电冰箱温度控制系统设计样本
冰箱温度控制器的设计
目录摘要 (1)引言 (2)1 总的设计方案 (3)1.1总体方案 (3)1.2方案选择 (5)2系统硬件设计 (7)2.1系统结构图 (7)2.2微处理器 (7)2.3温度传感器 (9)2.4显示电路 (11)2.5功能按键 (12)2.6压缩机，风机，电磁阀控制 (13)2.7过欠压保护 (13)3 模糊控制算法 (15)3.1对精确值的模糊化处理 (16)3.2模糊推理规则的归纳 (17)3.3模糊量向精确量的转化 (18)4系统软件设计 (19)4.1主程序 (19)4.2中断服务程序 (20)5 技术总结 (21)6结束语 (22)7参考文献 (23)摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透，模糊控制电冰箱的成功开发引起了人们的注意。
这种电冰箱可以使食品迅速冷冻，延长保存期；并可以防止冷藏室的温度过低而冻坏食品；还可以根据冰箱使用状态，在适当时候进行除霜，以减小由于除霜而对食品产生的影响；尚可根据使用情况不免不必要的冷却，以节约能源。
通过对直冷式电冰箱制冷系统的改进和采用模糊控制技术，实现了电冰箱的双温双控，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷量，且节能效果良好。
现从冰箱的硬件结构框图和模糊控制器两个方面，以模糊控制算法为主线，将冰箱的温度控制过程完全地描述了出来。
具体分为硬件结构框图及各功能电路的介绍、模糊控制算法、软件程序框图等三部分。
由于冰箱的温度控制过程离不开对控制器的控制算法，因此本报告着重讨论了温度控制器的模糊控制算法，并举出例子进行了详细阐述。
关键字：模糊控制，温度控制ABSTRACTIn recent years, with the penetration of computers in the social sphere, the successful development of fuzzy control refrigerator attracted people's attention. This refrigerator can make quick frozen foods to extend shelf life; and can prevent the freezer temperature is too low and nipped food; refrigerator can also be used according to the state, at an appropriate time to defrost, to reduce due to defrost while the impact of food; can still be bound under the unnecessary use of cooling in order to save energy.Through the direct-cool refrigerator cooling system improvements and the adoption of fuzzy control technology to realize a dual-temperature refrigerator dual control, so that the use of refrigerators according to the conditions of a rapidly changing reasonably adjust cooling capacity, and energy-saving good effect.Are from the refrigerator and fuzzy controller hardware block diagram of the two aspects of the fuzzy control algorithm as the main line, the temperature of the refrigerator control process described completely out. The specific hardware block diagram is divided into functional circuits and the introduction of fuzzy control algorithms, software programs such as block diagram of three parts. As the refrigerator temperature control process can not be separated on the controller of the control algorithm, this report focused on the temperature controller of the fuzzy control algorithm, citing examples described in detail. Keywords: Fuzzy control, temperature control引言现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。
基于单片机的电冰箱温控器设计
基于单片机的电冰箱温控器设计电冰箱温控器是电冰箱的重要组成部分，它用来测量和控制冰箱内部的温度，在一定的范围内保持冰箱内部的温度稳定。
本文将介绍一个基于单片机的电冰箱温控器的设计方案。
一、硬件设计1.温度传感器：选择一款精准度高、响应速度快的温度传感器。
常用的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
本设计选择DS18B20作为温度传感器，它具有数字输出、精度高、抗干扰性强等优点。
2.单片机：选择适用于此应用的单片机，本设计选择51系列单片机。
3.显示屏：选择适合于温控器显示的LCD液晶显示屏，可以显示当前温度和设定温度。
4.继电器：选择一个合适的电压和电流的继电器，用于控制冰箱的压缩机开关。
5.按钮：选择适用于温控器操作的按钮，包括开关机/调节温度等功能。
二、软件设计1.初始化：在单片机启动时，对温度传感器、显示屏、继电器等外部设备进行初始化设置。
2.温度测量：通过温度传感器测量冰箱内部的温度，并将测量结果保存在指定的内存位置。
3.显示温度：通过LCD显示屏显示当前温度和设定温度。
可以通过按键操作，实现温度调节功能。
4.温度控制：通过单片机控制继电器的开关状态，从而控制冰箱的压缩机工作。
当温度高于设定温度时，继电器闭合，启动压缩机；当温度达到设定温度时，继电器断开，停止压缩机工作。
5.安全保护：当温度传感器发生故障或温度超出范围时，应提供相应的保护措施，如自动断电、显示故障信息等。
6.节能模式：可以设置一个节能模式，在不使用冰箱时，自动调整温度设置为较高的值，以节省能源。
三、工作流程1.开机初始化：单片机启动后进行外部设备的初始化设置。
2.温度测量：通过温度传感器测量冰箱内部的温度，并将测量结果保存。
3.显示温度：将测量的当前温度和设定温度显示在LCD显示屏上。
4.温度控制：根据设定温度和当前温度的比较结果，控制继电器的开关状态，从而控制冰箱的压缩机工作。
5.温度调节：通过按键操作，可以调节设定温度。
电冰箱温度控制设计
第一章电冰箱的温度控制原理液体化为气体时要吸热。
反之，气体化为液体时要放热。
电冰箱是利用蒸发致冷或气化吸热的作用而达到制冷的目的。
电冰箱的喉管内，装有一种商业上称为氟利昂:freon，俗称雪种的致冷剂。
常用的一种为二氟二氯甲烷(CCL2F2)，是一种无色无臭无毒的气体，沸点为29℃。
氟利昂在气体状态时，被压缩器加压，如图下方所示。
加压后，经喉管流到电冰箱背部的冷凝器，借散热片散热(物质被压缩后，温度就会升高)后，冷凝而成液体。
液体的氟里昂进入蒸发器的活门之后，由于脱离了压缩器的压力，就立即化为蒸汽，同时向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热(latentheatofvaporization)，引致冰箱内部冷却。
汽化后的氟里昂又被压缩器压回箱外的冷凝器散热，再变为液体，如此循环不息，把冰箱内的热能泵到箱外。
此次设计通过电机与传感器之间通过控制系统对电冰箱进行自动控制。
其工作原理图如下所示。
图1.1第二章系统的部件选择2.1 温控器的数学模型热力系统的数学模型。
图2.4是一个电加热热水器的示意图。
我们现在来建立热水器出口水温受加热器加热量影响的微分方程，为了使问题简化，假设没有热量向周围环境散失，加热器容器中的温度是均匀的，都具有和出口温度相同的温度。
设加热器出口水温相对于稳定状态下的增量为，为热水器中水的质量，为水的比热容，为电加热器传输给水的热流量的增量，为水的流量，根据热量平衡关系整理后为(2.8)若要考虑水入口温度的影响，设入口水温的变化量为，则有(2.9)若要考虑更多的因素，微分方程将变得更加复杂。
图2.1 冷却器2.2 热电偶的传递函数计算热电偶温度计的传递函数。
图3是用热电偶测量流体温度的示意图。
设被测介质温度为，热电偶输出电势为E，热电偶温度为,R为被测介质与热电偶间的放热热阻,C为热电偶的热容量，为热电偶的比例系数。
热电偶的热电势为被测介质流向热电偶的热流量热电偶接点温度可以得到微分方程按传递函数的定义写成规范形式式中，T=RC，称为热电偶的时间常数，为热电偶的放大系数。
冰箱温度智能控制系统的设计
冰箱温度智能控制系统的设计目录第一章概论..................................... 错误!未定义书签。
一．电冰箱的系统组成 (2)二．工作原理： (3)三．本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 (4)第二章硬件部分 (4)一．系统结构图 (4)二．微处理器（单片机） (5)三．温度传感器 (8)四．电压检测装置 (8)五．功能按键 (9)六．压缩机，风机、电磁阀控制 (9)七．故障报警电路 (9)第三章软件部分 (10)一、主程序：MAIN (10)二、初始化子程序：INTI1 ......................... 错误!未定义书签。
三、键盘扫描子程序：KEY ......................... 错误!未定义书签。
四．打开压缩机子程序：OPEN (13)五．关闭压缩机：CLOSE (15)六．定时器0中断程序：用于压缩机延时............ 错误!未定义书签。
七．延时子程序.................................. 错误!未定义书签。
第四章分析与结论.................................. 错误!未定义书签。
电冰箱温度测控系统设计目前市场销售的双门直冷式电冰箱，含有冷冻室和冷藏室，冷冻室通常用于冷冻的温度为-6～-18℃；冷藏室用于在相对冷冻室较高的温度下存放食品，要求有一定的保鲜作用，不能冻伤食品，室温一般为0～10℃.传统的电冰箱温度一般是由冷藏室控制，冷藏室、冷冻室的不同温度是通过调节蒸发器在两室的面积大小来实现的，温度调节完全依靠压缩机的开停来控制.但是冰箱内的温度受诸多因素的影响，如放入冰箱物品初始温度的高低、存放品的散热特性及热容量、物品在冰箱的充满率、环境温度的高低、开门的频繁程度等.因此对这种受控参数及随机因素很多的温度控制，既难以建立一个标准的数学模型，也无法用传统的PID调节来实现.一台品质优良的电冰箱应该具有较高的温度控制精度，同时又有最优的节能效果，而为了达到这一设计要求采用模糊控制技术无疑是最佳的选择.一．电冰箱的系统组成液体由液态变为气态时，会吸收很多热量，简称为“液体汽化吸热”，电冰箱就是利用了液体汽化的过程中需要吸热的原理来制冷的。
基于单片机控制的电冰箱温度控制器设计
基于单片机控制的电冰箱温度控制器设计一、设计思路随着人们生活水平的提高，家用电器越来越多，L电器电化智能化的要求也越来越高，本文主要研究在单片机的控制下将传统的机械温控器改成数字温控器，实现智能电子电冰箱的控制。
该电冰箱温度控制器的设计采用基于单片机控制的数字式温度控制方案。
具有温度设置和现场实时温度显示双重功能。
它的控制部分采用了AT89S52单片机，利用该单片机的高速计数器和多达8个比较器来实现精准的温度控制。
显示部分采用流行的LCD1602液晶显示模块，经过优化设计，它的显示效果更加清晰明了。
同时，为了实现温度显示的实时性，采用了DS18B20温度传感器，该温度传感器具有实时监测温度的快速响应能力，精度高，功耗小等特点。
本设计基于调制/解调器设计，实现了用户通过手机APP远程控制电冰箱的温度，方便快捷。
二、设计方案整个数字式控温系统分为数据采集、控制器和显示三个主要部分。
其中，数据采集部分包括温度传感器和电源电路两个主要部分，控制器部分包括单片机和控制电路两个部分，显示部分则使用了LCD液晶显示模块。
1、数据采集温度传感器是整个控温器的核心部件。
它的作用是实时监测冷藏室的温度，并将温度数据反馈给单片机。
本设计采用DS18B20数字式温度传感器，该传感器具有精度高、测量范围广、响应速度快、反应灵敏、稳定性好等优点，因此，在实现控温系统的过程中，采用DS18B20数字式温度传感器具有非常明显的优势。
2、控制器单片机控制系统是数字式控温器的核心部分。
本设计采用了AT89S52单片机，AT89S52是Atmel公司生产的51系列单片机中非常经典的产品，因其深受大多数用户的喜爱。
AT89S52单片机具有8位的数据总线和16位的地址总线，可执行各种运算，具有非常强的数据处理能力。
在本设计中，我们采用了AT89S52单片机的内部计数器和多个比较器来实现精准的温度控制。
3、显示整个数字式控温系统的显示部分采用了LCD1602液晶显示模块。
电冰箱温度控制系统设计范本
电冰箱温度控制系统设计电冰箱温度控制系统设计一、引言电冰箱是每个家庭现代化厨房必备的家用电器之一，它是利用电能在箱体内形成低温环境,用于冷藏冷冻各种食品和其它物品的家用电器设备。
它的主要任务就是控制压缩机、化霜加热等来保持箱内食品的最佳温度达到食品保鲜的目的，即保证所储存的食品在经过冷冻或冷藏之后保持色、味、水分、营养基本不变。
从19 世界上第一台电机压缩式电冰箱研制成功，随着科学技术的飞速发展电冰箱也在不断的演变和更新特别是近年来高新技术的迅猛崛起更使得电冰箱的发展日新月异。
现代社会每一个家庭都处在快节奏的生活中人们大多已无闲暇的时间和精力花费在经常性的采购日常生活用品上。
因此集中时间大量采购的新型生活方式已为越来越多的人所接受从而决定了大容量电冰箱将是一种国际化的发展趋势。
传统的机械式直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停,使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
一般,当蒸发器温度升至3~5℃时启动压缩机制冷;当温度低于-10 ~ -20℃时停止制冷,关断压缩机。
随着微机技术的飞速发展,单片机以其体积小、价格低、应用灵活等优点在家用电器、仪器仪表等领域中得到了广泛的应用。
采用单片机进行控制,能够使电冰箱的控制更准确、灵活、直观。
本次所设计的就是基于51单片机的电冰箱温度控制系统，以AT89C51单片机为核心控制压缩机的启动和停止，解决了传统电冰箱控制系统存在的不足，能够使控制更准确、更灵活。
本次设计的目的是设计一个温度控制系统，要求：1.利用键盘分别控制冷藏室、冷冻室温度（0~5℃，-7 ~ -18℃）；2.显示各室的温度值；3.制冷压缩机运行后若突然断电要有30秒延时；4.各个门开后超过2分钟要报警。
本次设计的意义是经过此次设计加深对测控系统原理与设计课程的理解，掌握微机化测控系统设计的思路，了解一般设计过程。
二、电冰箱温度控制系统硬件电路设计1. 总体设计方案以AT89S51单片机为核心，来实现各个模块的功能。
冰箱电气系统设计和维修
陈星
• 产品控制类型分类简介 • 经典冰箱控制系统构成 • 冰箱控制电路板经典功能单元电路
结束
冰箱控制系统分类
压缩式制冷方式（家用电冰箱）
•按冰箱制冷系统区别（控制系统构成及控制措施不同）： ——直冷冰箱 ——无霜冰箱（风冷及风直冷冰箱） •按控制手段区别： ——机械温控 ——电子温控（电子电路进行控制，没有软件） ——电脑温控（单片机程序控制，软硬件控制）
显示电路板
1
7
1
7
1+ -
主控制板 1
JST XHP-7
JST VHR-10N
N 电源
L
压缩机 电磁阀 照明灯
双循环直冷 电脑温控 电气布局示意图
• 单片机程序控制 • 热敏电阻感温 • 双稳态电磁阀
• 多循环冰箱系统
双循环风直冷、电脑温控冰箱
干簧管+磁铁 （冷冻室门开关） 风扇电机控制 冷冻室加热除霜 （F蒸发器感温头 及加热器控制）
冰箱控制电路板经典功能单元——
控制电路原理图例
科龙BCD-199WAK风直冷电冰箱旳控制电路原理图
过压保护 冰箱控制电路板经典功能单元——
• 当电源电压过高，峰值 超出560V时压敏电阻 阻值突降接近短路，保 险管F1熔断，电路板 断电使板上旳主要元器 件不被损坏
• 过压保护电路动作后， 从显示及功能上体现出 冰箱整个控制系统断电， 停止工作。经过观察保 险管就能够得到判断
2.56
温度 （℃
）
5
电阻值 （kΩ）
5.06
25
2
37 1.21
电压 （V）
2.25 1.22 0.82
冰箱控制电路板经典功能单元——继电器负载驱动电路
直冷式电冰箱温度控制系统设计
直冷式电冰箱温度控制系统设计摘要：本文介绍了一种基于单片机的直冷式电冰箱温度控制系统的设计。
该系统采用了DS18B20数字温度传感器来获取冰箱内部的温度数据，并通过数据采集电路传输给单片机处理。
单片机通过PID算法控制制冷器的运行，从而调节冰箱内部的温度。
该系统能够准确稳定地控制冰箱内部的温度，提高冰箱的工作效率，降低能耗。
实验结果表明该系统具有较好的性能。
关键词：直冷式电冰箱；温度控制；单片机；PID算法；能耗Abstract:This paper presents the design of a direct refrigeration type electric refrigerator temperature control system basedon a single chip microcomputer. This system uses the DS18B20 digital temperature sensor to obtain the temperature data inside the refrigerator, which is transmitted to the single-chip microcomputer for processing through the dataacquisition circuit. The single-chip microcomputer controlsthe operation of the refrigeration compressor through the PID algorithm, so as to adjust the temperature inside the refrigerator. The system can accurately and stably controlthe temperature inside the refrigerator, improve the work efficiency of the refrigerator, and reduce energy consumption. Experimental results show that the system has good performance.Key words: direct refrigeration type electric refrigerator; temperature control; single chip microcomputer; PID algorithm; energy consumption一、引言随着人们生活水平的提高，电冰箱已成为现代家庭不可或缺的家电之一。
电冰箱控制系统设计
第一章设计任务与要求根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停，使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
当蒸发器温度升至3~5℃时启动压缩机制冷；当温度低于-10~-20℃时停止制冷，关断压缩机。
电冰箱采用单片机控制的主要功能及要求：①设定3个测温点，测温范围 -26～+26℃，精度±2 ℃②利用功能键分别控制冷冻室温度设定、冷藏室温度设定、速冻温度设定等；③利用数码管显示冷冻室温、冷藏室温，压缩机起、停和速冻、报警状态；④制冷压缩机停机后自动延时3min后方能再次启动；⑤具有自动除霜功能，当霜厚达到3mm时自动除霜；⑥冷藏室稳定超过18 ℃时声光报警，提醒用户采取应急措施；⑦开门超过2min将声光报警，提醒用户关门；⑧连续速冻时间设定范围1～8小时。
⑨工作电压180～240V，当欠压或过压时，禁止启动压缩机并用指示灯显示。
第二章硬件设计直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启动与停止，使冰箱内的温度保持在设定的温度范围内。
当蒸发器温度高至3~5℃时，启动压缩机制冷，当温度低于-10~-20℃时，停止制冷。
本电冰箱控制系统要完成冷冻室及冷藏室的温度检测和动态显示的功能，霜厚检测及除霜的功能，开门报警功能，温度设置功能，以及电源过欠压保护功能。
控制系统硬件结构如图所示，主要由电源电路，温度传感器，功能按键，MCS8051单片机，ADC0809转换器，时钟电路，键盘电路，显示电路，复位电路，测霜、除霜装置和故障报警装置等。
系统总体设计硬件方框图4.1 M CS-51单片机简介单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微处理器，最早被用于工业领域。
单片机由芯片内仅有CPU 的专门处理器发展而来。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL 的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
电冰箱的温度测控系统设计
摘要自从1974年石油危机以来，节约能源的呼声越来越强烈。
在这种情况下，人们就提出了发展低能耗家用冰箱的要求。
与间冷式冰箱相比，直冷式冰箱效率高，能耗低。
近年来，随着微电子技术、传感器技术以及计算机控制技术的发展，人们对电冰箱的控制功能要求越来越高，这对电冰箱控制器提出了更高的要求，多功能、人性化和节能是其发展方向。
为此，本文介绍了采用AT89C51单片机作为控制器核心，对电冰箱的工作过程进行控制，并用声音将电冰箱的一些工作过程进行提示，使控制过程更人性化。
通过DS18B20温度传感器对冷藏室温度,冷冻室温度进行检测，并将产生的模拟信号，通过ADC0809进行A/D转换送入单片机；对霜厚度则通过热敏电阻进行温度检测后产生中断信号送入单片机。
温度检测信号经单片机处理后用语调节压缩机和加热器的工作，满足消费者对温度的设置要求，实现自动除霜功能。
关键词：AT89C51单片机,A/DC0809,8279，DS18B20，直冷式电冰箱的电控系统。
AbstractSince the oil crisis in 1974, the voice of energy conservation is becoming stronger and stronger. In this case, people put forward the requirements of the development of low energy consumption of household refrigerators. Compared with direct refrigerator, refrigerator with high efficiency, low energy consumption.in recent years, with the development of microelectronic technology, sensor technology and computer control technology, people on the refrigerator control function and the higher, which to the refrigerator controller proposed higher requirements, multi function, humanization and energy-saving is the direction of its development. To this end, this paper introduces the using AT89C51 microcontroller as the core controller, the working process of the refrigerator control, and voice will prompt some refrigerators working process and the control process is more humanized. Through DS18B20 temperature sensor to the temperature of the refrigerating chamber, were detected with the temperature in the freezing chamber, and will produce the analog signal, through the ADC0809 A / D conversion into the microcontroller; the frost thickness is through the thermistor for temperature detection to generate interrupt signal into the microcontroller. Temperature detection signal after the microcontroller processing language to adjust the compressor and the heater, meet the requirements of consumers set up the temperature, realize the automatic function of the cream.Keywords: AT89C51 microcontroller, A/DC08098279, DS18B20, Electric control system of direct cooling refrigerator第一章引言1.1论文研究的背景和意义随着家用电冰箱的普及，人们对电冰箱的控制功能要求越来越高，这对冰箱控制器提出了更高的要求，多功能、智能化、操作方便是其主要发展方向，传统的机械式控制、简单的电子控制已经难以满足其发展要求，而以单片机为核心的电冰箱控制器具有功能强、成本低、测温精度高、通用性强等特点，正得到越来越广泛的应用。
家用电冰箱自动控制系统的设计
本科毕业设计题目家用电冰箱自动控制系统的设计学院工业制造学院专业测控技术与仪器学生姓名学号年级指导教师职称年月日家用电冰箱自动控制系统的设计摘要：本设计是采用 MCS-51 系列中的 STC89C52 单片机作为控制器的核心对电冰箱的工作过程进行控制。
该系统的介绍主要分为两部分：系统的硬件结构和软件编程。
系统的硬件结构包括：单片机、温度采集电路、除霜电路、键盘/显示电路、执行器、报警器等模块。
系统软件包括主程序、中断服务程序和子程序。
通过软件程序来控制压缩机及电加热器的通、断，来实现温控目的和自动除霜功能。
当电冰箱内温度超限、开门超时等情况出现时，系统自动报警，继电器断开禁止压缩机使用。
关键词:电冰箱；单片机；温度采集；除霜；LCD显示温度The Automatic Control System Design of HouseholdRefrigeratorAbstract: This design is to use the STC89C52 MCS - 51 series single chip microcomputer as the core of the controller to control the working process of the refrigerator. Introduction to the system mainly divided into two parts: the hardware structure and software programming of the system. Hardware structure of the system include: single chip microcomputer, temperature acquisition circuit, defrosting circuit, the keyboard/display circuit, actuators, alarm module, etc. System software includes the main program, interrupt service program and subroutine. Through the software program to control the on compressor and electric heater, and to realize the purpose of temperature control and automatic defrost function. Opened the door when the refrigerator temperature overrun, timeout, and so on and so forth, automatic alarm system, the relay is disconnected from the compressor shall be forbidden to use.Key words:refrigerators; single chip microcomputer; temperature acquisition; defrost; LCDdisplay temperature.目录1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 国内外电冰箱控制技术发展现状及趋势 (1)1.2.1 国内外电冰箱的现状 (1)1.2.2 国内外电冰箱的发展趋势 (3)1.3 研究目的与意义 (4)2 电冰箱结构及工作原理 (5)2.1 电冰箱的分类 (5)2.2 电冰箱的型号 (5)2.3 电冰箱的结构 (6)2.3.1 制冷系统 (6)2.3.2 电控系统 (6)2.3.3 箱体及附件 (7)2.4 电冰箱的工作原理 (7)3 总体设计方案 (8)3.1 方案对比 (8)3.2 总体设计方案 (9)4 系统硬件电路设计 (11)4.1 整机电路 (11)4.2 电源电路 (11)4.3 指示报警电路 (11)4.4 单片机及外围电路 (12)4.4.1 温度检测电路 (12)4.4.2 DS18B20内部结构与测温原理 (12)4.4.3 DS18B20操作命令 (13)4.4.4 DS18B20的硬件电路 (13)4.5 键盘电路 (14)4.5.1 键盘的工作原理 (14)4.5.2 独立键盘 (15)4.6 显示电路 (15)4.6.1 LCD引脚 (15)4.6.2 LCD1602存储的字符 (16)4.6.3 LCD1602的控制指令 (16)4.7 继电器模拟驱动压缩机电路和电热丝除霜电路 (18)4.8 冷冻室霜厚采集电路 (18)4.8.1霜厚采集电路简介 (18)4.8.2 MF53-1简介 (19)4.8.3 ADC0832简介 (19)4.8.4 LM324 简介 (21)4.9 过欠压保护电路 (21)5 系统软件设计 (23)5.1系统主程序 (23)5.2 T0中断服务程序 (24)5.3 T1中断服务程序 (24)5.4 INT0中断服务程序 (25)5.5 INT1中断服务程序 (25)结论 (27)附录1 整机电路图 (28)附录2 PCB电路图 (29)附录3 实物图片 (30)附录4 程序 (31)附录5 调试结果 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1 绪论1.1 研究背景在科技发展如此迅速的今天，人们开始了对家用电冰箱功能的关注，并逐步追求高质量多功能型电器。
直冷式电冰箱温度控制系统设计
直冷式电冰箱温度控制系统设计1. 引言直冷式电冰箱是现代家庭中常见的家电之一，其温度控制系统的设计对于保持食品的新鲜度和品质至关重要。
本文旨在研究直冷式电冰箱温度控制系统的设计原理、关键技术和优化方案，以提高其性能和效能。
2. 直冷式电冰箱温度控制原理直冷式电冰箱通过压缩机、蒸发器、减压阀等组件实现制热和降温的过程。
其温度控制原理是通过压缩机的启停来调节蒸发器中的制热量，从而实现对冰箱内部温度的调节。
3. 直冷式电冰箱温度控制系统组成直冷式电冰箱温度控制系统主要由传感器、微处理器、执行器等组成。
传感器负责检测环境中的温度变化，微处理器根据传感器反馈信息来判断是否需要启停压缩机，并通过执行器来实现相应操作。
4. 温度传感技术在直流风扇中应用为了提高直流风扇的性能和效能，本文提出了一种基于温度传感技术的优化方案。
通过在直流风扇中添加温度传感器，可以实时监测风扇的工作温度，并根据实际情况调节风扇的转速，以提高冷却效果和节能效果。
5. 温度控制系统优化方案为了提高直冷式电冰箱温度控制系统的性能和效能，本文提出了一种基于模糊控制的优化方案。
通过建立模糊控制器，可以根据环境中的温度变化来调节压缩机启停和风扇转速，以实现更精确、更稳定的温度控制。
6. 温度控制系统测试与分析为了验证优化方案的有效性，本文进行了一系列实验测试。
通过对不同环境条件下直冷式电冰箱温度变化进行监测和分析，结果表明优化方案在提高温度控制精确性和稳定性方面具有显著效果。
7. 结论本文对直冷式电冰箱温度控制系统进行了深入研究，并提出了基于模糊控制和温度传感技术的优化方案。
通过实验测试和分析，证明了优化方案的有效性和可行性。
未来，可以进一步探索其他温度控制技术的应用，以进一步提高直冷式电冰箱的性能和效能。
电冰箱控制系统设计
HEFEIUNIVERSITY自动化综合设计设计题目：冰箱温度控制设计系别：11电子系专业班级：自动化2班指导老师：丁健姓名学号：董祥（1105032020）吴兵（1105032022）王万里（1105032023）丁超超（1105032028）_钱心远（）摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透,单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
电冰箱温度控制系统是利用温度传感器DS18B20采集电冰箱冷藏室和冷冻室的温度以及蒸发表面温度。
通过INTEL公司的高效微控制器MCS-C51单片机进行数字信号处理，从而达到智能控制的目的。
本系统可实现电冰箱冷藏室和冷冻室的温度设置、电冰箱自动除霜、开门报警等功能。
通过对直冷式电冰箱制冷系统的改进和采用模糊控制技术，实现了电冰箱的双温双控，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷量，且节能效果良好。
关键词：单片机；温度传感器；电冰箱；温度控制一、设计内容家用电冰箱一般是双门冰箱，分为冷冻室和冷藏室两个部分。
冷冻室用于冷冻食品和制冰。
长时间存放，食品中的水份也会凝结成冰。
冷冻室的温度为-6~-18℃。
为保证冷冻室良好的制冷效果。
当霜厚达3mm时，能自动检测霜厚并进行除霜。
冷藏室用于在较低的温度中存放食品。
要求有一定的保鲜而不冻伤食物的功能。
冷藏室的温度一般为0~10℃。
对家用电冰箱的要求是：较高的温度控制精度和最优的节能效果。
系统结构框图：二、硬件设计直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启动与停止，使冰箱内的温度保持在设定的温度范围内。
本电冰箱控制系统要完成冷冻室及冷藏室的温度检测和动态显示的功能，霜厚检测及除霜的功能，温度设置功能，。
控制系统硬件结构如图所示，主要由电源电路,AT89C52最小系统，温度传感器，功能按键，ADC0809转换电路，时钟电路，键盘电路，显示电路，复位电路，测霜、除霜装置。
电冰箱温度控制系统设计
电冰箱温度控制系统设计电冰箱温度控制系统是一种自动控制系统，用于稳定地控制电冰箱内部的温度。
其设计目标是在用户设定的温度范围内，保持冰箱内部的温度恒定，并及时调整制冷系统的工作状态，以达到节能和延长制冷系统使用寿命的目的。
在电冰箱中，温度传感器被安装在冰箱内部，通过感知冰箱内部的温度变化，并将这些信息传递给控制器。
控制器是整个系统的核心，它根据温度传感器获取到的温度数据进行处理，并根据用户设定的温度范围判断制冷系统是否需要启动或停止。
当温度传感器检测到冰箱内部温度超过设定的上限温度时，控制器会发出指令启动压缩机和制冷剂循环系统，以降低内部温度。
相反，当温度传感器检测到冰箱内部温度低于设定的下限温度时，控制器会发出指令停止压缩机和制冷剂循环系统，以增加内部温度。
压缩机是电冰箱制冷系统的核心部件，主要负责将制冷剂压缩、加热和输送到冷凝器中。
当控制器发出启动信号后，压缩机会开始工作，将低温低压的制冷剂抽入冷凝器中，然后通过压缩使其变为高温高压的气体，并将其送入蒸发器中。
在蒸发器中，制冷剂会吸收冰箱内部的热量，从而使冰箱内部温度降低。
然后，制冷剂会再次流入压缩机，循环往复。
为了增强制冷效果，电冰箱还配备有风扇。
风扇主要负责将冷凝器中排出的热空气散发出去，以保持制冷系统的高效运转。
在设计电冰箱温度控制系统时，有几个关键问题需要考虑。
首先是温度传感器的选择和安装位置。
温度传感器应能够准确地感知冰箱内部的温度变化，并能够在不同位置的冰箱中均有良好的表现。
其次是控制器的设计。
控制器应具备对温度数据进行准确处理和判断的能力，并能够根据用户的设定进行灵活的控制。
此外，还应考虑到制冷系统和风扇的匹配性，以及系统的稳定性和可靠性。
在温度控制系统中，温度传感器、控制器和压缩机的协调工作是关键。
通过温度传感器的反馈，控制器能够根据温度变化进行实时调整，并对压缩机的启动和停止进行精确控制。
这样一来，电冰箱就能够稳定地保持内部的温度，既能满足用户的需求，又能够节约能源和延长制冷系统的使用寿命。
电冰箱的控制系统方案
第四章电冰箱的机械控制系统电冰箱以电为能源,靠电动机来驱动压缩机,一般还要配上启动继电器才能工作。
为了避免由于种种原因引起的超负荷现象造成电机烧毁,都装有过载保护器。
此外,为了控制箱内温度,还要用机械式温度控制器,有时它还兼有控制化霜功能。
电冰箱的控制系统依据系统中所采用温控器的不同分为“机械温控系统”和“电子温控系统”。
本章主要介绍机械温控原理及机械式温度控制器。
第一节常见机械温控系统一．机械温控系统组成常见机械式冰箱温控系统：图4-1 冰箱电气原理图表4-1 机械式电冰箱温控系统部件二．机械式温控器1．温控器的类型与作用温度控制器（简称温控器），是一种能自动控制器具的温度，使其保持在两个特定值之间，并且可以由使用者设定的装置。
广泛应用于各种家用电器中，以下为列表：表4-2 常用温控器类型本教材中温控器均为冰箱用温控器的技术参数、要求等，主要介绍温感压力式温度控制器，以下简称“温控器”。
温控器属于温度控制系统中的一个主要的部件，其主要作用是控制压缩机压缩机开、停时间，以保持电冰箱内的温度在确定的范围内。
常见的温度控制器有温感压力式、热敏电阻式和风门温度调节器等。
2．温感压力式温度控制器由感温组件、温度设定主体组件、执行开闭的微动开关或自动风门等三部分组成。
是通过密闭的内充感温工质的温包和毛细管，把被控温度的变化转变为密闭空间压力或容积的变化，以达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动开闭触点或风门，以达到自动控制温度。
表4-3 温感压力式温度控制器分类及用途常用术语：●接通点（ON）温控器触点闭路时的温度；●断开点（OFF）温控器触点开路时的温度；●调节范围温控器的调节机构给定的最大和最小接通点或断开点之间的温差；●差动值（DIFF）调节机构整定于某一温度位置时的接通点和断开点之间的温度差；●感温部件把控制对象的温度变换为充入工质（气体或液体）压力的部分；●毛细管把感温部分的压力变化传递到波纹管或膜盒的细管。
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电冰箱温度控制系统设计
一、引言
电冰箱是每个家庭现代化厨房必备的家用电器之一, 它是利用电能在箱体内形成低温环境,用于冷藏冷冻各种食品和其它物品的家用电器设备。
它的主要任务就是控制压缩机、化霜加热等来保持箱内食品的最佳温度达到食品保鲜的目的, 即保证所储存的食品在经过冷冻或冷藏之后保持色、味、水分、营养基本不变。
从19 世界上第一台电机压缩式电冰箱研制成功, 随着科学技术的飞速发展电冰箱也在不断的演变和更新特别是近年来高新技术的迅猛崛起更使得电冰箱的发展日新月异。
现代社会每一个家庭都处在快节奏的生活中人们大多已无闲暇的时间和精力花费在经常性的采购日常生活用品上。
因此集中时间大量采购的新型生活方式已为越来越多的人所接受从而决定了大容量电冰箱将是一种国际化的发展趋势。
传统的机械式直冷式电冰箱的控制原理是根据蒸发器的温度控制制冷压缩机的启、停,使电冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
一般,当蒸发器温度升至3~5℃时启动压缩机制冷;当温度低于-10 ~ -20℃时停止制冷,关断压缩机。
随着微机技术的飞速发展,单片机以其体积小、价格低、应用灵活等优点在家用电器、仪器仪表等领域中得到了广泛的应用。
采用单片机进行控制,能够使电冰箱的控制更准确、灵活、直观。
本次所设计的就是基于51单片机的电冰箱温度控制系统, 以AT89C51单片机为核心控制压缩机的启动和停止, 解决了传统电冰箱控制系统存在的不足, 能够使控制更准确、更灵活。
本次设计的目的是设计一个温度控制系统, 要求:
1.利用键盘分别控制冷藏室、冷冻室温度( 0~5℃, -7 ~ -18℃) ;
2.显示各室的温度值;
3.制冷压缩机运行后若突然断电要有30秒延时;
4.各个门开后超过2分钟要报警。
本次设计的意义是经过此次设计加深对测控系统原理与设计课程的理解, 掌握微机化测控系统设计的思路, 了解一般设计过程。
二、电冰箱温度控制系统硬件电路设计
1. 总体设计方案
以AT89S51单片机为核心, 来实现各个模块的功能。
温度传感器模块、键盘输入模块作为系统的输入模块, 液晶显示模块、温度控制器模块、报警模块作为系统的输出模块, 构成基本电路, 原
理框图如图2-1所示:
温度传感器( 经指导老师建议, 使用DS18B20, 因其自带A/D 转换模块) 从设备环境的不同位置采集温度, 单片机AT89S51获取采集的温度值, 经处理得到当前环境中一个比较稳定的温度值, 再根据当前设定的温度上下限值, 经过加热和降温对当前温度进行调整。
当采集的温度经处理后超过设定温度上限时, 单片机经过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器), 当采集的温度经处理后低于设定温度下限时, 单片机经过三极管驱动继电器开启升温设备(加热器)。
图2-1 冰箱控制原理图
当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障, 或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候, 单片机经过三极管驱动扬声器发出警笛声。
系统中将经过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据, 以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。
2. 主控制部分方案
AT89S51是一个低功耗, 高性能CMOS 8位单片机, 片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可重复擦写1000次的Flash只读程序存储器, 器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造, 兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构, 芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元, AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.1 AT89S51主要性能特点
1、4k Bytes Flash片内程序存储器;
2、128 bytes的随机存取数据存储器( RAM) ;
3、32个外部双向输入/输出( I/O) 口;
4、2个中断优先级、2层中断嵌套中断;
5、6个中断源;
6、2个16位可编程定时器/计数器;
7、2个全双工串行通信口;
8、看门狗( WDT) 电路;
9、片内振荡器和时钟电路;
10、与MCS-51兼容;
11、全静态工作: 0Hz-33MHz;
12、三级程序存储器保密锁定;
13、可编程串行通道;
14、低功耗的闲置和掉电模式。
2.2管脚说明
VCC: 电源电压输入端。
GND: 电源地。
P0口: P0口为一个8位漏级开路双向I/O口, 每脚可吸收8TTL 门电流。
当P1口的管脚第一次写1时, 被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器, 它能够被定义为数据/地址的低八位。
在FIASH编程时, P0 口作为原码输入口, 当FIASH进行校验时, P0输出原码, 此时P0外部必须被拉高。
PDIP封装的AT89S51管脚图。