基于电冰箱的计算机控制系统

Hefei University 计算机控制技术设计报告

作品名称：单片机控制电冰箱系统

小组成员：张乐杜昌翔徐飞杨干

彭树园魏广州

指导教师：丁健

完成时间： 2015年6月10日

目录

一、课程设计目的 (3)

二、课程设计题目描述及要求 (3)

2.1 课程设计题目描述 (3)

2.2 课程设计的要求 (3)

三、设计组成 (3)

3.1 单片机模块 (3)

3.1.1 简介 (4)

3.1.2 基础51单片机 (4)

3.1.3 单片机最小系统 (5)

3.1.4 仿真 (6)

3.1.5 区别 (7)

3.2 显示模块 (8)

3.3 电源模块 (13)

3.4 按键模块 (13)

四、软件实现 (14)

五、设计仿真实现 (15)

1 测量温度 (15)

2 机停止运转 (15)

3 设定温度 (16)

六、设计总结 (17)

一、课程设计目的

1 以MCS51单片机为主完成计算机控制技术（单片机）课程设计，掌握此次课程设计所用知识。

2 理解课程设计使用原理，使此次设计的程序及电路能够正常使用。

二、课程设计题目描述及要求

2.1 课程设计题目描述

随着社会的发展和生活水平的提高，人们对家用电冰箱控制器提出了更高的要求。多功能，智能化是其发展方向之一，传统的机器控制，简单的电子控制已经难以满足发展的要求。而采用单片机温度控制系统，不仅可大大缩短设计新产品的时间，同时只要增加少许外围器件在软件设计方面就能实现功能的扩展以及智能化方面的提高，因此可最大限度地节约成本。本文即为基于单片机的电冰箱温度控制系统。

2.2 课程设计的要求

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。

三、设计组成

3.1 单片机模块

51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。

3.1.1简介

当前常用的51系列单片机主要产品有：

*Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等；

*ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等；

*Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品

国产宏晶STC单片机以其低功耗、廉价、稳定性能，占据着国内51单片机较大市场。

图1 51单片机引脚图

3.1.2 基础51单片机

图2 8051内部结构

·8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM) (52为8K)

·128bytes的数据存储器(RAM) （52有256bytes的RAM）

·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令

·21个专用寄存器

·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级（52有6个）

·一个全双工串行通信口

·外部数据存储器寻址空间为64kB

·外部程序存储器寻址空间为64kB

·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装

·单一+5V电源供电

CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；

RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；

ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；

I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出

T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；

五个中断源的中断控制系统；

一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；

片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最佳振荡频率为6M—12M。

3.1.3单片机最小系统

图3 单片机最小系统

3.1.4仿真

电脑仿真

Proteus 自从有了单片机也就有了开发系统，随着单片机的发展开发系统也在不断发展。 keil是一种先进的单片机集成开发系统。它代表着汇编语言单片机开发系统的最新发展，首创多项便利技术，将开发的编程/仿真/调试/写入/加密等所有过程一气呵成，中间不须任何编译或汇编。

功能特性

1，可以仿真63K程序空间,接近64K 的16位地址空间；

2，可以仿真64Kxdata 空间,全部64K 的16位地址空间；

3，可以真实仿真全部32 条IO脚；

4，完全兼容keilC51 UV2 调试环境,可以通过UV2 环境进行单步,断点, 全速等操作；

5，可以使用C51语言或者ASM汇编语言进行调试；

6，可以非常方便地进行所有变量观察,包括鼠标取值观察,即鼠标放在某变量上就会立即显示出它此的值；

7，可选使用用户晶振，支持0－40MHZ晶振频率；

8，片上带有768字节的xdata,您可以在仿真时选使用他们,进行xdata 的仿真；9，可以仿真双DPTR 指针；

10，可以仿真去除ALE 信号输出. ；

11，自适应300-38400bps 的所有波特率通讯；

12，体积非常细小,非常方便插入到用户板中.插入时紧贴用户板,没有连接电缆,这样可以有效地减少运行中的干扰,避免仿真时出现莫名其妙的故障；

13，仿真插针采用优质镀金插针,可以有效地防止日久生锈,选择优质园脚IC插座，保护仿真插针，同时不会损坏目标板上的插座. ；

14，仿真时监控和用户代码分离,不可能产生不能仿真的软故障；

15，RS-232接口不计成本采用MAX202集成电路,串行通讯稳定可靠,绝非一般三极管的简易电路可比。

功能限制

仿真器占用单片机串口及定时器2，与Keil C(PC)通讯，故不支持串口及定时器2 的仿真功能。全速运行时单片机串口及定时器2 可供用户使用。

使用方法

1．将仿真器插入需仿真的用户板的CPU插座中，仿真器由用户板供电；

2．将仿真器的串行电缆和PC机接好，打开用户板电源；

3．通过Keil C 的IDE 开发仿真环境UV2 下载用户程序进行仿真、调试。