电冰箱温度控制系统设计范本
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。
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。
电冰箱自动控制系统的设计
目录1.引言 (2)2 设计要求及分析 (3)2.1电冰箱温度自动调节功能 (3)2.3电源过欠压保护功能 (3)2.4压缩机开启延时功能 (3)2.5故障报警功能 (3)3. 自动控制系统硬件结构设计 (4)3.1主要部件选择与功能实现 (4)3.1.1 单片机选型及功能介绍 (4)3.1.2 A/D转换器选型及功能介绍 (5)3.1.3 74LS373简介 (5)3.2检测及控制电路 (6)3.2.1 传感器的选择与温度自动调节功能的实现 (6)3.2.2 电冰箱的过欠压保护电路及功能实现 (8)3.2.3 电冰箱的开启延时电路及功能的实现 (9)3.2.4 自动除霜功能的实现 (10)3.2.5 报警器 (11)总结 (13)参考文献 (14)电冰箱自动控制系统的设计1.引言冰箱自动控制系统在正常工况下工作，当运行过程中需要进行自动调节时，系统能通过预设程序进行调节，要求控制系统应有一定的应变能力。
对于冰箱性能的主要调节指标是箱体温度由此实现的功能有自动温度调节，自动除霜等。
要求维持冰箱的冷藏冷冻室温度维持在预先设定的数值，当箱内温度高于或低于这一值时判断启动或关闭压缩机，使温度回归。
系统还要求累计压缩机运行时间和检测环境温度，来判断是否满足化霜条件，当满足化霜条件时，接通化霜加热丝，同时断开压缩机和风机，当完成化霜工作后恢复压缩机风机的工作。
另外当运行达到安全极限时，要求系统能采取一些相应的保护措施，促使运行离开安全极限，返回到正常情况，以防事故。
属于生产保护性措施的有两类：一类是硬保护措施；一类是软保护措施。
例如电源的过欠压保护，压缩机开启延时，故障自检报警等.本系统通过监控环境温度，冰箱的冷冻，冷藏室温度，电源电压等数据，通过处理判断调整冰箱的运行以达到预期的运行效果。
使冰箱在节能，储藏效果，安全方面都能进行自动有效的控制。
2 设计要求及分析2.1 电冰箱温度自动调节功能该功能是电冰箱应具备的主要功能。
3电冰箱系统设计
3电冰箱系统设计电冰箱是现代生活中常见的家用电器之一，其设计需要考虑到制冷功能、储藏空间、能源效率以及用户友好性等因素。
下面是一个关于电冰箱系统设计的范文，共计1200字。
一、设计目标在设计电冰箱系统时，我们的目标是提供一个高效、节能、安全并且用户友好的产品。
我们希望通过优化制冷系统和增加储藏空间等方式，提高电冰箱的性能，并减少能源消耗。
二、制冷系统设计1.制冷剂选择：我们选择了环保型制冷剂，如R-600a或R-134a，以减少对大气层的污染。
2.制冷循环：我们采用了压缩机制冷循环系统。
制冷循环由压缩机、换热器、膨胀阀和蒸发器组成。
制冷剂在压缩机中被压缩成高压气体，然后通过换热器和膨胀阀，在蒸发器中蒸发，从而带走室内的热量。
3.优化换热器设计：为了提高制冷效率，我们采用了高效的换热器设计。
换热器通过增大换热面积和优化换热器内部管路设计，提高了热量传递效率。
4.温度控制系统：为了保持恒定的温度，我们采用了电子控制系统，通过传感器监测室内温度，并自动调节制冷器的运行时间和速度。
三、储藏空间设计1.多功能储藏空间：电冰箱内部被划分为多个储藏空间，包括主室、冷冻室和可调节的储藏室。
主室用于存放食物和饮料，冷冻室用于冷冻食物，可调节的储藏室可以根据需要进行调整。
2.智能储藏空间管理：我们的电冰箱配备了智能储藏空间管理系统，可以根据食物的类型和储存需求，自动调节储藏室的温度和湿度，以延长食物的保鲜期。
3.储藏空间优化：为了最大程度地提高储藏空间的利用率，我们在设计中考虑到了不同尺寸和形状的食物容器，增加了可折叠和可调节的储物架以及门上的储物盒等功能。
四、能源效率设计1.高效制冷器：我们的电冰箱采用了高效的制冷器设计，以提高制冷效率，减少能源消耗。
2.省电模式：我们的电冰箱配备了省电模式按钮，用户可以根据需要选择开启或关闭省电模式。
省电模式可以减少制冷器的功率，以降低能源消耗。
五、用户友好性设计1.信息显示屏：我们的电冰箱配备了信息显示屏，可以显示温度、湿度、制冷器运行状态等信息，方便用户了解和控制电冰箱的工作状态。
冰箱温度智能控制系统的设计本科学位论文
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。
冰箱温度控制器的设计大学毕设论文
冰箱温度控制器的设计1 引言家用电冰箱一般有冷冻室和冷藏室，冷冻室的温度为－6℃～－18℃左右；冷藏室的温度为0℃～10℃。
在该温度范围内，食品保鲜效果较好，因此，对控制器的要求是将冷冻室和冷藏室的温度自动控制在各自的范围内。
在电冰箱的控制中，温度是主要的控制对象，控制的好就有显著的节能效果。
但冰箱内要受诸如环境温度的高低、冰箱本身的容积、冰箱中食物的多少、以及食物的种类和性质、存放物品的初始温度、散热特性及其热容量、物品的充满率及开门的频繁程度等控制。
冰箱内的温度场分布极不均匀，要想建立电冰箱温度变化的精确数学模型是很困难的，因此采用模糊控制技术才能达到最佳的控制效果。
2 模糊控制系统概述2.1 普通电冰箱的结构普通电冰箱的箱体是用隔热材料分割成几个空间，可有单门冷藏式、单门冷冻式、双门冷藏、冷冻式和三门冷冻、冷藏式。
（1）冷冻室和冷藏室冰箱是利用冷却剂周期性循环的物态变化吸热而致冷。
用于吸热的蒸发器就设在冷冻室，蒸发器冷却的冷气循环到冷藏室，使之降温。
由于这种结构的安排，冷冻室的温度降得较快，而冷藏室的温度降得较慢。
（2）除霜加热器因为在冰箱降温过程中，空气和食物中所含的水分会凝聚到蒸发器和食物上而结成霜，当蒸发器表面结霜后，其热交换能力下降，而影响致冷效果；当霜层过厚时，还可能引起压缩机故障。
除霜加热器包括门框加热器和蒸发器上的化霜加热器。
2.2 模糊控制电冰箱系统结构家用电冰箱的发展，除了无氟、大容量外，主要是多门分体结构，一套制冷装置、多通道风冷式。
为了适应这一情况，达到高精度、智能化控制的目的，本系统主要实现温度控制和智能化霜。
温度控制就是要把握冰箱内存放的食物的温度和热容量，控制压缩机的开停、风扇转速和风门开启度等，使食物达到最佳保存状态。
这就需要用传感器来检测环境温度和各室温度，并运用模糊推理来确定食物温度和热容量。
智能除霜就是要根据霜层厚度，选择门开启次数最少的时间段，即温度变化率最小时快速除霜，这样对食物影响最小，有益于保鲜。
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。
电冰箱的温度测控系统设计
摘要自从1974年石油危机以来, 节省能源旳呼声越来越强烈。
在这种状况下, 人们就提出了发展低能耗家用冰箱旳规定。
与间冷式冰箱相比, 直冷式冰箱效率高, 能耗低。
近年来, 伴随微电子技术、传感器技术以及计算机控制技术旳发展, 人们对电冰箱旳控制功能规定越来越高, 这对电冰箱控制器提出了更高旳规定, 多功能、人性化和节能是其发展方向。
为此, 本文简介了采用AT89C51单片机作为控制器关键, 对电冰箱旳工作过程进行控制, 并用声音将电冰箱旳某些工作过程进行提醒, 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, 并将产生旳模拟信号, 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气整压缩机和加热器旳工作, 满足消费者对温度旳设置规定, 实现自动除霜功能。
关键词：AT89C51单片机,A/DC0809,8279, DS18B20, 直冷式电冰箱旳电控系统。
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 pared 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, multifunction, 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论文研究旳背景和意义伴随家用电冰箱旳普及, 人们对电冰箱旳控制功能规定越来越高, 这对冰箱控制器提出了更高旳规定, 多功能、智能化、操作以便是其重要发展方向, 老式旳机械式控制、简朴旳电子控制已经难以满足其发展规定, 而以单片机为关键旳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, 正得到越来越广泛旳应用。
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。
电冰箱控制电路设计-论文
电冰箱温度控制电路设计摘要：本设计为基于单片机的电冰箱温度控制系统。
单片机采用STC89C52RC，温度传感器采用DS18B20，液晶显示器采用1602。
本设计可以实现自动调温控制，液晶显示，数字温控，冷藏、冷冻温度调节控制，多温保鲜功能控制，速冻功能等功能。
关键词：电冰箱；温度控制电路；单片机；温度传感器1THE DESIGN OF REFRIGERATOR TEMPERATURE CONTROLCIRCUITAbstract：This design is a refrigerator control circuit based on SCM. SCM used by this design is STC89C52RC. Temperature sensor is DS18B20 when 1602 is used as LCD monitor. This design can achieve functions of automatic temperature control, LCD display, digital temperature control, cold storage, refrigeration, multi- temperature preservation function control, quick freezing, etc.Key Words: Refrigerator; Temperature Control Circuit; SCM; Temperature Sensor目录1 绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2 课题的背景及意义 (4)1.3 国内外发展现状及发展趋势 (4)1.4 本设计主要的研究内容 (2)2 工作原理和功能 (3)2.1 电冰箱工作原理 (3)2.2 控制电路工作原理 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 系统的总体设计 (4)3.2 单片机STC89C52RC (7)3.2.1 管脚说明 (7)3.2.2 主要特性 (8)3.2.3 中断系统 (9)3.2.4 运算器 (9)3.3 温度传感器DS18B20 (10)3.3.1 内部结构与管脚说明 (10)3.3.2 主要特性 (10)3.3.3 工作原理 (11)3.4 LCD1602 (15)3.4.1 外形尺寸 (15)3.4.2 接口信号说明 (15)3.4.3 控制器接口说明 (16)3.4.4 指令说明 (16)3.4.5初始化过程（复位过程） (17)4 程序设计 (18)4.1 主函数 (18)4.2 接口定义 (19)4.3 温度读取子函数 (20)4.4 液晶写数据子函数 (20)4.5 液晶显示子函数 (21)4.6 温度数据处理子函数 (22)4.7 按键扫描子函数 (23)5 总结 (25)致谢 (26)参考文献 (26)1 绪论1.1 引言冰箱是一个深刻改变了人类生活的现代奇迹。
电冰箱温控设计
电冰箱温度测控系统报告学号：姓名:一、直冷式电冰箱的工作原理及控制要求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，使冰箱内的温度保持在设定温度范围内。
一般来说，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℃停止制冷，关断压缩机。
采用单片机控制，可以使控制更准确、灵活。
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，测量范围-26℃—+26℃，精度±0.5℃；（2）利用功能键分别控制温度设定、速冻设定、冷藏室及冷冻室温度设定等；（3）利用数码管显示冷冻室、冷藏室温度，压缩机启、停和速冻、报警状态；（4）制冷压缩机停机后自动延时3min后方能再启动；（5）电冰箱具有自动除霜功能，当霜厚达3min时自动除霜；（6）开门延时超过2min发声报警；（7）连续速冻时间设定范围1—8h；（8）工作电压为180—240V，当欠压或过压时，禁止启动压缩机并用指示灯显示。
二、电冰箱测控系统硬件电路设计1.主机电路主机电路采用8031单片机，扩展一片2732EPROM程序存储器和一片A/D转换芯片ADC0809，构成基本系统，另外功能键和LED显示由串行口扩展几片74LS164实现。
还有一些附加电路如除霜电路、电压检测和开门报警电路等。
电路原理图见附录1。
2.A/D转换电路及功能3.A/D转换电路采用逐次逼近式8位ADC0809芯片。
ADC0809共有8路模拟输入通道，本系统只用了其中4个通道IN0-IN3.其中IN0作为冷冻室温度检测通道，IN1作为冷藏室温度检测通道，IN2作为除霜检测通道，IN3作为电源电压检测通道。
ADC0809与单片机接口电路图中ADC0809的A、B、C三端通过地址锁存器接于P0口的P0.0—P0.2,该三端控制模拟通道号的选择。
P1.6与WR、RD端经与非门接于ADC0809的ALE、START、OE端，控制ADC0809的启动、读、鞋。
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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。
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。