冰箱温度智能控制系统的设计.doc

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冰箱温度智能控制系统的设计
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，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。
本文在第一章介绍了电冰箱的系统组成及工作原理， 第二章论述了本控制系 统的硬件设计部分。第三章论述了系统的软件设计部分。
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
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第一章 概论 3
电冰箱的系统组成 3
工作原理： 5
本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求： 5
第二章硬件部分 6
系统结构图 6
微处理器（单片机） 6
温度传感器 11
电压检测装置 15
功能按键 15
压缩机，风机、电磁阀控制 16
故障报警电路 16
第三章软件部分 17
主程序：MAIN 17
初始化子程序：INTI1 21
键盘扫描子程序：KEY. 22
打开压缩机子程序：OPEN 25
关闭压缩机：CLOSE 26
定时器0中断程序：用于压缩机延时 27
延时子程序 28
第四章分析与结论 29
参考文献： 29
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电冰箱温度测控系统设计
第一章概论
随着集成电路技术的发展，单片微型计算机的功能也不断增强， 许多高 性能的新型机种不断涌现出来。 单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低 和开发周期短等优点，称为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件， 在工业生
产中称为必不可少的器件，尤其在日常生活中发挥的作用也越来越大。 人们对家 用电冰箱的控制功能越来越高，这对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。而采用基于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。
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 °C；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 0〜10C .
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 ，既难以建立一个标准的数 学模型， 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•
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。
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蒸气压缩式电冰箱制冷系统原理图如图 1-1所示，主要由压缩机、冷凝器、 干燥过滤器、毛细管、蒸发器等部件组成，其动力均来自压缩机，干燥过滤器用 来过滤赃物和干燥水分，毛细管用来节流降压，热交换器为冷凝器和蒸发器。制 冷压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的气体制冷剂， 经压缩后成为高温高压的过 热蒸气，排入冷凝器中，向周围的空气散热成为高压过冷液体， 高压过冷液体经 干燥过滤器流入毛细管节流降压，成为低温低压液体状态，进入蒸发器中汽化， 吸收周围被冷却物品的热量，使温度降低到所需值，汽化后的气体制冷剂又被压 缩机吸入，至此，完成一个循环。压缩机冷循环周而复始的运行， 保证了制冷过 程的连续性。
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图1-1电冰箱制冷系统原理图
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、