基于单片机的电冰箱温控器设计毕业设计
前言 (1)
第1章绪论 (2)
1.1电冰箱的基本介绍 (2)
1.2国内外的研究状况 (2)
1.3本设计的研究内容 (3)
第2章总体方案设计 (5)
2.1功能特点 (5)
2.2设计要求 (6)
2.3方案设计 (6)
第3章系统的硬件设计 (7)
3.1硬件设计方案 (7)
3.2硬件电路主要芯片介绍 (8)
3.2.1 MCS-51单片机 (8)
3.2.2 MCS-51单片机引脚介绍 (9)
3.2.3基本时序单位 (11)
3.2.4温度传感器DS18B20 (12)
3.2.5 DS18B20的测温原理 (15)
3.2.6 DS18B20使用中注意的事项 (17)
3.3部分电路介绍 (18)
3.3.1时钟电路 (18)
3.3.2复位电路 (19)
3.3.3过欠电压检测电路 (22)
3.3.4显示电路 (22)
3.3.5报警电路 (23)
3.3.6键盘电路 (24)
3.4压缩机、风机、电磁阀控制 (25)
第4章系统的软件设计 (26)
4.1软件设计流程 (26)
4.2主程序的设计 (27)
4.3子程序的设计 (29)
4.3.1初始化子程序 (30)
4.3.2测温子程序 (30)
4.3.3控制子程序 (32)
4.3.4中断子程序 (33)
第5章系统调试及性能分析 (34)
5.1调试 (34)
5.2性能分析 (34)
结论 (35)
谢辞 (36)
参考文献 (37)
附录 (39)
外文资料译文 (40)
前言
冰箱是深刻改变了人类生活的现代奇迹之一。在人们发明冰箱之前，保存肉类的唯一方法是腌制，而在夏季喝到冰镇饮料更是一种奢望。随着国民经济的日益发展,人民的生活水平有了很大的提高,冷冻器具在家庭,医院,旅馆,餐厅和科研单位得到了广泛的应用。电冰箱作为应用较为普及的家用电器,近年来,随着微电子技术、传感器技术以及控制理论的发展,其呈现迅猛发展,电冰箱向大容量、多功能、无氟、节能、智能化、人性化方向发展,因此传统的机械式、简单的电子控制难以满足现代冰箱的发展要求。电冰箱一般设有冷冻室和冷藏室。冷冻室的温度为:- 16～ - 24 ℃。冷藏室的温度为:2～8 ℃。电冰箱控制的主要任务就是保持箱内食品最佳温度达到食品保鲜的目的。
本论文介绍单片机结合DS18B20设计的智能温度控制系统，系统用一种新型的“一总线”可编程数字温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高、功耗低、微型化、抗干扰能力强，可根据不同需要用于各种温度监控及其他各种温度测控系统中。
美国DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20，具有微型化低功耗、高性能、可组网等优点，新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20的测温分辨率较高，DS18B20可直接将温度转化成串行数字信号，因此特别适合和单片机配合使用，直接读取温度数据。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为0.0625°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！
第1章绪论
1.1电冰箱的基本介绍
冰箱的基本原理很简单：冰箱利用液体蒸发吸收热量。冰箱中使用的液体（即制冷剂）会在极低的温度蒸发，使冰箱内部保持冰冻温度。所有冰箱都由五个基本部件组成：
●压缩机
●安全阀
●热交换管，冰箱外部呈弯曲或盘曲状的管道
●冷交换管，冰箱内部呈弯曲或盘曲状的管道
●制冷剂，冰箱内蒸发以制造低温的液体很多工业冰箱使用纯氨作
为制冷剂，纯氨在-32℃时蒸发。压缩机压缩制冷剂气体，这将升
高制冷剂的压力和温度（橙色），而冰箱外部的热交换线圈帮助制
冷剂散发加压产生的热量。
当制冷剂冷却时，制冷剂液化成液体形式（紫色），并流经安全阀。当制冷剂流经安全阀时，液态制冷剂从高压区流向低压区，因此它会膨胀并蒸发（浅蓝色）。在蒸发过程中，它会吸收热量，发挥制冷效果。冰箱内的线圈帮助制冷剂吸收热量，使冰箱内部保持低温。然后，重复该循环。
1.2国内外的研究状况
长期以来，在电子行业，温控器正快速发展。温控器是控制末端装置，实现分室温度控制和节能运行的关键。
普通电冰箱温控器基本上是一个独立的闭环温度调节系统，主要由温度传感器、控制器、温度设定机构等装置组成。其控制原理是电冰箱温控器根据温度传感器测得的室温与设定值的比较结果发生控制信号，控制电冰箱压缩机电源的开关，即用切断和打开压缩机电源的方式，调节电冰箱内温度。
第一代空调温控器主要是电气式产品，空调温控器的温度传感器采用双金属片或气动温包，通过“给定温度盘”调整预紧力来设定温度，风机三速开关和季节转换开关为拨档式机械开关。这类温控器产品普遍存在“温度设定分度值过粗”、“时间常数太大”、“机械开关易损坏”等问题。
第二代空调温控器为电子式产品，温度传感器采用热敏电阻或热电阻，部分产品的温度设定和风速开关通过触摸键和液晶显示屏实现人机交互界面，冷热切换自动完成，运算放大电路和开关电路实现双位调节。这类智能空调温控器产品改善了人机交互界面，解决了“温度设定分度值过粗”等问题，但仍存在“控制精度不高”、“时间常数大”、“操作较复杂”等问题。
目前国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型温控器，如DS18B20。个别厂家积极响应国家的政策，应用新型控制模型和数控芯片实现智能控制。现在已有国内厂家生产出了智能型温控器，并已应用于实际工程。这一生产带动电子行业的发展。
1.3本设计的研究内容
课题的任务是应用单片机及DS18B20单总线器件设计一套温度检测系统，实现对温度的测量及显示，并通过按键人为设定温度上下限！而且在温度超上限价或下限量有控制功能，系统以高性能/价格比的89C51为核心，完成对数据的分析、处理、显示、温度上下限设置、超限自动控制，采用单线数字温度传感器DS18B20来完成对温度的采样
和转换。
由于课题是完成对温度的实时监测，因而系统的核心部分就是如何实现温度采集。系统采用的是美国DALLAS公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20来完成这一任务的。DS18B20与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且可根据实际要去通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式，可分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅从一根口线，温度变换功率来源于数据总线，总线本身可以为所接的DS180B20
供电，而无需外电源。
DS18B20需在严格的时序控制下才能进行正常操作。对DS18B20的操作包括初始化操作、读/写时间片。总线上的所有操作均从初始化开始，初始化或对RAM、ROM操作。主CPU通过“时间片”来写入或读出DS18B20中的数据。概括说，主CPU经过单线接口访问DS18B20的工作流程为：对DS18B20进行初始化→ROM操作命令→存储器（包括RAM和EERAM）操作命令→数据处理。主CPU对ROM操作完毕，即发出控制操作命令，使DS18B20完成温度测量并将测量结果存入高速暂存器中，然后单片机可读出此温度转换值，并随之进行数据处理、送显示等操作。
研究方法则是采用C51单片机开发板模拟电冰箱工作环境，并模拟设定电冰箱各项参数，以研究电冰箱温控器的工作原理及设计。研究的内容主要包括以下方面：
1、液晶显示的工作原理，并通过液晶将各项数据显示在冰箱外；
2、温度控制器原理，制冷原理，自动控制电冰箱工作使其通过制冷达到所设定的温度；
3、智能检测电冰箱工作电压是否正常，避免压缩机烧坏；
4、继电器工作原理，模拟对压缩机的通/断电操作；
5、单片机C程序编程语言；
本文介绍基于单片机的电冰箱温控器设计的总体设计思想和方案，及用到的部分芯片及硬件设计的原理，还有软件设计过程中的思想和方法等。
第2章总体方案设计
2.1功能特点
基于单片机设计的智能冰箱控制器，与传统的电冰箱相比，在功能上有了很大的扩展，更加人性化，更加方便，真正实现了智能化的要求。
它的智能化主要表现在以下几个方面：
第一，用户可以通过控制面板上的按钮，对冷冻室的温度进行预先设定，而不必打开冰箱门，电脑能根据用户设定的温度，控制压缩机的开、停，使冷冻室的温度达到设定的温度，同时在控制面板上有数码管向用户显示冷冻室的实时温度和预设的温度值。
第二, 通过按钮转换，数码管还可以向用户显示冰箱压缩机开机时间和停机时间，用户通过观察这两个计时时间能估计出实时的压缩机开机时间百分率，了解冰箱的工作状况及耗电情况，了解在长期的使用过程中冰箱的性能、效率、能耗变化情况。
第三，使冰箱具有“大脑”功能，能够根据自身的“感觉”，不断做出自身的调整，如自己控制压缩机的启动/停止，以及相应的时间；同时，它还忠诚的响应主人的号召，时刻按照主人的要求行事。主人下达最终的执行任务，它就通过自身的方式执行，如它的行动方向与主人的指令是一致的。
第四，当用户开启冰箱门之后，未关严或开门时间过长时发出开门超时报警、提醒用户及时关门以节省电能，当电冰箱因氟利昂泄露或压缩机等机械部件性能劣化，发生制冷效率下降而使压缩机长时间开机连续超过6小时以上，发出1报警，以及冷冻室温度下降不下去，高于零下5度时发出故障2报警。
总而言之，电冰箱使用这个由单片机设计的冰箱控制器后，用户再也不用像以前那样，对使用电冰箱的工作状况，性能好坏全然不知道，而是通过电脑对电冰箱工作状况的实时监测和显示，实时清楚的了解温度、效率、能耗的情况；它使得一台普通的电冰箱有了“大脑”，它能通过不断地
监测，调整自己的行为，使之维持在正常的水平上。当自己“生病”时，便向它的主人发出病态信号，并且给予“治疗”。这个控制器真正使得电冰箱智能化，因此称之为“智能冰箱控制器”。
2.2设计要求
通过液晶显示所设定的温度，温度能随意调节，能自动控制电冰箱工作，使其通过制冷达到所设定的温度。
2.3方案设计
根据设计的要求，我们可以知道在本次设计中最重要的部分就是温控器，温控器的选择将决定外部电路的设计，在日常生活及工农生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件
有热电耦和热电阻。温控器的第一选择就可以选择热电耦和热电阻，他们测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，但是需要比较多的外部硬件支持。因此这种选择就有如下主要缺点：1.硬件电路复杂2.软件调试复杂3.制作成本高
方案设计采用美国DALLAS半导体公司生产的高性能数字智能温度传感器DS18B20。DS18B20作为检测元件，测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。所以在本次毕业设计中采用方案二，使用DS18B20作温控器配合51单片机STC89C52进行设计。
第3章系统的硬件设计
3.1硬件设计方案
按照系统设计功能的要求，确定系统由8个模块组成：主控制器、测温电路、液晶显示电路、过欠压检测电路、继电器压缩机电路、复位电路、按键电路和报警电路。
直流电压供电源
晶体振荡电路
复位电路
报警电路
蒸发器表面温度T389C51
键盘电路
显示器
冷藏室温度T2
冷藏室温度T1
化霜控制
压缩机控制电路
图3-1 ８９Ｃ５１单片机控制电冰箱的原理框图
应用89C51单片机控制电冰箱的原理框图如图3－1，MCS-51单片机的典型芯片是89C51。MCS-51系列单片机研制于1980年，由Intel公司所开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，其ROM、RAM都可扩充至64KB，也增添了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（CJNE）、栈入（PUSH）、栈出（POP）、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。
采用温度传感器测得冷冻室温度，通过单线与单片机通信，单片机将此温度值进行保存后，通过控制版面的按键输入某一冷冻温度设定值（电冰箱出厂时候，已经输入了一个比较合适的温度值，或叫做隐含值），这个
设定的温度值由单片机送往右边四位数码显示的同时，还不断与实测的冷冻室温度进行比较，如下：T1≥T设+8?即冷冻室温是否比设定的温度高8度,若是的话,单片机2.0口输出高电平,使得VT1饱和导通,继电器K1吸合,压缩机运转,电冰箱开始制冷过程.若比较结果是否定的,则压缩机保持原来状态不变,这里会有两种情况:一种是压缩机在开机后使冷冻室温度T1降下来，使得T1不再大于T设+8的情况，这也需要保持压缩机继续停机。程序设计必须考虑对于非变频式压缩机（即活塞式、玄片式等开停式温控制器型）,为避免压缩机的频繁启动/停止，而规定的大约8℃范围内，是上升还是下降进入两种不同情形时压缩机应有的状态。
压缩机运行后，冷冻室温度不断下降，控温程序将对T1≤T设继续进行比较，当冷冻室温度T1降至设定温度以下时，单片机P2.0口输出低电平，继电器K1释放，控制压缩机停机，若比较结果是否定的则保持压缩机开机状态不变。
只要压缩机一运转，单片机就对压缩机开机进行及时，当压缩机开机时间达到10小时后，主程序使P2.0口变成低电平，压缩机停机，同时P1.2口送出高电平，使得VT2饱和导通，继电器K2吸合，化霜加热器接通电源220V，化霜开始。化霜过程的结束时由蒸发器便面的温度T3来决定的，当结霜融化，蒸发器表面温度T3 DS18B20的单线输入单片机的P1.0口，温度存入单片机，该温度值与化霜结束温度值13度进行比较，T3≥13℃？若结果是肯定的，则执行两个动作，一时P2.0口恢复低电平，使化霜继电器K2释放，化霜电热器断电。二是将压缩机开机累计时间清零，为下一个化霜控制周期做好准备。
3.2硬件电路主要芯片介绍
3.2.1 MCS-51单片机
MCS-51内部基本组成为：一个8位的中央处理器（CPU），256byte片内RAM单元，4Kbyte掩膜式ROM,2个16位的定时器/计数器，四个8位的并行I/O口（P0,P1,P2,P3），一个全双工串行口，5个中断源，即外部中断2个，定时器中断2个，串行中断1个，有2个中断优先级。中断控制
电路主要包括用于中断控制的四个寄存器；定时器控制寄存器TCON，串行口控制器SCON，中断允许控制寄存器IE，中断优先级控制寄存器IP等。一个片内振荡器和时钟发生电路。其中2路温度输入P1.0和，一路状态电平输入，三路键盘输入；其中故障报警和冷藏室温度公用一个端口。
MCS-51系列单片机特点如下：
(1)专为控制应用所设计的八位CPU ；
(2)具有布尔代数的运算能力；
(3)32条双项且可被独立寻址的I\O口；
(4)芯片内有128字节可供存储数据的RAM（8052：256字节）；
(5)内部有两组16位定时器（8052有3个）；
(6)具有全多工传输信号UART；
(7)5个中断源，且具有两级（高／低）优先权顺序的中断结构；
(8)芯片内有4KB（8KB/8052）的程序存储器（ROM）；
(9)芯片内有时钟（CLOCK）振荡器电路；
(10)程序存储器可扩展至64KB（ROM）；
(11)数据存储器可扩展至64KB（RAM）。
3.2.2 MCS-51单片机引脚介绍
MCS-51系列单片机采用40引脚双列直插式封装（DIP），4个并行口共有32根引脚，可分别作为地址线、数据线和I/O线；2根电源线；2根时钟振荡电路引脚和4根控制线。MCS-51 单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有许多引脚具有第二功能，以89C51芯片为例，说明各引脚功能如下图3-2所示。
（1）电源引脚Vss和Vcc
Vss：接地端。
Vcc：芯片+5V电源端。
（2）时钟信号引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1、XTAL2：当使用单片机内部振荡电路时，用来外接石英晶体和微调电容，XTAL1是片内振荡电路反相放大器的输入端，XTAL2是片内振荡电路反相放大器的输出端，振荡电路的频率就是晶体的固有频率。
P1.0P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.6RST P3.0P3.2P3.1P3.6
P3.5P3.4P3.3P3.7XTAL2XTAL1GND VCC P0.0P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.7VPP EA /PROG ALE /PSEN P2.7P2.1
P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.0(RXD)(TXD)(T0)(T1)0INT 1INT WR RD
1
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
19181716
15
14
13
26272829303132333435363738394023
24
25
2122
P1.720
图3-2 89C51引脚图
当使用外部时钟时，XTAL1接地，XTAL2接外部时钟信号源。
（3）控制信号引脚RST/V PD 、ALE/PROG 、PSEN 和EA/V PP
RST/VPD ：RST 是复位信号输入端。当输入的复位信号保持两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平时有效，用来完成复位操作；第二功能VPD 作为备用电源输入端，当主电源Vcc 发生故障，电压降低到低电平规定值时，可通过VPD 为单片机内部RAM 提供电源，以保护片内RAM 中的信息不丢失，使系统上电后能继续正常运行。
ALE/PROG ：ALE 为地址锁存允许输出信号。在访问外部存储器时，ALE 用来锁存P0口扩展低8位地址的控制信号。在不访问外部存储器时，ALE 也以时钟振荡频率的1/6的固定频率输出，因为它又可用作对外输出时钟信号或其他需要，例如可以用示波器查看ALE 是否有脉冲信号输出来确定89C51芯片的好坏；第二功能PROG 是对内部有EPROM 的单片机的EPROM 编程时编程脉冲输入端，它和31号引脚的第二功能Vpp 一起使用。 PSEN ：外部ROM 的读选通信号输出端。在访问外部ROM 时，PSEN 产生负脉冲作为读外部ROM 的选通信号。而在访问外部RAM 或片内ROM 时，不会产生有效PSEN 信号。
EA /VPP:EA 是访问外部RAM 的控制信号。当EA 为低电平时，CPU
只执行外部ROM中的程序。当EA为高电平且PC值小于0FFF（4K）时，CPU执行内部ROM的程序，但当PC的值超出4K时将自动转去执行片外ROM的程序。对于无片内ROM的8031或不使用内部ROM的89C51，需外扩EPROM，此时EA必须接地。在Flash ROM编程期间，该引脚也用于施加允许电源VPP（如果选用12V编程）。
（4）并行I/O端口P0、P1、P2和P3
P0口（P0.0-~P0.7）：P0口是一个8位双向I/O端口（需外接上拉电阻）。在访问外部存储器时，分时提供低8位地址线和8位双向数据线。P0口先输出片外存储器的低8位地址并锁存在地址锁存器中，然后再输入或输出数据。
P1口（P1.0~P1.7）：P1口是一个内部带有上拉电阻的8位准双向I/O 端口。P1口只能作为一般I/O口使用。
P2口（P2.0~P2.7）：P2口是一个内部带有上拉电阻的8位准双向I/O 端口。在访问外部ROM或外部ROM时，输出高8位地址，与P0口提供的低8位地址一起组成16位地址总线。P0口和P2口用作数据/地址线后，不能再作为通用I/O口使用。
P3口（P3.0 ~P3.7）：P3口是一个内部带有上拉电阻的8位准双向I/O 端口，在系统中8个引脚都有各自的第二功能。
3.2.3基本时序单位
单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位，片内的各种微操作都以此周期为时序基准。
振荡频率二分频后形成状态周期或称s周期，所以1个状态周期包含有2个振荡周期。振荡频率fosc12分频后形成机器周期MC。所以，一个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。1~4个机器周期确定一条指令的执行时间，这个时间就是指令周期。89C51单片机指令系统中，各条指令的执行时间都在1~4个机器周期之间。
4种时序单位中，振荡周期和机器周期是单片机内计算其他时间值（例如，波特率、定时器的定时时间等）的基本时序单位。下面是单片机外接晶振频率12MHZ时的各种时序单位的大小：
状态周期=2/fosc=2/12MHZ=0.0167μs
机器周期=12/fosc=12/12MHZ=1μs
指令周期=（1~4）机器周期=（1~4）μs
振荡周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833μs
3.2.4温度传感器DS18B20
温度传感器是本系统不可或缺的元件，其性能的好坏直接影响系统的性能，因此采用DALLAS公司生产的高性能数字温度传感器DS18B20。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
图3-3 DS18B20引脚图
DS18B20的管脚排列如图3-3所示：
DQ：为数字信号输入／输出端;
GND：为电源地;
VDD：为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地,见图3-2）。
ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20内部结构如图3-4所示主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
电源检测
64位
ROM
和
单线
接口
存储器和控制器
高速
缓存
存储器
8位CRC生成器
温度灵敏元件
低温触发器TL
高温触发器TL
配置寄存器图3-4 DS18B20的内部结构
DS18B20用12 位存贮温度值，最高位为符号位。以下图表2-1为DS18B20的温度存储方式，负温度S = 1，正温度S = 0。
表3-1 DS18B20 温度值格式表
温度值低字节LBS
Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0 2322212o21222324
温度值高字节 MBS
Bit15 Bit14 Bit13 Bit12 Bit11 Bit10 Bit9 Bit8 s s s s s 2^6 2^5 2^4
高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM
组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。其中配置寄存器的格式如下：
表3-2 配置寄存器结构
0 R1 R0 1 1 1 1 1
转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8byte的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测得的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。如:0550H为+85℃,0191H为25.0625℃，FC90H为- 55℃。
R1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=00，9位精度,最大转换时间为93.75ms，R1R0=01，10位精度,最大转换时间为187.5ms，R1R0=10，11位精度,最大转换时间为375ms，R1R0=11，12位精度,最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。
表3-3 DS18B20温度数据表
温度数据输出（二进制）数据输出（十六进制）
+125℃0000 0111 1101 0000 07D0H
+85℃0000 0101 0101 0000 0550H +25.0625℃0000 0001 1001 0001 0191H
+10.125 ℃0000 0000 1010 0010 00A2H +0.5℃0000 0000 0000 1000 0008H
0℃0000 0000 0000 0000 0000H
-0.5℃1111 1111 1111 1000 FFF8H
-10.125℃1111 1111 0101 1110 FF5EH
-25.0625℃1111 1110 0110 1111 FE6FH -55℃1111 1100 1001 0000 FC90H
高速暂存器是一个9字节的存储器。开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器的临时拷贝，每一次上电复位时湖南人文科技学院毕业设计 11 被刷新；第6、7、8字节未用，表现为全逻辑1；第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确。
3.2.5 DS18B20的测温原理
DS18B20测量温度采用了特有的温度测量技术，其温度测量电路如图3-5所示。冷藏室温度T2.冷冻室温度T1温度蒸发器表面温度T3均由DS18B20温度传感器获得。采用DS18B20较普通传感器有诸多优点，最主要的是它省去了大量的硬件电路，避免了太多的调试问题，而且精度高，响应迅速，实在是上上之举。它通过单数据线DQ与单片机进行数据通讯，简单、可靠、易行。
27.0
DQ 2
VCC
3
GND 1
U2
DS18B20
27.0
DQ 2
VCC
3
GND 1
U3
DS18B20
27.0
DQ 2
VCC
3
GND 1
U4
DS18B20
R8
4k7
R9
4k7
P1.0
P1.1图3-5 温度检测电路
图3-5中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55 ℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生
的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3-5中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理。
由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，他有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作必须按协议进行。
DS18B20的一线工作协议流程是：初始化→ROM操作指令→存储器操作指令→数据传输。
另外，在寄生电源供电方式下，DS18B20从单线信号线上汲取能量：在信号线DQ处于高电平期间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到来在给寄生电源（电容）充电。
独特的寄生电源方式有三个好处：
（1）进行远距离测温时，无需本地电源
（2）可以在没有常规电源的条件下读取ROM
（3）电路更加简洁，仅用一根I/O口实现温测
要想使DS18B20进行精确的温度转换，I/O线必须保证在温度转换期间提供足够的能量，由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠4.7K上拉电阻就无法提供足够的能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。
3.2.6 DS18B20使用中注意的事项
DS18B20虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题：
1.较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时，对DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。
2.在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
3.连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS1820进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
4.在DS1820测温程序设计中，向DS1820发出温度转换命令后，程序总要等待DS1820的返回信号，一旦某个DS1820接触不好或断线，当程序读该DS1820时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
3.3部分电路介绍
3.3.1时钟电路
89C51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生震荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如图3-6所示，图中，电容器C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值通常取30PF左右。晶振频率的典型值位12MHZ，采用6MHZ的情况也比较多。内部振荡方式的时钟信号比较稳定，实用电路中使用较多。
由图3-6可见，外部振荡信号由XTAL2引入，XTAL1接地。为了提高输入电路的驱动能力，通常使外部信号经过一个带有上拉电阻的TTL反相门后接入XTAL2。
基于PLC的锅炉温度控制系统 作者姓名xxx 专业自动化 指导教师姓名xxx 专业技术职务讲师
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (3) 1.1课题背景及研究目的和意义 (3) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3项目研究内容 (4) 第二章 PLC和组态软件基础 (5) 2.1可编程控制器基础 (5) 2.1.1可编程控制器的产生和应用 (5) 2.1.2可编程控制器的组成和工作原理 ··············错误！未定义书签。 2.1.3可编程控制器的分类及特点 (7) 2.2组态软件的基础 (8) 2.2.1组态的定义 (8) 2.2.2组态王软件的特点 (8) 2.2.3组态王软件仿真的基本方法 (8) 第三章 PLC控制系统的硬件设计 (9) 3.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (9) 3.1.1 PLC控制系统设计的基本原则 (9) 3.1.2 PLC控制系统设计的一般步骤 (9) 3.1.3 PLC程序设计的一般步骤 (10) 3.2 PLC的选型和硬件配置 (11) 3.2.1 PLC型号的选择 (11) 3.2.2 S7-200CPU的选择 (12) 3.2.3 EM235模拟量输入/输出模块 (12) 3.2.4 热电式传感器 (12) 3.2.5 可控硅加热装置简介 (12) 3.3 系统整体设计方案和电气连接图 (13) 3.4 PLC控制器的设计 (14) 3.4.1 控制系统数学模型的建立 (14)
3.4.2 PID控制及参数整定 (14) 第四章 PLC控制系统的软件设计 (16) 4.1 PLC程序设计的方法 (16) 4.2 编程软件STEP7--Micro/WIN 概述 (17) 4.2.1 STEP7--Micro/WIN 简单介绍 (17) 4.2.2 计算机与PLC的通信 (18) 4.3 程序设计 (18) 4.3.1程序设计思路 (18) 4.3.2 PID指令向导 (19) 4.3.3 控制程序及分析 (25) 第五章组态画面的设计 (29) 5.1组态变量的建立及设备连接 (29) 5.1.1新建项目 (29) 5.2创建组态画面 (33) 5.2.1新建主画面 (33) 5.2.2新建PID参数设定窗口 (34) 5.2.3新建数据报表 (34) 5.2.4新建实时曲线 (35) 5.2.5新建历史曲线 (35) 5.2.6新建报警窗口 (36) 第六章系统测试 (37) 6.1启动组态王 (37) 6.2实时曲线观察 (38) 6.3分析历史趋势曲线 (38) 6.4查看数据报表 (40) 6.5系统稳定性测试 (42) 结束语 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
单片机类毕业设计题目汇总
单片机类毕业设计题目汇总 1.孔子时钟的设计 2.?全自动节水灌溉系统--硬件部分 3.?数字式温度计的设计 4.?温度监控系统设计 5.?基于单片机的语音提示测温系统的研究 6.?简易无线电遥控系统 7.?数字流量计 8.?基于单片机的全自动洗衣机 9.冰塔智能水位控制系统 10.?温度箱模拟控制系统 11.?超声波测距仪的设计 12.?基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现 16X16点阵显示屏 13.?基于AT89S51单片机的数字电子时钟 14.?基于单片机的步进电机的控制 15.?基于单片机的交流调功器设计 16.?基于单片机的数字电压表的设计 17.弹片机的数字钟设计 18.?智能散热器控制器的设计 19.弹片机打铃系统设计 20.?基于单片机的交通信号灯控制电路设计 21.?基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计 22.?基于单片机的安全报警器 23.?基于单片机的八路抢答器设计 24.?基于单片机的超声波测距系统的设计 25.?基于MCS-51数字温度表的设计 26.?电子体温计的设计 27.?基于AT89C51的电话远程控制系统 28.?基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器 29.?基于单片机的数控稳压电源的设计 30.?基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究 31.?基于单片机的空调温度控制器设计
32.?基于单片机的可编程多功能电子定时器 33.?单片机的数字温度计设计 34.?红外遥控密码锁的设计 35.?基于51单片机的语音识别系统设计 36.?家用可燃气体报警器的设计 37.?基于数字温度计的多点温度检测系统 38.?基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计 39.?基于单片机的数字频率计的设计 40.?基于单片机的数字电子钟设计 41.?设施环境中温度测量电路设计 42.?汽车倒车防撞报警器的设计 43.?篮球赛计时记分器 44.?基于单片机的家用智能总线式开关设计 45.?设施环境中湿度检测电路设计 46.?基于单片机的音乐合成器设计 47.?设施环境中二氧化碳检测电路设计 48.?基于单片机的水温控制系统设计 49.?基于单片机的数字温度计的设计 50.?基于单片机的火灾报警器 51.?基于单片机的红外遥控开关设计 52.?基于单片机的电子钟设计 53.?基于单片机的红外遥控电子密码锁 54.?大棚温湿度自动监控系统 55.?基于单片机的电器遥控器的设计 56.?单片机的语音存储与重放的研究 57.?基于单片机的电加热炉温度控制系统设计 58.次外遥控电源开关 59.?基于单片机的低频信号发生器设计 60.?基于单片机的呼叫系统的设计 61.?基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 62.?基于单片机的密码锁设计 63.?单片机步进电机转速控制器的设计 64.術AT89C51控制的太阳能热水器
电冰箱温控器的检修方法 注意！拆装和诊断电气系统各器件，一定要在拔掉电冰箱电源的情况下进行。 1.温控器种类及识别方法 1.1.性能良好的温控器，能够通过感温管感应蒸发器的温度，断开或接通压缩机回路，从 而达到控制电冰箱温度的目的。普通电冰箱和风冷电冰箱温控器均固定在冷藏室内，感温头固定在蒸发器表面。双温双控电冰箱温控器多固定在箱外，但感温头分别固定在冷藏室和冷冻室。所以普通电冰箱、双温双控电冰箱、风冷电冰箱温控器的接通和断开温度不尽相同，拆装方法和好坏判断也有差异。 1.2.各种温控器的识别方法：有一个调节螺丝的是冰柜或双温双控电冰箱冷冻温控器；有 两个以上调节螺丝的是冷藏温控器，其中风冷冰箱温控器感温管短，双温双控电冰箱中冷藏温控器感温管长且顶部呈螺旋状。 2.普通电冰箱温控器拆装、诊断和修理 2.1.拆装方法：普通电冰箱温控器的位置一般固定在电冰箱冷藏室的顶部和侧面。主体一 般安装在温控器盒内，感温头固定在冷藏室后背（蒸发器表面），荣事达有部分型号的感温头是埋在冷藏室发泡层内。 2.2.温控器的拆卸：打开灯罩→拔掉温度调节旋钮→拆下温控盒固定螺钉→拆下温控盒→ 记下温控器各颜色插线位置后再依次拔掉→拆下固定温控器的螺钉→拆下温控器感温头固定盖→记住感温头绕制长度后再取下感温头。 2.3.温控器的安装：温控器的安装实际就是拆卸的逆过程，但应注意以下几点：一是为避 免温控器接线错误，往往取一同型号温控器，按旧温控器相同方向摆好，拔掉旧温控器一根插线随手安装到新温控器相同端子；二是黄绿双色线一般为地线，温控器地线一般与壳体连接，安装时一定要对应好，否则可会导致温控器壳或电冰箱壳带交流220v 电压，这是非常危险的；三是感温管盘入固定盒的长度应与原来大致相同，感温头缠绕过少有可能引起感温效果差，导致开机时间长甚至不停机，感温头缠绕过多有可能引起过度敏感，导致冷藏温度达不到要求就停机；四是如更换温控器的型号与原型号不同或他人把原接线方式插错，需要先识别出温控器各端子，然后按电冰箱铭牌接线图所标注的色号插接。 ( a ）地线和温控器地端子识别；( b ）感温管盘入长度 1.温控器端子识别：电冰箱铭牌对电器系统标注有色线的，可通过色线对应识别出温控器 各端子。也可按下列方法识别。 1.1.与温控器金属壳体相连的是接地端子，应接黄绿双色线。 1.2.两端子温控器，一般来讲，接棕色线的为进线，另一根是出线。
徐州工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于单片机的住宅小区煤气 泄露实时报警器设计 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 所在学院： 专业名称： 徐州工程学院 20 年月3日
说明 1．根据《徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。 6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它
课题 名称 基于单片机的住宅小区煤气泄露实时报警器设计 课题 来源 社会生产实践课题类型工程设计类 选题的背景及意义 近年来随着人民生活水平的提高，管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。煤气泄漏而大量产生的一氧化碳是煤气中毒事件的根源，如采用煤气泄漏报警器就能得到及时的警示。单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施。为了防止中毒事件再次发生，提出利用单片机系统进行有效的预防对策。为此设计出家用煤气泄漏报警控制器。 煤气泄漏的危害 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm 健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度 200ppm 2-3小时后，轻微头痛、乏力 400ppm 1-2小时内前额痛；3小时后威胁生命 800ppm 45分钟内，眼花、恶心、痉挛；2小时内失去知觉；2-3小时内死亡1600ppm 20分钟内头痛、眼花、恶心；1小时内死亡 3200ppm 5-10分钟内头痛、眼花、恶心；25-30分钟内死亡 6400ppm 1-2分钟内头痛、眼花、恶心；10-15分钟死亡 12800ppm 1-3分钟内死亡
冰箱温控器冬夏调节方法冰箱温控器冬夏调节方法： 由于夏季和冬季温差较大，为了达到省电和保证食品冷冻质量，就需要在夏天和冬天调一下冰箱的温控器旋钮。 温控器旋钮调节方法：冰箱温控旋钮一般有0、1、2、3、4、5、6、7当，数字越大，冷冻室里的温度越低。一般春秋天我们放到3档上，具体要看你的要求，冷冻室能否达到零下18度以下。为了达到食品保鲜和省电的目的，夏天我们可以打到1档或2档，冬天打到4档或5档。 有的人可能要问，冬天温度低，反而把温度设置的低（温控器数值大），夏天温度高，反而把温度设置的高（温控器数值小），是不是搞反了呀。其实有很多人都有这样的错误认识，认为冬天温度低可以把冰箱温度设置高点，夏天温度高要设置低些。 为什么冰箱温控器要这样设置呢？ 冰箱冷藏室里的温度一般在4～8度，到了冬天，室内温度接近这个温度。如果温控器旋钮还在3或者小于3的话，冰箱压缩机就很少启动了。虽然冷藏室里的温度能够满足要求，但冷冻室的温度就不能达零下18度，食物容易变质，严重时食品解冻溶化。到了夏天，温度比较高，如果温控器旋钮还在3或者大于3的话，冰箱冷藏室为了达到温度要求，压缩机频繁启动。虽然冷冻室的温度能达到零下18度，但却造成电能的浪费，缩短了冰箱的使用寿命，这也是我们所不希望的。所以正确调节冰箱温度控制器旋钮可以使我们既保鲜，又省电。 冰箱温控器冬夏调节方法： 由于夏季和冬季温差较大，为了达到省电和保证食品冷冻质量，就需要在夏天和冬天调一下冰箱的温控器旋钮。 温控器旋钮调节方法：冰箱温控旋钮一般有0、1、2、3、4、5、6、7当，数字越大，冷冻室里的温度越低。一般春秋天我们放到3档上，具体要看你的要求，冷冻室能否达到零下18度以下。为了达到食品保鲜和省电的目的，夏天我们可以打到1档或2档，冬天打到4档或5档。 有的人可能要问，冬天温度低，反而把温度设置的低（温控器数值大），夏天温度高，反而把温度设置的高（温控器数值小），是不是搞反了呀。其实有很多人都有这样的错误认识，认为冬天温度低可以把冰箱温度设置高点，夏天温度高要设置低些。 为什么冰箱温控器要这样设置呢？ 冰箱冷藏室里的温度一般在4～8度，到了冬天，室内温度接近这个温度。如果温控器旋钮还在3或者小于3的话，冰箱压缩机就很少启动了。虽然冷藏室里的温度能够满足要求，但冷冻室的温度就不能达零下18度，食物容易变质，严重时食品解冻溶化。到了夏天，温度比较高，如果温控器旋钮还在3或者大于3的话，冰箱冷藏室为了达到温度要求，压缩机频繁启动。虽然冷冻室的温度能达到零下18度，但却造成电能的浪费，缩短了冰箱的使用寿命，这也是我们所不希望的。所以正确调节冰箱温度控制器旋钮可以使我们既保鲜，又省电。
基于单片机的毕业论文题目有哪些 很多物联网专业的学生对单片机非常感兴趣，不光是对专业的热爱，另外由于单片机是集成电路芯片，是控制整个流程最基础的环节，大多数理科生对这种控制式设计充满着好奇，下面，我们学术堂整理了多个基于单片机的毕业论文题目，欢迎各位借鉴。 基于单片机的毕业论文题目一： 1、基于单片机的压电加速度传感器低频信号采集系统的设计 2、基于单片机的超声测距系统 3、基于C8051F005单片机的两相混合式直线步进电机驱动系统的设计 4、基于单片机的工业在线数字图像检测系统研究与实现 5、基于FPGA的8051单片机IP核设计及应用 6、基于单片机的军需仓库温湿度测控系统研究 7、单片机多主机通信模式在粮库温湿度监控系统中的应用 8、基于单片机的中小水电站闸门控制系统 9、基于单片机的正弦逆变电源研制 10、单片机实验教学仿真系统的设计与开发 11、基于单片机的温湿度检测系统的设计 12、基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现 13、基于单片机的多功能温度检测系统的设计与研究 14、基于单片机的温度控制系统的研究 15、行为导向教学策略在职校单片机课程教学中的应用研究 16、逻辑电路与单片机的虚拟实验系统设计与实现
17、基于单片机的LED显示系统 18、基于单片机的校园安防系统 19、基于MSP430单片机的红外甲烷检测仪设计及实现 20、基于高性能单片机的无线LED彩灯控制系统的设计与实现 21、基于AVR单片机教学实验板的设计 22、基于单片机的阀岛控制系统的研究 23、基于AT89S51单片机实验开发系统设计 24、基于单片机和GPRS数据传输技术的研究 25、基于HCS12单片机的智能车底层控制系统研究 26、单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究 27、基于单片机的MODBUS总线协议实现技术研究 28、基于单片机的室内智能通风控制系统研究 29、基于单片机的通用控制器设计与实现 30、基于单片机控制的PTCR阻温特性测试系统的设计与实现 31、Proteus在单片机教学中的应用 32、基于单片机的变频变压电源设计 33、基于单片机的监控系统控制部分的设计 34、基于单片机的葡萄园防盗报警系统设计 35、基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 36、基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 37、基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现 38、基于单片机的高精度随钻测斜仪系统开发 39、基于16位单片机MC9S12DG128B智能车系统的设计 基于单片机的毕业论文题目二： 40、基于单片机的压力/液位控制系统的设计研究 41、单片机与Internet网络的通信应用研究 42、基于单片机控制的温室环境测控装置研究 43、具有新型接口的MCS-51单片机实验系统设计 44、基于单片机控制的直流恒流源的设计 45、基于单片机的模糊控制方法及应用研究 46、基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制 47、基于AT89C51单片机的脉象信号采集系统研究 48、基于DTMF技术的单片机远程通信系统研究 49、基于单片机的GPRS无线数据采集与传输系统的设计 50、基于单片机控制的柴油机喷油泵数据采集系统的设计与实现 51、基于谐振技术及MK单片机的多路升压器研究设计 52、基于单片机的数据串口通信 53、基于单片机的智能寻迹系统设计 54、压电式阀门定位器与单片机实验装置研制 55、基于单片机的微型电子琴研究与实现 56、基于单片机的恒温恒湿孵化器系统设计 57、基于16位单片机MC9S12XS128的两轮自平衡智能车的系统研究与开发
电冰箱毕业设计 1. 电冰箱概述 2. 可行性设计报告 3. 电冰箱的总体布置 冰箱类型 箱体机构 环境条件 温控要求 3.1 电冰箱的总体布置 箱体结构；外形尺寸500*600*500（宽 深 高）绝热层用聚氨旨发泡，其厚度根据理论 计算和冰箱厂的实践经验得出。 计算冰箱绝热层的厚度 t w =t 1-k/a0(t1-t2) t w ---箱体外表面温度，单位为C 0 t1---箱体外空气温度，单位为C 0 t2---箱体内空气温度，单位为C 0 a0---箱体外空气对箱体外表面的传热系数，单位w/(m 2 .k) k---传热系数，单位为w/( m 2 .k) 按照国家标准GB8059.1规定温带型N 的露点温度为19- +0.5 C 0 在箱体表面温度高于露点 温度前提下计算箱体的漏热量1Q ,并用一下公式效验绝热层的厚度t w 1 t w 2 σ=1 ) tw2- tw1(Q A λ 制冷剂 润滑油 干燥过滤器的选用 制冷剂的选用 本设计主要考虑选用一种对臭氧层没有破坏作用的R134a.它的化学式为 C 2 H 2F 2 .， 氟利昂134A 是一种新型制冷剂，属于氢氟烃类（简称HFC ）。它的热工性能接近氟利昂12（CFC12），破坏臭氧层潜能值ODP 为0，但温室效应潜能值WGP 为1300，
现被用于冰箱、冰柜和汽车空调系统，以代替氟利昂12常温常压下蒸发温度为-26.2度，无毒，不燃不爆。其ODP 值为0，GWP 值为0.24~0.29，对臭氧层无破坏作用，温度效应也较小。 目前市场上绝大多少电冰箱的制冷剂采用的是氟利昂也就是R22化学式为2CHF CL.它的主要缺点是因为含有CL 原子对臭氧层有严重的破坏作用，所以R134a 是未来对氟利昂的最佳替换物质。R134a 与R22 相比，在相同的温度下，其蒸发压力较低，而在相同的冷凝温度下，其能耐压力要高于R22，单位体积的制冷量要低于R22,其理论循环效率也比R22有一些下降。。 它比R12的优越性在于以下几个方面： 1、R134a 不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用； 2、R134a 具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无刺激性无腐性）； 3、R134a 的传热性能比较接近，所以制冷系统的改型比较容易； 4、R134a 的传热性能比R12好，因此制冷剂的用量可大大减少。 这里要着重指出，对于不安全卤化烃化合物（HFCs ），由于不含亲油性基的氯原子，因此，不能于矿物润滑油亲和，为了确保相容性，在家用空调系统中，可采用聚酯合成润滑油（POE 油）或烷基苯润滑油（AB 油）。 润滑油 本设计选用合成聚酯油作为系统的润滑油，最进对新合成的聚酯油进行了实验，结果表明聚酯油不但润滑性好而且具有合适的粘度，低吸收等优点，为此本设计选用合成聚酯油作为系统的润滑油。 干燥过滤器 本设计选用XH7型干燥过滤器。干燥过滤器内的分子筛品种药根据制冷剂的直径大小来选配，应为聚酯类润滑油更容易吸收水分。 4. 电冰箱热负荷的计算 冷藏室箱体漏热量F Q 因为通过箱体结构形成热桥的漏热量C Q 不同计算，所以冷藏室的漏热量值包括箱体隔热层漏热量a Q 和通过冰箱门与门封条漏热量b Q 两部分 c b f a Q Q Q Q Q +++= 箱体漏热层的漏热量a Q )(21t t KA Q a -= 2 1111 a a K ++= λδ a1---箱体外空气对箱体外表面的热系数取 3.111=a
温度测控仪设计 学生：XXX 指导教师：XXX 容摘要：本文主要介绍了智能温度测量仪的设计，包括硬件和软件的设计。先对该测量仪进行概括性介绍，然后介绍该测量仪在硬件设计上的主要器件：“Pt100热电阻”、AT89C51单片机和LCD显示器以及描述测量仪的总体结构原理。在本设计中，是以铂电阻PT100作为温度传感器，采用恒流测温的方法，通过单片机进行控制，用放大器、A/D 转换器进行温度信号的采集。总体来说，该设计是切实可行的。 关键词：温度 Pt100热电阻 AT89C51单片机 LCD显示器
Design of and control instrument Abstract: This paper describes the design of the intelligent temperature measuring instrument, including hardware and software design. Be the first general description of the measuring instrument, and then describes the hardware design of the measuring instrument's main device: "Pt100 thermal resistance", AT89C51 microcontroller and LCD display, and describe the principle of measuring the overall structure. In this design, as is the PT100 platinum resistance temperature sensor, temperature measurement using constant current method, through the microcontroller to control, amplifier, A/D converter for temperature signal acquisition. Overall, the design is feasible. Keywords:temperature Pt100 thermal resistance AT89C51 microcontroller LCD monitor .
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界面说明 1. ON/OFF 开关键– UP （向上）键增加温度值 2. DOWN（向下）键降低数值–激活/停止手动除霜 3. 设定温度键 4. Prg/mute编程/消音键 5. 故障或错误报警图标 6. 高/低温警告图标 7. 化霜开始时此图标亮起 8. 压缩机起动时此图标亮起 9. 蒸发器风机起动时此图标亮起 10. 当辅助输出激活时图标亮起 控制器的主要功能
关机 当控制器关闭时，显示屏上显示OFF ，所有的内部继电器停止工作（不得电） 开机 当控制器打开时，有个特别的步骤测试显示器和按键。显示器亮起2秒钟。 三条横杠 “---“ 在屏幕上显示2秒钟，控制器就可以操作了。 压缩机图标闪烁，表示压缩机延迟起动，处于安全保护时间内 冰箱内温度设定 显示或设定温度，按以下步骤： 保持SET 按键按住超过1秒钟。控制器显示温度值； 通过上/下键增加或降低设定值，直到达到设定值； 再次按SET 按键，确认新的温度值。 常用参数（类别F ） 按Prg/mute 键超过5秒钟，控制器显示常用参数代码（类别F ）。 –如果激活了报警，按下此键，可以先将蜂鸣器消音。 常用参数列表： St, rd, rt, rH, rL, dI, dt1, dt2, dP1, dP2, dd, d8, d/1, d/2, AL, AH, Ad, F1, Fd 配置参数 配置参数由密码保护，以防止出现不应该的修改，或者由未经授权的人员擅自修改。 （类别C ） 1. 同时按住Prg/Mute 和Set 按键3秒钟以上，显示屏显示闪烁的数字“0”，是 输入密码的提示符 2. 按UP 键设定密码– CAREL 温度控制器的密码设置为11(通过这个密码可以进入 配置参数 3. 按Set 键进入程序模式，通过上下键滚动找到相应的参数 4. 显示屏上显示优先调节参数项（类别C 参数）/2
单片机类 业设计 刷电子时钟的设计 刷全自动节水灌溉系统--硬件部 刷数 式温度计的设计 刷温度 控系统设计 刷基于单片机的语音提示测温系统的研究 刷简易无线电遥控系统 刷数 流 计 刷基于单片机的全自动洗衣机 刷水塔智能水 控 系统 刷温度箱模拟控 系统 刷超声波测距仪的设计 刷基于51单片机的L司号点阵显示屏系统的设计与实 16×16点阵显示屏 刷基于A切89分51单片机的数 电子时钟 刷基于单片机的步 电机的控 刷基于单片机的交流调 器设计 刷基于单片机的数 电压表的设计 刷单片机的数 钟设计 刷智能散热器控 器的设计 刷单片机打铃系统设计 刷基于单片机的交通信 灯控 电路设计 刷基于单片机的电话 程控 家用电器系统设计 刷基于单片机的安全 警器 刷基于单片机的 路抢答器设计 刷基于单片机的超声波测距系统的设计 刷基于MC分-51数 温度表的设计 刷电子体温计的设计 刷基于A切89C51的电话 程控 系统 刷基于A三R单片机幅度 调的号号分信 发生器 刷基于单片机的数控稳压电源的设计 刷基于单片机的室内一氧化碳 测及 警系统的研究 刷基于单片机的空调温度控 器设计 刷基于单片机的 编程多 能电子定时器 刷单片机的数 温度计设计 刷红外遥控密码锁的设计 刷基于61单片机的语音识别系统设计 刷家用 燃气体 警器的设计 刷基于数 温度计的多点温度检测系统 刷基于凌 单片机的语音实时采集系统设计 刷基于单片机的数 频率计的设计 刷基于单片机的数 电子钟设计 刷设施 境中温度测 电路设计 刷汽车倒车 撞 警器的设计 刷篮球赛计时记 器
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目录 摘要.................................................................... III ABSTRACT .................................................................. V 1 绪论.. (1) 1.1论文研究的背景和意义 (1) 1.2电冰箱电控系统的发展现状 (2) 1.3论文主要设计内容 (2) 2 总体设计方案 (4) 2.1总体设计方案简介 (4) 2.2电冰箱电控系统的主要功能和要求 (5) 3 系统硬件设计 (1) 3.1AT89C51单片机最小系统 (1) 3.1.1 AT89系列单片机的概况 (1) 3.1.2 时钟电路 (4) 3.1.3 复位电路 (5) 3.1.4 单片机系统电源设计 (7) 3.2霜厚检测电路 (9) 3.2.1 热敏电阻简介 (10) 3.2.2 运算放大器LM324 (10) 3.2.3 霜厚检测电路 (11) 3.3冷冻室冷藏室温度检测采样电路 (12) 3.3.1 温度传感器AD590 (12) 3.3.2 ADC0809 简介 (13) 3.3.3 冷冻室温度采样电路图 (15) 3.3.4 冷藏室温度采样电路图 (15) 3.3.5 冷冻室冷藏室温度检测采样原理 (16) 3.3.6 过欠压保护电路 (16) 3.4ADC0809与AT89C51接口设计 (17) 3.4.1 地址锁存器74LS373 (17) 3.4.2 ADC0809与AT89C51的接口电路 (19) 3.5制冷与除霜控制电路 (19) 3.5.1 锁存器74LS273 (20) 3.5.2 驱动控制电路的设计 (21)
摘要 在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。 关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度. Abstract In our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could
冰箱温度控制器代换的方法和注意事项 案例描述：送修冰箱是一台华菱b c d-268w间冷式电冰箱，在本冰箱维修案例要掌握的是冰箱温度控制器代换技术资料以及温控器调试方法。 分析与检修；电冰箱中使用的蒸汽压力式温控器在出厂时，根据电冰箱的设计要求，通过内腔调节螺钉已将温控器的主要技术参数预调好，旋转温控器的调节旋钮是在预调的基础参数上进行具体的细调，能根据冰箱各简室温度要求进行自动控制。 冰箱温控器一般均设有温差调节螺钉和温度范围调节螺钉，温控器温差调节机构，利用两个螺钉分别控制平衡弹簧（控制温度范围）和差额调节弹簧（开停时温差）。顺时针方向旋转温差调节螺钉，可使触点升程减小，使通断温差减小，反之则温差增大。温差调节螺钉每旋转一圈，温度变化约1℃左右，每次调整应不超过一圈。顺时针旋转调节螺钉，使主弹簧拉力增大，故要使触点闭合，使压缩机启动运转，必须适当提高蒸发器温度（感温元件压力相应提高），即开机温度升高，停机温度也相应提高，从而实现了对电冰箱温度范围的调节。 在电冰箱维修的过程中，原则上不提倡对温控器的调试，如果要进行调试时．应首先断开电源，调试后接通电源的间隔应大于5分钟，如需同时调试2~3个螺钉时，应根据各螺钉的作用及相互关系确定先后顺序，每次调节螺钉1／2~1圈，检测调试结果时，须将温控器(特别是感温管)按原位置装好。当温拄器因机械零件变形过大、漏气等原因造成失灵时，一般应更换新的同型号温控器。 华凌b c d-268w电冰箱采用冷气强制循环方式，由风扇将冷气一路送入冷冻室，另外分两路沿着冰箱后侧风道，向下经由挡风门温度控制器(自动感温调节通风口的大小)，送往变温室和冷藏室。由冷冻室温控器控制着压缩机的开、停，并调节整个系统的制冷情况。
基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用LED数码管显示时、分、秒，以24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用12MHz的晶振产生振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间的调整。数字钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱，因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法
一、产品介绍 1、产品名称：冰箱调温按钮 2、产品用途：用于各种电气系统的控制按钮键 3、产品结构尺寸（见产品图[1]） 4、生产量：月产量150万只。 5、产品性能及使用要求： （1）外观为原料本色，透明美观；无其它杂色或斑点，表面平 滑无裂纹、银丝，无气泡，无形变等缺陷；质量轻，可减 轻设备自重。 （2）性能要求：收缩率不大于0.5%，吸水性不高于0.8，冲击 强度> 15 KG?cm2，弯曲强度>70 KG?cm2.表面电阻系数<1 ×1013Ω;体积电阻系数<1015Ω?cm，马丁耐热温度>70℃。 （3）使用条件：使用温度：室温，220V用电场所；使用负荷：人工手指操作按压力。 二、产品材料的选择与配方设计 根据产品的使用要求和性能要求，选择PSH-GN-095-06的树脂作主原料，PS是所有塑料当中最轻的一种，能减轻设的自重。透光率不低于88%，雾度约3%，折射率比较大具有特殊的光亮性。PS的拉伸、弯曲常规力学性能皆高于其它聚烯烃，是属于硬而脆的材料，所以必须加入一些增韧剂以改善制品的柔韧性，加入量为15份。由于制品属于透明塑件，无需加染色剂。如表—1 PS中文名：聚苯乙烯 英文名：Polystyrene 2.1、基本特性 聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯无色
透明、无毒无味，落地时发出清脆的金属声，密度为1.054g/cm3。聚苯乙烯的力学性能与聚合方法、相对分子质量大小、定向度和杂质量有关。相对分子质量越大，机械强度起高。聚苯乙烯有优良的电性能（尤其是高频绝缘性能）和一定的化学稳定性。能耐碱、硫酸、磷酸、10﹪~30﹪的盐酸、稀醋酸及其他有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用。对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗蚀能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮类和脂类等。聚苯乙烯的着色性能优良，能染成各种鲜艳的色彩。但耐热性低，热变形温度一般在70~98 o C，只能 在不高的温度下使用。质地硬而脆，有较高的热膨胀系数，因此限制了它在工程上的应用。近几十年来，发展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯为基体的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺点，又保留了它的优点，从而扩大了它的用途。 2.2、成型特性： 1.无定形料,吸湿性小，不易分解，性脆易裂，热膨胀系数大，易产生内应力 2.流动性较好，溢边值0.03mm左右，防止出飞边。 3.塑件壁厚应均匀，不宜有嵌件，(如有嵌件应预热)，缺口，尖角，各面应圆滑连接 4.可用螺杆或柱塞式注射机加工，喷嘴可用直通式或自锁式。 5.宜用高料温，模温、高注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防 止缩孔、变形（尤其对厚壁塑件），但料温高易出银丝，料温低或脱模剂多则透明性差。 6.可采用各种形式浇口，浇口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑 件，脱模斜度宜取2度以上，顶出均匀以防止脱模不良发生开裂、变形，可用热浇道结构。 2.3、综合性能： 热变形温度： 65o C ---- 96o C 屈服强度: 35~63 MPa 抗拉强度: 35~63 MPa 断裂伸长率 1.0% 拉伸弹性模量： 2.8~3.5 GPa 抗弯强度： 61~98MPa
题目基于51单片机智能温度控制器设计与实 现 本题目要求设计者以智能温度控制器为对象，完成硬件系 统和软件设计并实现其功能。 1.熟悉任务，分析课题要求，熟悉温度控制器的原理, 进行方案设计； 2.熟悉硬件设计技术基础、单片机应用系统设计要领， 根据本课题的特点选择相应器件； 3.搜集素材，优选素材，整理素材； 4.完成所硬件电路的装配和调试，编写程序实现其功 能； 5.撰写毕业设计论文。 6.参加毕业设计论文答辩。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可
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学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和