电冰箱自动控制系统的设计

实验六电冰箱控制系统一、实验目的熟悉电冰箱的控制系统，能进行简单维护维修。

二、实验原理（一）控制电路中常用的元器件电冰箱电气控制系统的主要作用，是根据使用要求，自动控制电冰箱的起动、运行和停止，调节制冷剂的流量，并对电冰箱及其电气设备实行自动保护，以防止发生事故。

电冰箱的控制电路是根据电冰箱的性能指标来确定。

但其电气控制系统还是大同小异的，一般由动力、起动和保护装置、温度控制装置、化霜控制装置、加热与防冻装置，以及箱内风扇、照明等部分组成。

常用压力式温度控制器见下图。

1. 温度控制器：温度控制器简称温控器，是电冰箱、房间空调器等制冷设备调温、控温的装置。

它的主要作用是：（1）通过调节温度控制器旋钮，可以改变所需要的控制温度。

（2）可根据电冰箱内或空调房间内的温度要求，对制冷压缩机进行开、停的自动控制，使电冰箱内或房间内的温度保持在控制范围内。

温度控制器的种类很多，常用的温感压力式温度控制器。

温感压力式温度控制器主要用于人工化霜的普通“直冷式”单、双门电冰箱，或用于全自动化霜的“间冷式”双门电冰箱对冷冻室的温度进行控制。

温度控制器主要由感温元件、毛细管、感压腔和一组微动开关等机构组成。

感温元件也叫温压转换部件，是一个密闭的腔体，由感温管感温剂和感压腔三部分组成。

感压腔内充入的感温剂一般是氯甲烷或是R12。

它的作用是将蒸发器表面的温度变化转换为压力变化，从而引起快跳触点的动作。

2. 起动继电器：（1）重锤式起动继电器：重锤式起动继电器的结构主要包括电流线圈、重力衔铁、弹簧、动触点、T形架、绝缘壳体等；（2） PTC起动继电器：PTC是正温度系数的热敏电源电阻英文的缩写。

PTC起动继电器的工作原理：电冰箱在室温下起动时,PTC元件的电阻很小（约20Ω），而在较短的时间（0.1~0.2s）内通过基本恒定的电流，呈导通状态，之后随着其元件本身的发热温度升高，其阻值迅速增大，此时，PTC处于“断开”状态。

3. 过载保护器：过电流和过热保护器称为过载保护器，是压缩机电动机的安全保护装置。

冰箱控制原理冰箱控制原理是指通过一系列电子元件和传感器，实现对冰箱的温度、风速和制冷灯等的控制和调节的方法。

下面将介绍冰箱控制的一般流程和各个组成部分。

1. 温度控制: 冰箱控制原理的核心是通过温度传感器检测冰箱内部的温度，并根据设定的目标温度进行控制和调节。

当温度传感器检测到温度高于设定温度时，控制系统会启动制冷循环，制冷循环可以使用压缩机和制冷剂来降低冰箱内部的温度。

当温度达到目标温度时，控制系统会停止制冷循环，保持冰箱内的温度在设定范围内。

2. 风速控制: 冰箱内部通常配有风扇，用于循环空气，均匀分布温度。

风速控制是根据温度传感器的反馈信号，控制风扇的转速。

当温度较高时，控制系统会增加风扇的转速，以加快空气的循环和降低温度。

当温度达到目标温度时，控制系统会降低风扇的转速或停止风扇运行，以节省能源和降低噪音。

3. 制冷灯控制: 冰箱内部通常有一盏制冷灯，用于指示制冷系统是否正常工作。

制冷灯的亮灭状态也可以作为故障诊断的依据。

控制系统会监测制冷系统的运行状态，当制冷系统故障时，制冷灯会闪烁或常亮，提醒用户需要进行维修或更换。

4. 其他功能控制: 现代冰箱通常还配备了其他功能，如除菌、速冻等。

这些功能的控制原理类似，通过传感器和控制系统来实现。

例如，除菌功能可以使用紫外线灯或离子发生器来杀灭细菌，控制系统可以根据时间间隔或循环模式来控制除菌功能的启停。

总结起来，冰箱控制原理是通过温度传感器、风扇、制冷系统和其他功能模块的协同工作，实现对冰箱内部温度、风速和其他功能的自动控制和调节。

这样可以确保冰箱内部的温度在设定温度范围内保持稳定，提供最佳的冷藏和保鲜效果。

同时，控制系统还可以监测冰箱的运行状态，提醒用户进行维护和维修。

【关键字】毕业论文题目：智能冰箱控制器院、部（系）：电气工程系专业：电气自动化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。

本设计第二章论述了硬件设计部分。

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Abstract:With the infiltration in the social field of the computer in recent years, the application of the one-chip computer is moving towards deepening constantly, drive tradition is it measure crescent benefit to upgrade day to control at the same time. In measuring in real time and automatically controlled one-chip computer application system, the one-chip computer often uses as a key part, only one-chip computer respect knowledge is not enough, should also follow the structure of the concrete hardware , and direct against and use the software of target's characteristic to combine concretly, in order to do perfectlyThe electric refrigerator temperature control system is uses the temperature sensor DS18B20 gathering electric refrigerator cold-storageroom and the freezing room temperatureWith evaporating surface temperature monolithic integrated circuit carries on the digital signal processing through INTEL corporation’s highly effective micro controller MCS-C51 ,thus achieves the intelligent control the goal .This system may realize the electric refrigerator cold-storageroom and the freezing room temperature establishment , The electric refrigerator automatically defrosts ,opens the gate to rapot to the police and so on the functionThis article introduced in the first chapter the electric refrigerator system composit ion and the principle of work, the second chapter elaborated this control system hardw are design part. Third chapter elaborated the system software design part.By improving the refrigerating system of refrigerator and applying the vague-contr ol technology, the goal of double-temperature, double-control has been realized;it makes possible for the refrigerator to regulate the amount of cold air in a speedy and ratio nal way. Thus, power saving is availableKey words：The one-chip computer；The temperature sensor；The electric refriger ator；Temperature control目录2.8.2 启动继电器 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。

冰箱自动化霜原理冰箱自动化除霜技术是一种现代化的冰箱设计，以提高冰箱性能和使用体验，减少人工维护的需求。

冰箱工作过程中，冷凝器表面的温度下降，水分在冷凝器表面凝结成霜。

随着时间的推移，这些霜会渐渐增多，导致冷凝器的热交换效率下降，最终影响整个冰箱的工作效果。

因此，除霜是冰箱维护中一项非常重要的任务。

传统的冰箱需要手动除霜，通常通过关闭冰箱电源，使冰箱处于停止工作的状态，然后等待霜的融化，最后通过清理霜的残留物来完成除霜过程。

这个过程需要消耗一定的时间和人力，并且容易导致冰箱内的食物受损。

此外，如果用户忘记进行除霜，冰箱的工作效果会进一步下降。

为了解决这些问题，冰箱厂商引入了自动化除霜技术。

这种技术的核心是一个自动化除霜控制系统，通过感知冰箱内部的温度和湿度变化，自动启动并控制除霜过程。

自动化除霜系统的工作原理如下：当冰箱内部湿度超过一定阈值时（通常是冰箱门被打开后，湿空气进入冰箱），冰箱内部的除霜控制系统会检测到这种变化，并采取相应的措施。

这个控制系统通常由一个控制器、一个传感器和一个除霜加热器组成。

传感器负责感测冰箱内部湿度的变化，并将这些数据传输给控制器。

控制器根据传感器的数据，判断是否需要启动除霜过程。

如果需要除霜，控制器会打开除霜加热器，使其升温。

加热器的加热效果能够使冷凝器和蒸发器表面的霜迅速融化。

融化的霜变成水，通过冰箱内部的排水系统排出。

一旦除霜完成，控制器会自动关闭加热器，并且等待一定时间，直到温度回到适宜的范围内。

整个过程是自动化完成的，用户无需进行任何操作。

自动化除霜技术的优势主要体现在以下几个方面：1. 节约时间和能源：传统手动除霜需要用户花费时间和精力，而自动化除霜技术能够节约这些资源。

除霜过程更加高效，耗能较低，使得冰箱的总体性能得到提升。

2. 保护食物和延长冰箱寿命：在传统除霜过程中，冰箱停止工作的时间较长，容易导致冰箱内食物的变质。

而自动化除霜技术能够在较短的时间内完成除霜，减少了对食物的影响。

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南昌工程学院本科毕业设计（论文）第一章引言随着单片机应用技术的不断发展，单片机不断更新换代，单片机应用的模式，方法也不断发展。

一方面单片机应用系统的规模越来越大，另一方面单片机的嵌入式应用又使单片机的体积越来越小。

近年来，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，在自动化和各个测控领域中得到了广泛的应用，在工业生产中成为必不可少的器件之一。

冰箱发明于20年代，在冰箱出现以前，我们一直在为食品存放时间一久就会变得不再新鲜甚至腐败而烦恼。

20世纪以前，用冰箱保存食物是不可想象的，20世纪没有冰箱的生活是不可想象的。

经过数十年的发展，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，智能化是现今的其、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已经成为主流，具有很强的性价比，通过软件设计就能实现功能的扩展，以及智能化的提高，最大限度地节约了成本。

本文是基于单片机的电冰箱温度控制系统的设计。

通过单片机，温度传感器，A/D 转换器等一系列器件的使用达到智能温控的目的。

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.1.1 电冰箱的原理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，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”。

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。

家用冰箱的设计分析报告引言冰箱是现代家庭中必不可少的家电产品，它的设计直接关系到人们的生活品质和便捷程度。

本报告旨在对家用冰箱的设计进行分析，探讨其功能性、美观性和人性化特点，为未来的家用冰箱设计提供参考。

功能性分析功能性是家用冰箱设计的核心要素之一。

现代家用冰箱普遍具备以下功能：1. 保鲜功能：冰箱采用冷藏和冷冻技术，能够有效延长食物的保鲜期，减少食物的腐败和浪费。

2. 控温功能：冰箱内部设有温度控制装置，用户可以根据需要调节冰箱的温度，以满足不同食物的储存要求。

3. 运转稳定性：冰箱采用优质的制冷系统和运转结构，具备良好的运转稳定性，降低噪音和能耗。

4. 环境友好性：家用冰箱现在普遍采用环保制冷剂和材料，减少对环境的污染。

5. 智能化控制：部分家用冰箱内置智能控制系统，可以通过手机APP 实现远程控制和智能化食物管理。

美观性分析美观性是家用冰箱设计中不可忽视的要素。

现代家用冰箱的美观性表现在以下方面：1. 外观设计：家用冰箱外观采用各种流线型、简约风格等设计，多种颜色搭配，以适应不同家庭的装修风格。

2. 空间布局：冰箱内部合理的空间布局能够提高使用效率和储存容量，各种食物分类明确，易于寻找。

3. 尺寸选择：家用冰箱设计中注重尺寸选择的灵活性，以满足不同家庭的空间需求。

人性化特点分析随着科技的发展，家用冰箱设计逐渐加入了更多的人性化特点，以提升用户体验和便捷性。

1. 智能显示屏：家用冰箱现在普遍配备智能显示屏，可以显示冰箱内部温度、食物存储情况等信息，方便用户随时掌握冰箱状态。

2. 环境感知：部分家用冰箱具备环境感知能力，可以根据室内温度和湿度调节制冷功率和速度，以提供更加舒适的使用环境。

3. 声控操作：现代家用冰箱内置语音识别技术，用户可以通过语音命令实现对冰箱的操作，为用户提供更加便捷的使用体验。

4. 智能储存：一些家用冰箱配备了智能储存功能，可以通过感应器识别食物，自动调节温度和湿度，延长食物的保鲜期。

冰箱控制系统的原理冰箱控制系统是通过传感器感知冰箱内部温度，并根据设定的温度参数来控制冷冻室和冷藏室的制冷系统工作，以保持恒定的温度。

冰箱控制系统的主要原理如下：1. 温度感知：冰箱内部装备有温度传感器，通常是电阻温度计或半导体传感器。

它们可以实时感知冰箱内的温度变化，并将温度信号转换为电信号。

2. 控制参数设定：冰箱控制系统的用户可以根据需要设定冷冻室和冷藏室的温度范围，一般以数字面板的形式显示。

用户可以根据自己的需求和季节变化来设定不同的温度。

3. 控制算法：冰箱控制系统内置了控制算法，根据温度传感器的反馈信号和用户设定的温度参数来判断当前状态。

如果内部温度高于设定温度，则系统启动制冷运行；如果温度低于设定温度，则系统停止制冷过程。

4. 制冷系统控制：冰箱制冷系统通常包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。

当控制系统判断需要制冷时，会通过控制信号开启压缩机，使制冷剂在制冷循环中流动。

制冷剂在循环中的状态变化会帮助冰箱内部吸收热量，从而降低温度。

5. 保护机制：冰箱控制系统还具备一些保护机制，以防止系统故障或意外情况。

例如，过高的温度、过低的温度或故障会触发警报系统，提醒用户进行检修或维修。

6. 节能控制：现代冰箱控制系统也考虑到了节能问题。

根据用户的习惯、使用时间和外部温度等因素，系统会自动调整制冷系统的运行模式，以达到较高的能效。

总的来说，冰箱控制系统通过感知温度、设定温度参数、控制算法和制冷系统的运行来实现对冰箱温度的控制。

此外，保护机制和节能控制也是现代冰箱控制系统的重要组成部分。

这些控制系统的存在，使得冰箱能够稳定、高效地运行，为用户提供长时间的食物保鲜和储存服务。