基于电冰箱的计算机控制系统
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计算机控制技术课程设计任务书题目:基于数字 PID 的电加热炉温度控制系统设计设计内容电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验,电加热炉用电炉丝提供功率,使其在预定的时问内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在木控制对象电阻加热炉功率为 8Kw ,由 220V 交流电源供电,采用双向可控硅进行控制。
本设计针对一个温区进行温度控制,要求控制温度范困 50-350 ℃ ,保温阶段温度控制精度为土 l ℃ .选择和合适的传感器,计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。
其对象温控数学模型为:1)(+=-s T e K s G d sd τ 其中:时间常数T d = 350 秒放大系数 K d = 50滞后时间T d = 10 秒控制算法选用PID 控制。
设计步骤一、总体方案设计二、控制系统的建模和数字控制器设计三、硬件的设计和实现1、选择计算机机型(采用51内核的单片机);2、 设计支持计算机工作的外围电路( EPROM , RAM 、I/O 端口 、键盘、显示接口电路等)3、设计输入信号接口电路;4、设计D/A 转换和电流驱动接口电路;5、其它相关电路的设计或方案(电源、通信等)四、软件设计1、分配系统资源,编写系统初始化和主程序模块框图;2编写A/D 转换和温度检测子程序枢图;3、编写控制程序和 D/A 转换控制子程序模块粗图;4、其它程序模块(显示与键盘等处理程序)枢图。
五、编写课程设计说明书,绘制完整的系统电路图( A3 幅面)。
课程设计说明书要求1 .课程设计说明书应书写认真.字迹工稚,论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
2 .论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切,并提出自己的见解和观点。
3 .课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容(按章节编写)、主要结论和参考书,附录应有系统方枢图和电路原理图。
4 .课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识.摘要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。
嵌入式系统发展历程嵌入式系统是指集成电子计算机技术和软件技术于一体,用于控制、监测和操作其他系统的特定计算机系统。
它通常运行在嵌入式设备内部,具有实时性、低功耗等特点。
嵌入式系统的发展历程经历了多个阶段,以下是一篇关于嵌入式系统发展历程的700字的文章:嵌入式系统是近年来快速发展的一种计算机技术,它将计算机系统集成到其他设备中,以控制和操作这些设备。
随着技术的进步和市场的需求,嵌入式系统发展经历了多个阶段。
20世纪70年代,嵌入式系统的发展刚刚起步。
当时的嵌入式系统主要用于军事和航天领域,以控制和监测各种设备和系统。
这些系统通常采用自定义的硬件和嵌入式操作系统,功能有限,性能较低。
到了80年代,随着大规模集成电路(VLSI)技术的发展和微处理器的应用,嵌入式系统开始向民用领域扩展。
诸如电视机、电冰箱、打印机等家电产品开始普及,并且集成了嵌入式系统。
这些嵌入式系统运行在基于微处理器的硬件平台上,具备更高的性能和更多的功能。
90年代,随着嵌入式系统市场的不断扩大和竞争的加剧,更加强大、功能更为复杂的嵌入式系统开始出现。
这些系统通常使用现成的硬件平台,如ARM、Intel等,以更高的性能和更低的能耗来满足市场需求。
同时,嵌入式操作系统也得到了快速发展,如Linux、Windows CE等。
这些操作系统为嵌入式系统提供了更好的软件支持和开发环境。
进入21世纪,嵌入式系统发展呈现出多样化和个性化的特点。
在智能手机和平板电脑的推动下,消费类电子产品市场逐渐崛起,并成为嵌入式系统的主要应用领域。
这些系统具备更高的计算能力、更丰富的功能和更便捷的用户界面,成为人们生活中必不可少的工具。
目前,嵌入式系统正朝着更加智能、连接、安全和可靠的方向发展。
随着人工智能和物联网技术的不断进步,嵌入式系统将与各类传感器、云计算和大数据等领域相互结合,实现更全面、更高级别的功能。
例如,在智能家居领域,嵌入式系统可以通过各种传感器收集家庭的温度、湿度、照明等信息,并通过互联网进行远程控制和管理。
浅谈机电自动化控制中PCL技术的应用1. 引言1.1 什么是PCL技术PCL技术,即可编程逻辑控制技术,是一种用于控制工业自动化系统的技术。
它通过逻辑控制程序对工业设备和系统进行精确的控制和调控,实现自动化生产过程的高效运行。
PCL技术最初是从数字逻辑电路控制发展而来的,在工业控制领域得到了广泛的应用。
通过PCL技术,工程师们可以编写简单易懂的逻辑控制程序,实现对生产线上各种设备的自动控制,提高生产效率和降低劳动成本。
PCL技术主要由PCL控制器、输入模块、输出模块和执行器等组成。
PCL控制器负责执行预先编写的逻辑控制程序,根据输入模块采集到的信号状态,控制输出模块对执行器进行控制。
通过对不同输入和输出信号的组合和逻辑处理,PCL控制器可以实现各种复杂的控制功能,包括传感器控制、执行器控制、系统集成等。
PCL技术是一种灵活、可靠、高效的控制技术,在工业生产中发挥着不可替代的作用。
通过不断的创新和应用,PCL技术将会在未来更广泛地应用于机电自动化控制领域,为工业生产带来更大的效益。
1.2 PCL技术在机电自动化控制中的重要性PCL技术是指可编程逻辑控制器技术,是一种在工业控制系统中广泛应用的技术手段。
在机电自动化控制中,PCL技术起着至关重要的作用。
PCL技术能够实现对机电系统的高效控制,通过编程实现对传感器和执行器的精确控制,实现对生产过程的精细化管理。
PCL技术能够快速响应并处理系统中的各种信号和数据,保证系统稳定运行。
PCL技术还能够实现系统的灵活调整和升级,提高系统的适应性和可扩展性。
PCL技术在机电自动化控制中的重要性不言而喻,它可以提升系统的效率,降低生产成本,同时也提高了生产过程的安全性和稳定性。
深入研究和应用PCL技术是实现机电自动化控制现代化的关键之一。
2. 正文2.1 PCL技术的基本原理PCL技术的基本原理是基于计算机控制系统,通过程序指令对机电设备和系统进行控制和管理。
PCL(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,是一种专门用于工业自动化控制的计算机。
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。
姓名:专业:学号:学科:基于单片机的软件实现PID温度控制系统引言随着控制理论和电子技术的发展,工业控制器的高精度性要求越来越高,其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小,成本低,功能强,简便易行而得到广泛应用。
温度控制器作为一种重要的控制设备,在化工,食品等诸多工业生产过程和家用电器中得到了广泛的应用,本文主要讨论在家用电器电冰箱中得到广泛应用的数字PID控制,在单片机温度控制系统中的应用。
通过对实验数据的分析表明单片机的温度控制系统设计的合理性和有效性。
1硬件系统设计本文所研究的温度控制系统硬件部分按功能大致可以分为以下几个部分:单片机主控模块,输入通道输出通道等。
硬件总体结构框图如图所示。
图1中,温度控制系统以单片机为核心,并扩展外部存储器,构成主控模块零度保鲜箱的温度由铂Pt100电阻温度传感器检测并转换成微弱的电压信号,再通过位的转换器转换成数字量,此数字量经过数字滤波之后,一方面将零度保鲜箱的温度通过控制面板上的液晶显示器显示出来,另一方面将该温度值与设定的温度值进行比较,根据其偏差值的大小,采用控制算法进行运算,最后通过控制双向可控硅控制周期内的通断占空比,即控制零度保鲜箱制冷平均功率的大小,进而达到对零度保鲜箱温度进行控制的目的。
控制系统电路的核心器件是Atmel公司生产的单片机,图2所示.它是一种低功耗低电压高性能的位单片机片,内带有一个的可编程可擦除只读存储器,它采用的工艺是Atmel公司的高密度非易失存储器技术。
其输出引脚和指令系统都与MCS51兼容且价格低廉,性能可靠,抗干扰能力强,因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。
为了节省成本和体积采用多路选择开关和AD7705模数转换器协同工作,组成多路数据采集系统.AT24C02是Atmel公司生产的EEPROM器件,存储容量256字节可擦写次数达100万次,主要用来存储设定温度。
2软件实现PID控制PID控制是最早发展起来的控制策略之一,在微机测控系统中,软件与硬件同样重要.硬件是系统的躯体,软件则是灵魂,当系统的硬件电路设计好之后,系统的主要功能还是要靠软件来实现,而且软件的设计在很大程度上决定了测控系统的性能,很多的单片机软件系统都是采用如图2所示的前后台系统也称超循环系统。
基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析邢立波(黑龙江外国语学院信息工程系,黑龙江哈尔滨150025)摘要:电气自动化控制系统应用领域非常广,并在实际应用过程中发挥出一定效能。
通过计算机技术的合理运用,对电气自动化控制系统进行设计优化,以提高该系统的整体运行可行性与稳定性。
本文基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析探讨。
关键词:计算机技术;电气自动化控制;系统设计;设计方式;设计方案中图分类号:G424文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)12-0236-02开放科学(资源服务)标识码(OSID):现代工业生产过程中,合理应用电气自动化控制系统,可实现对电气设备仪器的监控保护,如设备仪器出现突发故障时,系统可自动报警,协助检修人员及时处理设备故障,提高电气设备的整体运行安全性与可靠性。
1电气自动化控制系统设计方式探讨1.1总线监控现代计算机技术的快速发展,促进了现场总线技术推广普及,如现场总线监控技术被合理应用到变电站电气设备控制工作当中,使得变电站电气自动化系统得到全面提升。
在智能电网技术迅速发展的时代背景下,电气自动化控制系统得到不断升级,已成为电厂运行的核心环节。
通过对现场总线监控设计方式进行分析可知,该设计方式的针对性非常强,可提高电气设备的运行可靠性与安全性。
因为,电气设备由于应用条件与场景的不同,为使得电气设备安全连接,需合理应用互联网计算机技术,保证电气设备之间的衔接安全性与可靠性。
在电气自动化控制系统整体运行过程中,可避免电气设备故障产生严重影响,主动规避电气系统崩溃问题的出现,有效提高了电气自动化控制系统的整体运行安全性与可靠性[1]。
1.2远程监控远程监控是双方都接入计算机网络,进而完成异地拨号与信息交互,将控制计算机系统与监测电气设备进行有效连接。
电气自动化控制系统远程监控时,不仅可完成对单一用户的计算机界面进行控制,且可对远程客户端操作界面进行控制。
前言众所周知,电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。
而目前我国市场销售的冰箱大多采用传统的机械式温控,其控制精度差,功能单一,控制方式简单难以满足冰箱发展的要求。
随着经济的发展和人民生活水平的进一步提高,人们对多功能的发展要求越来越高。
由于单片机性能好,控制功能强,工作可靠,成本低等优点,现在已经在家电产品中得到了广泛的应用。
面临国内电冰箱发展的现状,在技术上还与其他发达国家有一定的差距,我们在原有的基础上对电冰箱进行了一定的改进,使其适应当代个性时尚、节能环保、智能高端、精确温控的发展方式,使人们体验闻所未闻的个性化感受,快捷与原汁原味不再是梦想。
新一代产品在控制上还增加了人工智能,使家电性能更优异,使用更方便可靠。
本次设计基于大量的市场调查和理论研究。
首先,我对传统电冰箱控制系统进行了分析。
调查了10多个品牌的电冰箱的控制系统,研究了他们制冷的优缺点,吸收了一些比较好的设计思想。
其后,我又查阅了大量的资料文献,其中最多的是国内外最新发表的关于制冷方面的论文,丰富了我们的理论依据。
然后,根据我拥有的材料用单片机实现电冰箱控制系统的硬件设计,最后在硬件设计的基础上实现了其软件设计。
第1章电冰箱系统概述1.1 单片机概述自从1971年微型计算机问世以来,随着大规模集成电路技术的进一步发展,导致微型计算机正向两个方向发展:一是高速度、高性能、大容量的高档微型计算机及其系列化,向大、中型计算机挑战;另一个是稳定可靠、小而廉、能适应各种领域需要的单片机。
单片机是指把中央处理器、随机存储器、只读存储器、定时器/计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
虽然单片机只是一个芯片,但从组成和功能上看,它已经具有了微型计算机系统的含义,从某种意义上来说,一块单片机就是一台微型计算机。
自从1975年美国德可萨斯公司推出世界上第一个4位单片机TMS-1000型以来,单片机技术不断发展,目前已成为微型计算机技术的一个独特分支,广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化、家用电子产品等各个控制领域。
冰箱电孑温控器原理
冰箱电子温控器是一种用于控制冰箱内部温度的设备,其原理是通过感知冰箱内部温度并与设定的温度进行比较,从而控制冰箱制冷系统的工作。
冰箱电子温控器通常使用一个温度传感器来感知冰箱内部的温度。
传感器会定期采集冰箱内的温度数据,并将其转换为相应的电信号。
这个电信号随后被传输到温控器的微处理器中。
微处理器是冰箱电子温控器的核心部件。
它具有进行算法计算和决策的能力。
一旦微处理器接收到传感器发送的温度信号,它会将这个信号与预先设定的目标温度进行比较。
如果实际温度超过或低于目标温度,微处理器就会触发相应的反馈信号。
根据微处理器的反馈信号,冰箱电子温控器会采取适当的控制措施来维持冰箱内部的温度。
例如,如果实际温度高于设定的目标温度,温控器会启动制冷系统,使其工作以降低温度。
反之,如果实际温度低于设定的目标温度,温控器会关闭制冷系统,从而防止过冷。
除了控制制冷系统的工作外,冰箱电子温控器还通常具备其他功能,例如温度显示、调节和预警功能。
这些功能可以使用户更加方便地控制和监测冰箱的温度。
总之,冰箱电子温控器的原理是通过感知冰箱内部温度并与设定的目标温度进行比较,从而控制冰箱制冷系统的工作,以维持冰箱内部的温度在设定范围内。
计算机控制系统在电力行业的应用分析作者:李恒来源:《计算机光盘软件与应用》2013年第08期摘要:基于计算机控制系统在电力系统建设中所起的重要作用,分析了计算机控制系统应用于电力行业的必要性和优越性;在此基础上,着重对计算机控制系统在我国电力行业中的具体应用进行了较为深入的探讨,这可为相关部门进行决策提供一些参考作用。
关键词:计算机控制系统;电力行业;应用中图分类号:TP391计算机控制系统是基于现代快速发展的计算机及网络技术、其他自动化设备等所构成的一种自动化控制系统;有关计算机控制系统,已在当前电力行业的各种具有自动检测、控制功能和决策的装置系统中得到极为广泛的推广和应用。
因此,当前电网系统的一个极为重要的构成部分就是计算机控制系统,从信息论这个层次来看,计算机控制系统实质上就是检测信息、处理信息以及传递信息的动态过程;实践表明,把计算机控制系统广泛应用于电力行业,基于信号和数据传输系统不仅可自动监视电力系统中的各个子系统、全系统以及各个元件的运行工况,而且还可调节和控制电力系统中的各个子系统、全系统以及各个元件的运行工况,这不仅可有效确保电力系统运行的安全稳定,而且还可把合格的电能源源不断地提供给电力系统,故把计算机控制系统广泛应用于电力行业具有极其重要的意义;正是基于此,以下结合我国电力系统的发展状况,就计算机控制系统在电力行业的应用进行一些探讨。
1关于计算机控制系统在电力行业中应用的必要性和优越性分析1.1计算机控制系统应用于电力行业的必要性分析电力系统是一个持续运转的系统,即同时同步完成有关电能的生产、传输、分配以及消耗;此外,变电站在运行上也是一个持续运转的过程。
为把变电站运行状态进行更好的掌握,有关电气量就很有必要进行连续测量,以便于监视和记录其运行状态;为确保输电线路及变压器的安全稳定运行,就一定要把过压和过流等故障的安全保护实现起来;为把电力系统运行状态及时向电网调度进行提供,就一定要把电网运行的相关信息及时传送到上级调度;为使向用户所提供电脑达到合格要求,就一定要进行必要的控制调节;要达到以上这些要求,仅靠人工,根本就无法实现;因此,要在电力系统中实现这些要求,就一定要把计算机控制系统应用到电力行业中;随着电子技术、计算机技术水平的快速提高,使得计算机控制系统在电力系统自动化中的普遍应用成为可能性,诸如微机监控、微机自动装置、微机故障录波装置、微机型继电保护装置及微机运行装置等在电力系统中的先后出现和应用,就是计算机控制系统在电力行业中得到普遍应用的具体表现;把计算机控制系统应用于电力行业,基于其微机装置,不仅可完成电力系统相关信号的输入、判断、输出、显示及通信等作用,提高电力系统工作效率和运行稳定性,此外,把计算机控制系统应用于电力行业,其微型计算机控制技术还可在电力系统自动化的很多方面进行应用,诸如变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统以及配电网综合自动化系统等,这对于提高和完善当前电力系统的综合自动化运行具有极大的促进作用;因此,把计算机控制系统应用于当前的电力行业发展中,是非常有必要的。
智能冰箱工作原理
智能冰箱是一种能够通过传感器和计算机技术来实现自动化操作的冰箱。
它的工作原理如下:
1. 传感器:智能冰箱配备了多种传感器,包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器和重量传感器等。
这些传感器能够实时监测冰箱内外的各种参数。
2. 数据采集:传感器不断采集各个参数的数据,并将这些数据发送给控制系统。
3. 数据处理:控制系统对传感器采集到的数据进行处理和分析。
它能够根据温度传感器的数据来控制制冷系统的运行,以维持冰箱内部的温度在设定的范围内。
它还可以根据湿度传感器的数据控制除湿系统的运行,以保持冰箱内部的湿度适宜。
此外,光线传感器和重量传感器的数据也可用于智能冰箱的各种功能。
4. 用户交互:智能冰箱通常配备了显示屏、触摸屏或语音识别等用户界面。
通过这些界面,用户可以与冰箱进行交互,设置温度、湿度等参数,查询食材的储存情况,制定购物清单等。
5. 远程控制:智能冰箱还可以通过无线网络连接到互联网,与其他智能设备和家庭网络进行通信。
用户可以通过智能手机或电脑等设备,远程控制冰箱的操作,如查看冰箱内物品的情况、远程设定温度等。
6. 智能功能:基于数据采集和分析的结果,智能冰箱能够提供
一系列智能功能。
例如,根据食材的保质期和储存情况,冰箱可以提醒用户该处理哪些食材,以减少浪费。
还可以通过智能推荐系统给用户推荐合适的食谱,根据冰箱内的库存食材智能生成购物清单等。
综上所述,智能冰箱通过传感器采集数据、系统处理和分析数据、用户交互以及远程控制等方式实现智能化的储存和管理食物的功能。
摘要智能家居作为家庭信息化的实现方式,已经成为社会信息化发展的重要组成部分,物联网因其巨大的应用前景,将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口,对智能家居的产业发展具有重大意义。
本文基于容易实现,方便操作,贴近使用的设计理念,采用STC89C52单片机为控制核心,为控制终端,并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。
本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现,第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。
关键词:物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制AbstractSmart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance.Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control目录摘要..... .. (1)Abstract............................................. . (2)第1章背景 (4)1.1智能家居的概念 (4)1.2物联网的出现 (4)1.3智能家居控制系统功能 (5)第2章总体设计 (6)2.1整体介绍 (6)2.2系统设计方案 (6)2.3功能设计: (6)2.3.1 多源控制 (7)2.3.2 室温控制 (8)2.3.3 灯光控制 (8)2.3.4 光线控制 (9)2.3.5 模式控制 (9)第3章硬件设计 (10)3.1 最小系统模块 (10)3.2 串口模块 (10)3.3 红外接收模块 (11)3.4 传感器模块 (11)3.5 LCD模块 (12)3.6 键盘模块 (13)3.7 继电器模块 (13)3.8 AD模块 (15)3.9 串口转以太网模块 (16)第4章软件系统设计 (18)4.1 STC89c52开发工具介绍 (18)4.1.1 keil uVision2新建项目与编辑 (18)4.1.2 keil uVision2编译与调试运行 (27)4.1.3 程序烧写 (32)4.2 单片机总控制流程图........................................................... 错误!未定义书签。
常州信息职业技术学院智能电子产品综合项目实践设计报告2011 —2012 学年第二学期项目:液晶显示电冰箱温控器的设计班级:学号:11111111姓名:XXX授课教师:XXX制定日期:年月日摘要近些年来,家电领域产品变化、技术发展、更新换代之快简直令人目不暇接,但作为白色家电冰箱的变化似乎不大。
传统的电冰箱的冷藏室温控器旋钮一般有7个数字,这些数字并不表示冰箱内具体的温度值,而是表示所控制的温度档位。
数字越小,箱内温度越高。
随着人们的生活水平的提高,对冰箱的控制功能要求越来越高,这对电冰箱控制器提出了更高的要求,传统冰箱的温控器也就无法满足人们的需求了。
因此,能够实现精确控制温度、方便的设定和修改并且能够实时显示当前温度是非常重要的。
随着技术的发展,目前有些冰箱采用了电脑只能温控及LCD(或LED)箱门外温度显示。
所谓智能温控就是通过感温头精确感应,把冰箱内温度的变化传递给中央控制芯片,由芯片控制制冷系统使冰箱内温度达到显示屏上设定值,使用者只需要根据食物的种类不同设定不同的温度即可,以此达到最大的保鲜程度。
这里介绍一种电脑型电冰箱温控器的设计电路,使用128*64字符型带背光的液晶模组作显示,显得豪华、气派,具有时代气息。
摘要 (2)第一章引言 (4)第二章总体设计方案 (5)2.1系统功能描述 (5)2.2系统总体结构 (5)图2-1系统整体框图 (5)第三章硬件系统的设计 (6)3.1微处理器(单片机) (6)3.2 温度传感器DS18B20 (7)第四章软件系统的设计 (10)4.1液晶显示模块(TG12864.c) (10)4.2 测温系统(DS18B20.c) (11)4.3 定时模块(TIME.c) (11)第五章仿真机的调试与运行 (13)第6章结束语 (14)附录: (14)第一章引言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。
冰箱温度控制器原理冰箱温度控制器是冰箱中非常重要的一个部件,它能够根据设定的温度来控制冰箱内部的温度,保持食物的新鲜和冷藏效果。
那么,冰箱温度控制器是如何实现这一功能的呢?接下来,我们将深入探讨冰箱温度控制器的原理。
首先,冰箱温度控制器是通过感应器来检测冰箱内部的温度变化的。
当冰箱内部的温度超过设定的值时,感应器会感知到这一变化,并向控制器发出信号。
控制器接收到信号后,会启动制冷系统,降低冰箱内部的温度,直到达到设定的温度值为止。
反之,当冰箱内部的温度低于设定值时,感应器也会发出信号,控制器则会停止制冷系统的工作,以保持冰箱内部的温度在设定范围内。
其次,冰箱温度控制器还包括一个温度调节器,通过这个调节器,用户可以根据自己的需求来设定冰箱的温度。
一般来说,温度调节器上会有一个刻度,用户可以根据刻度来选择所需的温度。
调节器实际上是改变了感应器对温度的感知范围,当用户调节了温度调节器后,感应器会根据新的设定值来判断冰箱内部的温度变化,从而实现温度的控制。
最后,冰箱温度控制器还会根据环境温度的变化来自动调节制冷系统的工作。
例如,在夏季温度较高的时候,控制器会加大制冷系统的工作强度,以保持冰箱内部的温度稳定。
而在冬季温度较低的时候,控制器则会减小制冷系统的工作强度,以节省能源并减少制冷系统的损耗。
综上所述,冰箱温度控制器是通过感应器检测温度变化,控制器调节制冷系统的工作来实现对冰箱温度的控制。
同时,温度调节器和自动调节功能也为用户提供了更加便捷和智能的使用体验。
希望通过本文的介绍,能够让大家对冰箱温度控制器的原理有更深入的了解。
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。
硬件说明1、使用用户板的晶振:仿真器晶振旁有两组跳线用来切换内部晶振和用户板晶振,当两个短路块位于仿真器晶振一侧时,默认使用仿真板上的晶振(11.0592MHz), 当两个短路块位于电容一侧时,使用用户板的晶振。
2、为便于调试带看门狗的用户板,仿真器的复位端未与用户板复位端相连;故仿真器的复位按钮只复位仿真器,不复位用户板;若要复位用户板,请使用用户板复位按钮。
3.1.5区别同样的一段程序,在各个单片机厂家的硬件上运行的结果都是一样的,如ATMEL的89C51(已经停产)、89S51, PHILIPS,和WINBOND等,我们常说的已经停产的89C51指的是ATMEL公司的 AT89C51单片机,同时是在原基础上增强了许多特性,如时钟,更优秀的是由Flash(程序存储器的内容至少可以改写1000次)存储器取代了原来的ROM(一次性写入),AT89C51的性能相对于8051已经算是非常优越的了。
不过在市场化方面,89C51受到了PIC单片机阵营的挑战,89C51最致命的缺陷在于不支持ISP(在线更新程序)功能,必须加上ISP功能等新功能才能更好延续MCS-51的传奇。
89S51就是在这样的背景下取代89C51的,89S51已经成为了实际应用市场上新的宠儿,作为市场占有率第一的Atmel公司已经停产AT89C51,将用AT89S51代替。
89S51在工艺上进行了改进,89S51采用0.35新工艺,成本降低,而且将功能提升,增加了竞争力。
89SXX可以向下兼容89CXX等51系列芯片。
同时,Atmel不再接受89CXX的定单,大家在市场上见到的89C51实际都是Atmel前期生产的巨量库存而以。
如果市场需要,Atmel当然也可以再恢复生产AT89C51。
89S51相对于89C51增加的新功能包括:-- 新增加很多功能,性能有了较大提升,价格基本不变,甚至比89C51更低!-- ISP在线编程功能,这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
是一个强大易用的功能。
-- 最高工作频率为33MHz,大家都知道89C51的极限工作频率是24M,就是说S51具有更高工作频率,从而具有了更快的计算速度。
-- 具有双工UART串行通道。
-- 内部集成看门狗计时器,不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
-- 双数据指示器。
-- 电源关闭标识。
-- 全新的加密算法,这使得对于89S51的盗版变为不可能,程序的保密性大大加强,这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
-- 兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列产品。
比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。
也就是说所有教科书、网络教程上的程序(不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等),在89S51上一样可以照常运行,这就是所谓的向下兼容。
比较结果:就如同INTEL的P3向P4升级一样,虽然都可以跑Windows98,不过速度是不同的。
从AT89C51升级到AT89S51 ,也是同理。
和S51比起来,C51就要逊色一些,实际应用市场方面技术的进步是永远向前的。
3.2 显示模块图4 显示模块表1.字符型L CD 的引脚定义指令:1.清屏功能:<1> 清除液晶显示器,即将 DDRAM 的内容全部填入"空白"的 ASCII码 20H;<2> 光标归位,即将光标撤回液晶显示屏的左上方;<3> 将地址计数器(AC)的值设为 0。
2.光标归位指令功功能:<1> 把光标撤回到显示器的左方;<2> 把地址计数器(AC)的值设置为 0;<3> 保持 DDRAM 的内容不变3.进入模式设置指令功能:设定每次定入1位数据后光标的移位方向,并且设定每次写入的一个字符是否移动。
4.显示开关控制指令功能:控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。
5.设定显示屏或光标移动方向指令功能:使光标移位或使整个显示屏幕移位。