冰箱温度控制器的设计

摘要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，电冰箱具有温度模糊控制、智能化霜、故障自诊功能，同时还具有控制精度高、性能可靠、省电等优点，并能达到高质量食品保鲜的目的，是电冰箱发展的主要方向。

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。

由于冰箱内温度受多种不确定因素影响，如放入冰箱中物品的温度、热容量以及物品的充满率、开门的频繁程度等，冰箱内的温度场的数学模型很难建立，因此无法用传统的控制方法实现精确控制。

本文采用模糊控制技术可以方便地提高控制精度，配以电子温度检测，对压缩机的工作状态进行调节，达到精确控温和节能的目的。

通过变频控制可以使冷冻室的温度控制更加合理。

当冷冻室需要制冷量比较大的时候，可以通过变频调控，使电机高速转动，就加强压缩机制冷；同理，当冷冻室制冷量比较小时，则使电机转速慢一些。

就降低压缩机制冷。

通过半导体制冷使冷藏室的温度控制更加精确。

在冷藏室需要制冷的时候可以启动半导体制冷，而不用启动压缩机，这样一方面避免了压缩机的频繁开启，另一方面也节约了能量，同时也保证了冷藏室的温度更加准确。

为了提高冰箱的性能，软件上还采取了自学习功能、故障运行自恢复功能、维护自检功能和容错技术等抗干扰设计。

该系统具有控制精度高、性能可靠、省电等特点。

关键词：模糊控制论；冰箱；单片处理机；自学习AbstractIn recent years, refrigerator as a widespread family electronics, they orientation of developing refrigerators.The control of the refrigerator aims to keep the food furthest temperature. But there are many factors effect the refrigerator temperature, such as food temperature, thermal capacity, full or not and frequency of opening door. So it's difficult of building the model of the refrigerator. So it can't realize precision control using traditional control method.The Paper improves the control precision utilizing fuzzy control technology. And the frequency conversion designed in order to avoid starting up compressor frequently which makes the electrical machinery work according to requirement. So the refrigeration of compressor will be more effective. Safe adopts the semiconductor and compressor to refrigerate at the same time. In the normal situation the safe refrigerates with refrigeration of the freezer when the freezer needs refrigeration, the system starts the mechanism of compressing. The safe can reach therefrigeration result at the same time. When the freezer does not need refrigeration, the semiconductor will be used alone-The result controlledlike this can make the safe achieve the goal of controlling alone basically.For the performance of refrigerator ,the self-learning, self-repairing,self-checking and fault tolerant technique ale used in software designing,This system reliable performance and saving electric energy.Keywords：Fuzzy control theory; Refrigerator; Single chip compute;Self-learning目录1 绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2智能冰箱系统概述 (1)1.3 方案论证 (2)2 系统介绍 (3)2.1概述 (3)2.1.1电冰箱的热负荷 (3)2.1.2 电冰箱的系统结构 (4)2.2 系统设计与功能简介 (4)3 系统数学模型与控制理论 (7)3.1概述 (7)3.2模糊智能控制理论 (7)3.2.1 模糊智能控制的发展 (7)3.2.2 智能模糊控制的基本原理 (8)3.2.3 模糊控制算法 (11)3.2.4模糊智能控制在电冰箱系统中的实现 (18)3.2.5 模糊控制应用于冰箱上的必要性、可行性 (19)4.1智能冰箱的功能 (20)4.2冷冻室制冷的实现方法 (21)4.3冷藏室制冷的实现方法 (22)4.4模糊化霜的实现 (24)5 硬件系统 (25)5.1系统概述 (25)5.2系统电路设计 (28)5.2.1按键输入的实现 (28)5.2.2蜂鸣的实现 (28)5.2.3温度采集的实现 (29)5.2.4 显示电路的实现 (30)5.2.5变频调速的实现 (31)6系统软件 (34)6.1系统软件概述 (35)6.2 件总体结构 (35)7 结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1课题背景及意义众所周知，电冰箱是现代家庭中必不可少的家用电器。

冰箱温度控制器的设计学院：专业：设计者：指导老师：班级：学号：日期：绪论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，，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，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。

目录第一章概论一．电冰箱的系统组成二．工作原理三．本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求：第二章硬件部分一．系统结构图二.单片机三．温度传感器四．电压检测装置五．功能按键六．故障报警电路第三章软件部分第四章分析与结论参考文献第一章概论一.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、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。

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。

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。

基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计随着科技的不断发展，智能家居成为了现代家庭的一个重要组成部分。

智能冰箱作为智能家居的一种，不仅可以保持食物的新鲜，还可以通过温度控制系统来调节食物的保存温度。

因此，设计一款基于单片机的智能冰箱温度控制器非常有必要。

设计思路：1. 系统硬件设计：本设计将基于单片机进行智能冰箱温度控制器的设计。

首先，需要选择合适的单片机芯片，如Arduino、STM32等。

然后，根据冰箱内部的温度传感器和控制装置，选择合适的温度传感器和继电器等硬件设备。

最后，通过电路图设计和PCB板设计来实现硬件搭建。

2.系统软件设计：系统软件设计需要进行多个模块的开发。

首先，需要进行温度传感器的驱动程序开发，以实时获取冰箱内的温度数据。

然后，根据用户设置的温度阈值，进行温度控制算法的开发，以实现自动调节冰箱的制冷和制热功能。

同时，还可以开发一个用户界面，通过显示屏和按键等设备，实现对温度设定和显示的控制。

3.系统功能实现：通过硬件模块和软件模块的协作，可以实现以下功能：a.温度监测和显示：利用温度传感器实时获取冰箱内的温度，并通过显示屏显示出来，方便用户随时了解冰箱内部的温度情况。

b.温度设定和控制：用户可以通过按键设定冰箱的温度，系统根据设定的温度阈值，自动控制冰箱的制冷和制热功能，以保持冰箱内食物的新鲜。

c.报警功能：当冰箱内的温度超过或低于设定的温度阈值时，系统可以发出警报，提醒用户注意冰箱内的温度变化。

d.节能功能：通过智能控制算法，系统可以根据冰箱内部的温度情况，自动调节制冷和制热功能的开关，达到节能的目的。

该智能冰箱温度控制器的设计可以有效提高家庭生活的便利性和舒适度。

同时，通过合理的温度控制，还可以延长食物的保鲜期，减少食物的浪费。

同时，智能冰箱温度控制器还具备节能的功能，有助于减少家庭能源的消耗，保护环境。

在设计过程中，需要注意系统的稳定性和可靠性。

在硬件方面，需要选择高品质的硬件设备，并进行合理的电路设计和布线，以保证系统的稳定运行。

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。

基于单片机的智能冰箱温度控制器的设计智能冰箱温度控制器是一种基于单片机的温度控制系统，通过对温度传感器数据的采集和处理，可以实现对冰箱内部温度的精确控制。

本文将介绍该智能冰箱温度控制器的设计原理、硬件组成和软件实现。

设计原理：智能冰箱温度控制器的设计原理是通过感知冰箱内部温度并根据设定的温度值自动控制制冷或加热设备的工作，以维持冰箱内部温度在设定范围内。

其主要实现步骤如下：1.温度传感器采集：使用温度传感器（如DS18B20）对冰箱内部温度进行采集，将温度值转换为数字量。

2.温度数据处理：通过单片机对温度传感器采集的数据进行处理，可以实现多种功能，如温度变化的实时监测、故障检测及报警等。

3.温度控制算法：根据采集到的温度值和设定的温度范围，决定是否打开制冷或加热装置。

在制冷过程中，当温度低于设定范围时，打开制冷装置，使温度升高；当温度高于设定范围时，关闭制冷装置。

加热过程与此类似。

4.控制输出：通过单片机的IO口控制制冷或加热装置的开关，实现对温度的控制。

硬件组成：智能冰箱温度控制器的硬件组成主要包括单片机、温度传感器、继电器、显示屏和按键等。

1.单片机：选择适合的单片机（如STC89C52）作为主控芯片，负责采集并处理温度数据，控制制冷或加热装置的开关。

2.温度传感器：选择精度高、性能稳定的温度传感器（如DS18B20），能够准确地采集冰箱内部温度。

3.继电器：通过继电器，单片机可以控制制冷或加热装置的开关。

继电器的选型要考虑到其负载电流和电压的要求。

4.显示屏和按键：为了方便用户操作和监控系统状态，可以添加液晶显示屏和按键。

显示屏用于显示当前温度和设置的目标温度，按键用于设定目标温度。

软件实现：智能冰箱温度控制器的软件实现主要包括温度数据采集和处理、温度控制算法的实现以及用户界面的设计。

1.温度数据采集和处理：通过单片机的ADC接口读取温度传感器采集到的模拟量，并转换为数字量。

然后，通过算法将数字量转换为实际温度值，并保存在变量中供后续使用。

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。

基于单片机的电冰箱温控器设计摘要：本文介绍了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案。

该设计方案通过传感器实时监测冰箱内部温度，并通过单片机进行控制和调节。

通过分析实际应用需求，设计合适的温度控制算法，并实现温度的精确控制。

同时，本方案还考虑了电池供电和多种报警机制，以确保系统的可靠性和安全性。

1.引言电冰箱是家庭中必不可少的电器设备之一，它可以帮助我们保鲜食物、制作冰块等。

而温控器则是电冰箱的重要组成部分，它可以通过控制温度来满足不同的使用需求。

传统的电冰箱温控器常常使用机械式的温度控制装置，无法实现精确的温度控制，也不具备智能化的功能。

因此，本文提出了一种基于单片机的电冰箱温控器设计方案，通过数字化的设计和控制，实现了温度的精确控制和监测。

2.系统的硬件设计本系统的硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块和驱动模块。

2.1传感器模块传感器模块主要用于实时监测电冰箱内部的温度。

常用的温度传感器有热敏电阻式温度传感器和数字温度传感器。

本设计选择了DS18B20数字温度传感器，它具有体积小、精度高和通信简单等优点。

2.2单片机模块单片机模块是整个系统的核心控制部分，负责接收传感器模块的数据并进行处理。

本设计选择了Atmega16单片机作为核心芯片，并使用C语言进行编程。

通过单片机的A/D转换功能，可以将模拟的温度信号转换为数字信号，方便后续的处理。

2.3驱动模块驱动模块主要用于控制电冰箱的制冷和加热装置。

通过控制电压源的开关，可以实现制冷或加热的功能。

为了确保系统的安全性，可以在驱动模块中增加过流保护和过温保护等功能。

3.系统的软件设计系统的软件设计主要包括温度控制算法、用户界面和报警机制。

3.1温度控制算法通过分析实际的应用需求，设计合适的温度控制算法是整个系统设计的重点。

本设计选择了PID控制算法。

PID控制算法可以根据实际的温度和设定的目标温度，即时调节控制信号，使温度保持在设定范围内。

3.2用户界面为了方便用户使用和操作，本设计还提供了一个简单的用户界面。

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。

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。

前言前几年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.现在电冰箱是家庭中主要耗电的家用电器,为此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。

而采用单片机温度控制系统，不仅可以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。

在未来几年,由于单片机的嵌入，不仅仅可以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。

满足广大群众的需求。

一代一代新产品的更新。

1 概论随着科技的发展,电冰箱的的功能越来越不能满足人类的需求，我们应该熟悉电冰箱的基本结构,工作原理,以及更好的为电冰箱的开研垫下良好的基础,让人们更加受益。

1.1 电冰箱的系统组成电冰箱应具有制冷、保温和控制三项基本功能。

为实现这三项基本功能,电动式压缩机电冰箱主要由箱体、制冷系统和控制系统三部分组成。

其中箱体的机构组成部件，制冷系统是电冰箱的心脏部件，控制系统是电冰箱的指挥部件。

箱体箱体、门体根据不同的温度要求组成若干间室,与外界空气隔绝并分别保持一定低温。

箱体、门体由箱壳、箱胆、门壳、门胆等结构件和绝热材料组成。

制冷系统电冰箱的制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、和蒸发器组成,制冷系统利用制冷剂的循环进行热交换，将冰箱内的热量转移到冰箱外的空气中去,达到使冰箱内降温的目的。

控制系统电冰箱控制系统的主要作用是:根据使用的要求，自动控制电冰箱的启动和停止，调节制冷的流量，并对电冰箱及电气设备执行自动保护，以防止发生事故。

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。

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。

冰箱机械温控原理与设计引子由于电子技术和显示技术的发展日新月异，在家电上新的显示和控制方式的应用令消费者目不暇接。

在这个控制技术电子化和控制操作人性化的时代，讲冰箱温度的机械控制似乎有些不合时宜了。

通过机械式温控器实现温度控制的方法技术落后、控制不精确，在用户操作方面也不够直观和人性化。

但是机械式温度控制的方法由于其控制方式简单易行，价格低廉，而对于大多数消费者来说，并不需要很精确的温度控制。

因此机械式温控仍然普遍地运用于家用电冰箱上。

一、概述冰箱机械控制的主要部件是温控器。

而温控器的感温对象则是蒸发温度（直冷）或出风温度（风冷），因此，冰箱机械控制的研究对象主要是温控器和蒸发温度（出风温度）。

了解温控器和制冷系统的温度特性是进行冰箱机械控制设计的基础。

二、温控器结构原理与参数特性常用的冰箱温控器为蒸汽压力式温控器。

其结构原理如图1。

在工作时，温控器的毛细管末端感温部感知温度的变化，由于波纹管－毛细管的冷媒蒸汽压力随温度变化，这个压力传导给温控器主体部的杠杆与弹簧机构，从而来控制触点的通断，由此达到以传感温度来控制电路通断的目的。

主杠杆波纹管调节螺钉辅助杠杆辅助弹簧主簧螺钉辅簧螺钉调节杠杆凸轮指示板外壳主弹簧图1温控器因参数特性的不同分为定温复位型和普通型。

定位复位型温控器由于接通温度在不同档位均相同而得名，断开温度一般与档位呈线性关系。

普通型温控器接通温度和断开温度一般均与档位呈线性关系，而且大多情况下，它们的温差是一定的。

如图2。

温度档位1243675图2（a ） 定温复位型温控器5763421档位温度图2（b ） 普通型温控器三、传感温度－时间特性由于直冷冰箱的机械温控特性具有典型性，而且目前机械温控设计比较普遍地应用于直冷冰箱，下面针对直冷冰箱阐述机械温控中传感温度随冰箱运行变化的特性。

我们知道，机械温控的基本方法仍然是感知冰箱温度变化，然后将这种变化反馈到控制机构，然后再回来控制箱温度。