基于单片机的电冰箱温度控制器设计 韩凯(DOC)

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，还应根据具体硬件测控电路，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

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。

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来实现了。

这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。

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AT89S51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，开门报警等功能。

●目录………………………………………………………………错误!未定义书签。

●概论设计思想.................................. 错误!未定义书签。

工作原理.................................. 错误!未定义书签。

设计的主要功能及要求...................... 错误!未定义书签。

●硬件设计系统结构图................................ 错误!未定义书签。

微处理器（单片机）........................ 错误!未定义书签。

温度传感器................................ 错误!未定义书签。

DS1820使用中注意事项..................................- 9 - 电压检测装置.............................. 错误!未定义书签。

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摘要随着生活水平的提高，科技的发展，电冰箱已经成为每个家庭必备的家用电器。

同时，随着人们的不同需求，电冰箱的样式在多样化，功能也在智能化，给人们的生活带来了很多方便。

本文首先介绍了电冰箱的国内外发展情况，其次对设计的硬件部分和软件部分进行详细的描述。

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器表面温度。

通过INTEl公司的高效微控制器MCS-51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。

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：电冰箱，单片机，温度传感器，温度控制DESIGN OF THE INTELLIGENT REFRIGERATOR TEMPERATURE CONTROLLER BASED ONMICROCONTROLLER UNITABSTRACTWith the improvement of living standards, technological development, refrigerators have become an essential household appliances .At the same time , as people’s different needs and refrigerators in the diversity of style, functionality is also intelligent, it has brought a lot of convenience to people’s life.This paper describes the development of the temperature controller ,followed by the design of hardware and software parts described in detail.The electric refrigerator temperature control system is uses the temperature sensor DS18B20 gathering electric refrigerator cold-storageroom and the freezing room temperature with cvaporating 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 report to the police and so on the function .By improving the refrigerating system of refrigerator and applying the vague-control 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 rational way. Thus,power saving is available.KEY WORDS: The temperature sensor ，The one-chip computer，The electric refrigerator,Temperature control目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1温度控制器的发展状况 (2)1.2课题研究必要性 (3)1.3现代控制系统相对传统控制系统的优势 (3)1.4课题设计特点和应用领域 (4)1.5智能温度控制器的课题主要内容 (4)第2章智能冰箱控制器系统硬件设计 (6)2.1系统的硬件设计方案 (6)2.2高效微控制器MCS-51 (7)2.2.1 MCS-51单片机 (7)2.2.2 MCS-51系列单片机引脚介绍 (8)2.2.3 MCS-51单片机的复位方式和复位电路 (11)2.3数字温度传感器DS18B20 (13)2.3.1 DS18B20简介 (13)2.3.2 DS18B20的测温原理 (15)2.3.3 DS18B20的操作指令 (17)2.3.4 DS18B20接线说明 (19)2.4部分硬件电路 (19)2.4.1显示电路 (20)2.4.2键盘电路 (21)2.4.3时钟振荡电路 (22)2.4.4报警电路 (23)2.4.5过欠电压检测电路 (23)第3章系统的软件设计 (24)3.1主程序 (24)3.2初始化子程序 (25)3.3 定时器T0中断程序 (25)3.4 T1中断服务程序 (27)3.5 DS18B20测温子程序 (29)第4章调试与分析 (31)4.1系统调试 (31)4.2性能分析 (31)结论 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)附录 (35)外文资料翻译 (40)前言在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

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。

目录1 绪论 (1)1.1 电冰箱发展概况 (1)1.2 电冰箱的国内研究现状 (2)1.3 电冰箱的国外研究现状 (3)2 电冰箱单片机控制器的方案设计 (5)2.1 硬件电路的方案 (5)2.2 系统的软件方案 (10)2.3 总体方案的确定 (12)3 控制器硬件电路的设计 (14)3.1 电源供电电路 (14)3.2 单片机与看门狗复位电路 (15)3.3 A/D 转换电路 (16)3.4 温度采集电路和除霜电路 (16)3.5 键盘电路和显示电路 (16)3.6 制冷压缩机和除霜电热丝启、停控制电路 (18)3.7 报警电路 (18)3.8 电冰箱的异味消除电路 (19)4 系统软件设计 (20)4.1 主程序的设计 (20)4.2 T0 中断服务程序 (21)4.3 T1 中断服务程序 (23)一个在英格兰工作的美国人雅可比—帕金斯有了一个新发现，这一发现导致了冰箱的发明。

1834 年他发现当某些液体蒸发时，会有一种冷却效应。

帕金斯要求一群技工来创造一个可证实这个想法的工作模型。

果然，这个装置在某个晚上真的产生了一些冰。

技工们兴奋地拿着冰，跳进一辆马车，飞速驶向帕金斯的住房，向他展示所取得的成果。

帕金斯此时已上了年纪，虽然他没有在市场上出售自己的发明物，但是哈里森的工作成果为人类早期家用冰箱铺垫了道路。

出售发明物的人的生活在澳大利亚的一个苏格兰印刷工约翰—哈里森。

哈里森很可能在并不了解帕金斯成果的情况下发现了冷却效应。

他用醚来清洗金属印刷铅字，某一天注意到了物质的冷却效应。

到1862 年，他的第一批冰箱就上市了。

哈里森还在维多利亚本狄哥一家啤酒厂里设置了第一个制冷车间。

在19 世纪末，只有专门造了冰库的富人材干享受到这种好处。

绝大多数人奢望的只是一个冷藏柜。

那时候，冰箱最重要的用途之一是在轮船上。

大型冷藏库意味着船舶能够在长距离航行中运载食用鲜肉，例如羔羊肉能从新西兰出口到欧洲。

德国工程师卡尔—冯—林德在1879 年创造出了第一台家用冰箱。

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。

前言 (1)一、设计任务和性能指标 (2)1.1设计任务 (2)1.2性能指标 (2)二、设计方案 (2)2.1总体设计需求 (2)2.2总体设计方案 (3)三、系统硬件系统 (4)3.1 单片机最小系统 (4)3.2温度控制系统 (4)3.3液晶显示电路 (5)3.4按键模块 (6)3.5 LED指示灯报警模块 (7)四、系统软件设计 (7)4.1主流程图设计 (7)4.2 实时温度处理程序流程图 (8)4.3按键流程图 (9)4.4自动加热 (10)4.5手动加热流程图 (11)五、调试及性能分析 (12)5.1调试步骤 (13)5.1.1 硬件调试 (13)5.1.2软件调试 (13)5.2性能分析 (13)六、心得体会 (14)参考文献 (16)附录1、系统硬件电路图 (17)附录2、程序代码 (18)前言随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度对产品的影响，许多产品对温度范围要求严格，目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。

在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。

本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案，该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性，采用串联分压电路。

以STC12C5A60S2单片机系统为中心，通过单片机采集热敏电阻的电压，通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号，经过查表转换得到温度值，控制液晶实时显示温度值。

并且可以实现上下限的修改和温度的设置。

可以通过加热电阻对电阻进行加热来达到设定温度。

此系统精度为±1 ºC，精度基本能够过达到所需精度。

一、设计任务和性能指标1.1设计任务1.1.1基本功能1）温度上、下限报警值设定；温度上、下限报警；2）目标温度值设定；3）设定温度、测量温度显示；4）手动/自动方式设定；5）手动/自动控制。

1.1.2. 扩展功能1）用红外遥控器实现上述功能；2）实现温度的存储、调用。

基于单片机的冰箱温度测控系统设计AbstractThis paper describes the design and implementation of a temperature monitoring and control system for a refrigerator using a microcontroller. The system was designed to provide accurate temperature measurements and control the temperature within a specific range, thus ensuring food preservation and safety. The proposed system is composed of temperature sensors, a microcontroller, a display module, and a relay. The system includes a control algorithm that regulates the cooling system of the refrigerator based on temperature readings. The experimental results demonstrate that the system successfully maintains a desirable temperature range within a refrigerator.Keywords: microcontroller, temperature sensors, control algorithm, refrigerator, food preservation, safety.1. IntroductionRefrigerators are an essential part of modern households, and their reliability has a great impact on food safety and preservation. A temperature control system is necessary to ensure the proper operation of refrigerators. The traditional thermostat-based control system has been widely used in refrigerators. However, it is not a precise method of temperature control, and the temperature fluctuations can be large, leading to food spoilage.To overcome the limitations of traditional thermostat-based control systems, microcontroller-based temperature control systems have been developed. Temperature controlsystems based on microcontrollers provide a higher level of precision and accuracy than traditional thermostat-based control systems. In this paper, we propose a microcontroller-based temperature monitoring and control system for a refrigerator to monitor and maintain the temperature accurately and safely.2. System DesignThe proposed system comprises three main components, which include temperature sensors, a microcontroller, and a relay. The temperature sensors measure the temperature inside the refrigerator, and the microcontroller processes the data and controls a relay to regulate the temperature. The display module provides real-time temperature readings and system status.The temperature sensors used in this system are DS18B20 digital temperature sensors. The sensors are connected to the microcontroller through a 1-Wire bus. The microcontroller used in the system is the Atmega328P which provides high processing power and low power consumption. A relay is used to switch the refrigerator's cooling system on and off based on temperature readings.A control algorithm is implemented in themicrocontroller to control the temperature inside the refrigerator. The algorithm reads the temperature values from the sensors and adjusts the relay on or off time based on the deviation from the desired temperature range. The algorithm ensures that the temperature remains within a specific range by controlling the relay's operation.3. System ImplementationThe system was implemented on a printed circuit board (PCB), which was designed using the Eagle software. The PCBhosts the microcontroller, sensors, display module, and relay. The system is powered by a 12V DC adapter, which is connected to the PCB. The temperature sensors are placed inside the refrigerator, and the microcontroller is mounted outside the refrigerator.The system calibration was done by placing the sensors inside the refrigerator and recording temperature values at different intervals. The calibration data was used to fine-tune the control algorithm to ensure precise temperature control. The program code was developed using the Arduino Integrated Development Environment (IDE) and uploaded to the microcontroller using a USB to TTL converter.4. Experimental ResultsThe experimental results show that the proposed temperature monitoring and control system for a refrigeratoris capable of maintaining a desired temperature range withhigh accuracy. The system maintained a temperature range from 2°C to 10°C with an accuracy of ±1°C. The display module shows real-time temperature values, system status, and theset temperature range. The microcontroller's power consumption was very low, which makes it suitable forbattery-powered applications.5. ConclusionThis paper presents a microcontroller-based temperature monitoring and control system for a refrigerator. The system provides accurate temperature measurements and controls the temperature within a specific range, ensuring foodpreservation and safety. The proposed system is cost-effective, easy to install, and requires low power consumption. The experimental results demonstrate that the system successfully maintains a desirable temperature rangewithin a refrigerator, making it suitable for commercial and domestic applications.。

【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。

基于单片机的电冰箱温控器设计（华中科技大学文华学院，湖北武汉430074）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。

标签：单片机；传统控制；核心部件；软件结合1 绪论1.1 电冰箱的结构和工作原理电冰箱由箱体、制冷系统、控制系统和附件构成。

在制冷系统中，主要组成有压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管节流器四部分，自成一个封闭的循环系统。

其中蒸发器安装在电冰箱内部的上方，其它部件安装在电冰箱的背面。

系统里充灌了一种叫“氟利昂12（CF2C12，国际标号R12）“的物质作为制冷剂。

R12在蒸发器里由低压液体气化为气体，吸收冰箱内的热量，使箱内温度降低。

变成气态的R12被压缩机吸入，靠压缩机做功把它压缩成高温高压的气体，再排入冷凝器。

在冷凝器中R12不断向周围空间放热，逐步凝结成液体。

这些高压液体必须流经毛细管，节流降压才能缓慢流入蒸发器，维持在蒸发器里继续不断的气化，吸热降温。

就这样，冰箱利用电能做功，借助制冷剂R12的物态变化，把箱内蒸发器周围的热量搬运到箱后冷凝器里去放出，如此周而复始不断地循环，以达到制冷的目的。

1.2 电冰箱温控器的实现功能这个由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。

2009/2010学年度第一学期计算机控制技术（MCS51单片机）课程设计报告书题目：直冷式电冰箱的控制班级：姓名：学号：指导教师：日期：目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计题目和要求 (1)3.设计内容 (1)4设计总结 (14)参考书目 (14)附录 (15)1 课程设计目的1.1 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。

1.2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。

2直冷式电冰箱的控制要求2.1 课程设计的要求2.1.1设定2个测温点，测量范围：－26︒C～＋26︒C，精度±0.5︒C；2.1.2利用功能键分别控制温度设定、冷藏室及冷冻室温度设定等；2.1.3制冷压缩机停机后自动延时3分钟后方能再启动；3 电冰箱控制系统硬件电路3.1 硬件设计3.1 系统硬件结构图3.1.1 单片机采用INTEL公司的高效微控制器MCS51。

是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

INTEL公司的AT89C51芯片具有以下特性：○14KB片内在系统可编程Flash程序存储器；○2时钟频率为0～33MHz；○3128字节片内随机读写存储器（RAM）；○432个可编程输入/输出引脚；○52个16位定时/计数器；○65个中断源，2级优先级；○7全双工串行通信接口；○8监视定时器；○92个数据指针。

图3.2 MCS51内部结构图23.1.2 电源供电电路本设计总电源是有效值220V ，频率50Hz 的单相交流电网电压，通过变压器降压输出一组9V 和一组24V 低压交流电，然后再经过整流桥1D 和2D 整流输出直流电压。

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。

基于单片机的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。

目录第一章概论 (3)一．电冰箱的系统组成 (3)二．工作原理： (5)三．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)一．系统结构图 (6)二．微处理器（单片机） (6)三．温度传感器 (11)四．电压检测装置 (15)五．功能按键 (15)六．压缩机，风机、电磁阀控制 (16)七．故障报警电路 (16)第三章软件部分 (16)一、主程序：MAIN (17)二、初始化子程序：INTI1 (21)三、键盘扫描子程序：KEY (22)四．打开压缩机子程序：OPEN (25)五．关闭压缩机：CLOSE (26)六．定时器0中断程序：用于压缩机延时 (27)七．延时子程序 (28)第四章分析与结论 (28)致谢 (29)参考文献： (30)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。