基于单片机的电冰箱温控器的毕业设计开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）档案材料题目（中文）：基于单片机的电冰箱温控器设计学生姓名：系部：通信与控制工程系专业年级：电子信息工程2006级指导教师：一、毕业设计开题报告书（一）、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1）本选题的理论意义、实际意义单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。在现代化的工业生产中，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。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。常采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。电冰箱就是单片机对温度的控制问题的一个典型例子。在生活中我们使用的电冰箱变得越来越智能化，随之的功能也将越来越多。人们在生活中对电冰箱温控技术的需求也越来越强烈，是人们走向美好富裕生活的象征。2）国内外有关本选题的研究动态和自己的见解对于电冰箱温控器的研究设计技术已经相当成熟，在我们日常生活中的扮演着非常重要的角色。其主要集中在在集成电路领域和单片机控制领域，研究的内容主要有双限温度控制、超限指示及负载工作指示功能的自动温度控制研究、电冰箱温控器温度参数的研究、电冰箱温控器的调节使电冰箱使用时间更长的研究、电冰箱温控器的工作原理、温控器的使用及其所引起的问题的检修等。其研究趋势是向着电冰箱高端化、智能化、环保化、功能多样化发展，冰箱从简单的单侧开门演变为对开门大冰箱，甚至多门冰箱。这样做的目的在于多门设计不仅使存取食物更为方便，也节省电能，更避免了不同温区之间的互相干扰，为精确控温提供了一层保证。另外无氟冰箱也是研究的重点，并且在我们的实际生活中已经较为广泛的应用。我相信不久的将来我们将会研究出更加高、精、尖、新的制冷技术，继而开发出严冷高热宽温带、商用无氟、冷冻冷藏多用、家用冷藏等系列的高科技含量的冰箱。（二）、研究内容：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，控制对压缩机的通电使其工作；5、单片机C程序编程语言；（三）、研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法：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；技术路线：采用单片机控制原理，C语言编程，集成电路应用；实验方案：在keilC51环境下，根据单片机工作原理使用C程序编程，将编译后的hex文件通过RS-232下载到单片机上，并通过单片机开发板模拟电冰箱温控器工作。其主要工作模块如下方框图：主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主图1基于单片机的温控器设计实验方案方框图可行性分析：在单片机开发板上，对于温度实时检测部分可以使用我们最熟悉的DS18B20温度传感器进行温度实时监测，其良好的测温效果和数据处理能力使我们相信模块的实现完全可以的；数据显示部分要求使用液晶，因此选用功能相当完善的12864液晶模块将是非常好的选择，实现数据实时显示部分也是完全可以的；过欠电压检测电路是避免压缩机因工作电压过高或过低而使压缩机工作不正常而烧坏压缩机的，此处我们可以参考使用科圆半导体有限公司的发明专利，并加以改进应用，另外做成电路板实现压缩机实时工作电压反馈是可行的；主处理函数就包括了多个方面的智能判断和控制，例如，预置温度的设定显示，智能控制电冰箱工作，压缩机开启延时，从DS18B20读取数据等。我们均可以通过单片机编程来实现，采用单片机C程序编程，不仅提高了编写程序的效率，而且能够帮助研究者快速的理解其单片机工作原理和电冰箱温控器的工作原理，从实实在在的意义上实现了智能温度控制，因此主处理函数模块的实现也是可行的；对于方框图未画出的按键模块包括预置温度的按键调节，还有为了避免冷气泄露，节约电能需要进行电冰箱门关好与否的检查，都可以通过使用两个模拟按键调节适当的温度，使用一个模拟按键检测电冰箱的门是否关好而实现的；另外压缩机的工作电压较高而单片机的工作电压相对又很低，无法控制的问题则可以使用单片机的一个引脚控制继电器，继电器控制电冰箱压缩机的工作；在开发板上我们可以使用直流电机等模拟压缩机工作。从以上信息可知在单片机开发板上能很好的模拟电冰箱智能温度控制器的工作过程，对我们研究电冰箱温度控制器提供了很强的可行性，因此在单片机开发板上模拟电冰箱温控器设计是可行的。（四）、进度安排和采取的主要措施阶段工作内容起止时间备注1熟悉MCS-51单片机的原理及编程、必须熟悉温度控制器的原理，冰箱的制冷原理，撰写开题报告2009.11.202010.1.302外围硬件电路的设计2010.2.012009.3.01