电冰箱温度控制设计_毕业设计.doc

重庆信息技术职业学院 毕业设计 题目 电冰箱温度控制设计 选题性质 设计 报告 其他 院 系 电子工程 专 业 电子信息工程技术 班 级 2011 级 2 班 学 号 1120090219 学生姓名 许晋杰 指导教师 唐玉萍 教务处制 2013 年 6 月 10 日 20112011 届届 电子工程电子工程 学院学院 毕业设计选题审批单 年级 2011 专业 电子信息工程技术 班级 2 班 学生姓名许晋杰 学 号1120090219 选题 电冰箱的温度控制设计 选题性质 设计 报告 其他 选题论证 介绍了用 AT89C51 作为控制器核心 对电冰箱的工作 过程进行控 制 使用者可根据四季变化的温度进行对电冰箱进行调 整冰箱的温度 满足客服的需求 指导教师初审意见 签 名 年 月 日 毕业设计工作领导小组审批意见 签 名 年 月 日 20112011 届届 电子工程电子工程 学院学院 毕业设计开题报告及进度要求 年级 2011 班级 2 学生姓名许晋杰 学 号1120090219 指导教师唐玉萍 选题性质 设计 报告 其他 选题电冰箱的温度控制设计 选题的目的和意义 随着人们生活水平的提高 铺张浪费的情况逐 渐上升 人们抱怨东西没地方放 时间久了就会坏掉 抱怨冰箱不 能起到制冷 保鲜的作用 以下这种冰箱采用 AT89c51 单片机控 制显示屏 人们可以根据四季变化看显示屏的温度显示进行温度设 置 用 AT89C51 作为控制器核心 对电冰箱的工作过程进行控 制 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 时停止制冷 关断压缩机 采用单片机控制 可以使控制更准确 灵活 选题研究的主要内容和技术方案 主要内容 使用 AT89c51 控制 LED 的数字显示屏 由于 多数冰箱大多数人们根本不知道冰箱中的实际温度 已导 致食物常常坏掉 一旦把冰箱的温度使用 led 显示屏显现 出来 人们即可根据四季的需要 调节按钮 改变冰箱的 温度 技术方案 采用空调调节温度的方法 综合冰箱制冷的效 果进行综合 制造独特的冰箱 毕业设计工作时间 年 月 日 至 年 月 日 毕业设计工作日程安排 时间段工作内容 9 月 1 日 9 月 8 日选题 开题 制定任务 开题 11 月 26 日 完成毕业设计 指导教师意见 指导教师意见 成果要求 成果要求 签字 签字 年年 月月 日日 摘要题目 作者 重庆信息技术职业学院电子工程学院 重庆万州 404000 摘要 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 关键词 关键词 单片机 温度传感器 电冰箱 温度控制 目录 第一章 概 论 5 一 电冰箱的系统组成 6 二 工作原理 7 三 本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 7 第二章 硬件部分 8 一 系统结构图 8 二 微处理器 单片机 8 1 主要特性 9 2 管脚说明 10 3 振荡器特性 11 4 芯片擦除 12 5 运算器 12 6 中断系统 12 三 温度传感器 13 四 电压检测装置 18 五 功能按键 19 六 压缩机 风机 电磁阀控制电路 19 七 故障报警电路 20 第三章 软件部分 21 一 主程序 MAIN 21 二 初始化子程序 INTI1 25 三 键盘扫描子程序 KEY 26 四 打开压缩机子程序 OPEN 29 五 关闭压缩机 CLOSE 31 六 定时器 0 中断程序 用于压缩机延时 32 七 延时子程序 33 第四章 分析与结论 34 致 谢 35 参考文献 36 重庆信息技术职业学院毕业设计 1 正正 文文 电冰箱温度测控系统设计 A 第一章第一章 概述概述 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 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 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 目前市场销售的双门直冷式电冰箱 含有冷冻室和冷藏室 冷冻室通常用于冷冻 的温度为 6 18 冷藏室用于在相对冷冻室较高的温度下存放食品 要求有一定的 保鲜作用 不能冻伤食品 室温一般为 0 10 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 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 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 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 压缩机冷循环周而复始的运行 保证了制冷过程的连续性 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 冷冻室用于冷冻食品通常用于冷冻的温度为 3 C 15 C 冷藏室用于相对于冷冻室较高的温度下存放食品 要求有一定的保鲜作用 不能冻伤食品 温度一般为 0 C 10 C 当测得冷冷冻室温度高至 3 C 0 C 时或者 是冷冻室温度高至 10 C 13 C 是启动压缩机制冷 当冷冻室温度低于 15 C 18 C 或都冷藏室温度低于 0 C 3 C 时停止制冷 关断压缩机 采用单片机控制 可以使 控制更为准确 灵活 重庆信息技术职业学院毕业设计 2 二 工作原理 根据冷藏室和冷冻室的温度情况决定是否开压缩机 若冷藏室的温度过高 则打 开电磁冷门 V1 关闭阀门 V2 V3 同时打开压缩机 产生高温高压过热蒸气 经过冷 凝器冷凝 干燥过滤器干燥 毛细节流管降压后 在蒸发器汽化制冷 产生低温低压 的干燥气体 经过电磁阀门 V1 流入冷藏室 使冷藏的温度迅速降低 当温度达到要求 时关闭压缩机 同时关闭电磁阀门 V1 若是冷冻室的温度过高 则应打开 V2 关闭 V1 V3 电磁阀门 V3 主要用于冷冻室的化霜 需要化箱时打开 V3 从压缩机流出的高温高 压气体流经冷冻室可匀速将冷冻室霜层汽化 达到化霜的效果 一般化霜的时间要短 不然会伤存放的食品 三 本系统采用单片机控制的电冰箱主要功能及要求 1 设定 2 个测温点 测量范围 26 C 26 C 精度 0 5 C 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 3 制冷压缩机停机后自动延时 3 分钟后方能再启动 4 电冰箱具有自动除霜功能 5 开门延时超过 20 秒发声报警 6 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 第二章第二章 硬件部分硬件部分 一 系统结构图 二 微处理器 单片机 微处理器是本系统的核心 其性能的好坏直接影响系统的稳定 鉴于本系统为实 时控制系统 系统运行时需要进行大量的运算 所以单片机采用 INTEL 公司的高效微 控制器 MSC C51 重庆信息技术职业学院毕业设计 3 MSC C51 单片机性能介绍 51 系列单片微机封装形式为双排直列式结构 DIP 引脚共 40 个 如图 2 2 所示 MCS 51 单片机的典型芯片是 8051 其内部基本组成为 一个 8 位的中央处理器 CPU 256byte 片内 RAM 单元 4Kbyte 掩膜式 ROM 2 个 16 位的定时器 计数器 四个 8 位的并行 I O 口 P0 P1 P2 P3 一个全双工串行口 5 个中断源 一个片 内振荡器和时钟发生电路 这种结构特点决定了单片机具有体积小 成本低 可靠性 高 应用灵活 开发效率高 易于被产品化等优点 使其具有很强的面向控制的能力 在工业自动化控制 家用电器 智能化仪表 机器人 军事装置等领域获得了广泛的 应用 1 主要特性 4K 字节可编程闪烁存储器 全静态工作 0Hz 24Hz 三级程序存储器锁定 128 8 位内部 RAM 32 可编程 I O 线 两个 16 位定时器 计数器 5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 2 管脚说明 重庆信息技术职业学院毕业设计 4 VCC 供电电压 GND 接地 P0 口 P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I O 口 每脚可吸收 8TTL 门电流 当 P1 口 的管脚第一次写 1 时 被定义为高阻输入 P0 能够用于外部程序数据存储器 它可以 被定义为数据 地址的第八位 在 FIASH 编程时 P0 口作为原码输入口 当 FIASH 进 行校验时 P0 输出原码 此时 P0 外部必须被拉高 P1 口 P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I O 口 P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流 P1 口管脚写入 1 后 被内部上拉为高 可用作输入 P1 口被外部下拉为 低电平时 将输出电流 这是由于内部上拉的缘故 在 FLASH 编程和校验时 P1 口作 为第八位地址接收 P2 口 P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I O 口 P2 口缓冲器可接收 输出 4 个 TTL 门电流 当 P2 口被写 1 时 其管脚被内部上拉电阻拉高 且作为输入 并 因此作为输入时 P2 口的管脚被外部拉低 将输出电流 这是由于内部上拉的缘故 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时 P2 口输出地址 的高八位 在给出地址 1 时 它利用内部上拉优势 当对外部八位地址数据存储器 进行读写时 P2 口输出其特殊功能寄存器的内容 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高 八位地址信号和控制信号 P3 口 P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I O 口 可接收输出 4 个 TTL 门电流 当 P3 口写入 1 后 它们被内部上拉为高电平 并用作输入 作为输入 由于外部 下拉为低电平 P3 口将输出电流 ILL 这是由于上拉的缘故 P3 口也可作为 8051 的一些特殊功能口 如下所示 口管脚 备选功能 P3 0 RXD 串行输入口 P3 1 TXD 串行输出口 P3 2 INT0 外部中断 0 P3 3 INT1 外部中断 1 P3 4 T0 记时器 0 外部输入 P3 5 T1 记时器 1 外部输入 P3 6 WR 外部数据存储器写选通 P3 7 RD 外部数据存储器读选通 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 RST 复位输入 当振荡器复位器件时 要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间 ALE PROG 当访问外部存储器时 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节 在 FLASH 编程期间 此引脚用于输入编程脉冲 在平时 ALE 端以不变的频率周期输出 正脉冲信号 此频率为振荡器频率的 1 6 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时 目的 然而要注意的是 每当用作外部数据存储器时 将跳过一个 ALE 脉冲 如想禁 止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0 此时 ALE 只有在执行 MOVX MOVC 指令是 ALE 才起作用 另外 该引脚被略微拉高 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止 置位 无效 PSEN 外部程序存储器的选通信号 在由外部程序存储器取指期间 每个机器周期两 次 PSEN 有效 但在访问外部数据存储器时 这两次有效的 PSEN 信号将不出现 EA VPP 当 EA 保持低电平时 则在此期间外部程序存储器 0000H FFFFH 不管是 否有内部程序存储器 注意加密方式 1 时 EA 将内部锁定为 RESET 当 EA 端保持高 电平时 此间内部程序存储器 在 FLASH 编程期间 此引脚也用于施加 12V 编程电源 重庆信息技术职业学院毕业设计 5 VPP XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 XTAL2 来自反向振荡器的输出 3 振荡器特性 XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出 该反向放大器可以配置为片内振荡器 石晶振荡和陶瓷振荡均可采用 如采用外部时钟源驱动器件 XTAL2 应不接 有余输入 至内部时钟信号要通过一个二分频触发器 因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求 但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度 4 芯片擦除 整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合 并保持 ALE 管脚 处于低电平 10ms 来完成 在芯片擦操作中 代码阵列全被写 1 且在任何非空存储 字节被重复编程以前 该操作必须被执行 此外 AT89C51 设有稳态逻辑 可以在低到零频率的条件下静态逻辑 支持两种软件可 选的掉电模式 在闲置模式下 CPU 停止工作 但 RAM 定时器 计数器 串口和中断 系统仍在工作 在掉电模式下 保存 RAM 的内容并且冻结振荡器 禁止所用其他芯片 功能 直到下一个硬件复位为止 5 运算器 1 算术 逻辑部件 ALU 用以完成 的算术运算及布尔代数的逻辑运算 并通过运算结果影响程序状态寄存器 PSW 的某些位 从而为判断 转移 十进制修正 和出错等提供依据 2 累加器 A 在算术 逻辑运算中存放一个操作数或结果 在与外部存储器和 I O 接 口打交道时 进行数据传送都要经过 A 来完成 3 寄存器 B 在 运算中要使用寄存器 B 乘法时 B 用来存放乘数以及积的高 字节 除法时 B 用来存放除数及余数 不作乘除时 B 可作通用寄存器使用 4 程序状态标志寄存器 PSW 用来存放当前指令执行后操作结果的某些特征 以便为 下一条指令的执行提供依据 6 6 中断系统 8051 单片机的中断系统简单实用 其基本特点是 有 5 个固定的可屏蔽中断源 3 个在片内 2 个在片外 它们在程序存储器中各有固定的中断入口地址 由此进入中 断服务程序 5 个中断源有两级中断优先级 可形成中断嵌套 2 个特殊功能寄存器用 于中断控制和条件设置的编程 5 个中断源的符号 名称及产生的条件如下 INT0 外部中断 0 由 P3 2 端口线引入 低电平或下跳沿引起 INT1 外部中断 1 由 P3 3 端口线引入 低电平或下跳沿引起 T0 定时器 计数器 0 中断 由 T0 计满回零引起 T1 定时器 计数器 l 中断 由 T1 计满回零引起 TI RI 串行 I O 中断 串行端口完成一帧字符发送 接收后引起 重庆信息技术职业学院毕业设计 6 三 温度传感器 温度传感器是本系统不可或缺的元件 其性能的好坏直接影响系统的性能 因此 温度传感器采用 DALLAS 公司生产的高性能数字温度传感器 DS18B20 数字温度传感器 DS18B20 的原理与应用 DS18B20 是 DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器 具有 3 引脚 TO 92 小体积 封装形式 温度测量范围为 55 125 可编程为 9 位 12 位 A D 转换精度 测温 分辨率可达 0 0625 被测温度用符号扩展的 16 位数字量方式串行输出 其工作电源既 可在远端引入 也可采用寄生电源方式产生 多个 DS18B20 可以并联到 3 根或 2 根线上 CPU 只需一根端口线就能与诸多 DS18B20 通信 占用微处理器的端口较少 可节省大量的 引线和逻辑电路 以上特点使 DS18B20 非常适用于远距离多点温度检测系统 2DS18B20 的内部结构 DS18B20 内部结构如图 2 3 所示 主要由 4 部分组成 64 位 ROM 温度传感器 非 挥发的温度报警触发器 TH 和 TL 配置寄存器 DS18B20 的管脚排列如图 2 4 所示 DQ 为数字信号输入 输出端 GND 为电源地 VDD 为外接供电电源输入端 在寄生电源接线方式时接地 见图 2 4 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的 它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码 每 个 DS18B20 的 64 位序列号均不相同 64 位 ROM 的排的循环冗余校验码 CRC X8 X5 X4 1 ROM 的作用是使每一个 DS18B20 都各不相同 这样就可以实现 一根总线上挂接多个 DS18B20 的目的 温度传感器温度传感器 高温触发器高温触发器 THTH 低温触发器低温触发器 TLTL 配置寄存器配置寄存器 存储和控制逻辑存储和控制逻辑 8 8 位位 CRCCRC 生成器生成器 供电方式选择供电方式选择 DS18B20 用 12 位存贮温度值 最高位为符号位 图 1 为 18B20 的温度存储方式 负温度 S 1 正温度 S 01 如 0550H 为 85 0191H 为 25 0625 FC90H 为 55 23 22 21 20 2 1 2 2 2 3 2 4 温度值低字节 LSB S S S S S 26 25 24 温度值高字节 MSB 高低温报警触发器 TH 和 TL 配置寄存器均由一个字节的 EEPROM 组成 使用一个存 储器功能命令可对 TH TL 或配置寄存器写入 其中配置寄存器的格式如下 0 R1 R0 1 1 1 1 1 R1 R0 决定温度转换的精度位数 R1R0 00 9 位精度 最大转换时间为 93 75ms R1R0 01 10 位精度 最大转换时间为 187 5ms R1R0 10 11 位精度 最大转 换时间为 375ms R1R0 11 12 位精度 最大转换时间为 750ms 未编程时默认为 12 位精 度 重庆信息技术职业学院毕业设计 7 高速暂存器是一个 9 字节的存储器 开始两个字节包含被测温度的数字量信息 第 3 4 5 字节分别是 TH TL 配置寄存器的临时拷贝 每一次上电复位时被刷新 第 6 7 8 字节未用 表现为全逻辑 1 第 9 字节读出的是前面所有 8 个字节的 CRC 码 可 用来保证通信正确 3DS18B20 的工作时序 DS18B20 的一线工作协议流程是 初始化 ROM 操作指令 存储器操作指令 数据 传输 4DS18B20 与单片机的典型接口设计 图 2 5 以 MCS 51 系列单片机为例 画出了 DS18B20 与微处理器的典型连接 图 2 5 a 中 DS18B20 采用寄生电源方式 其 VDD 和 GND 端均接地 图 2 5 b 中 DS18B20 采用外接电源方式 其 VDD 端用 3V 5 5V 电源供电 假设单片机系统所用的晶振频率为 12MHz 根据 DS18B20 的初始化时序 写时序和读时 序 分别编写了 3 个子程序 INIT 为初始化子程序 WRITE 为写 命令或数据 子程序 READ 为读数据子程序 所有的数据读写均由最低位开始 DAT EQU P1 0 INIT CLR EA INI10 SETB DAT MOV R2 200 INI11 CLR DAT DJNZ R2 INI11 主机发复位脉冲持续 3 s 200 600 s SETB DAT 主机释放总线 口线改为输入 MOV R2 30 INI12 DJNZ R2 INI12 DS18B20 等待 2 s 30 60 s CLR C ORL C DAT DS18B20 数据线变低 存在脉冲 吗 JC INI10 DS18B20 未准备好 重新初始化 MOV R6 80 INI13 ORL C DAT JC INI14 DS18B20 数据线变高 初始化成功 DJNZ R6 INI13 数据线低电平可持续 3 s 80 240 s SJMP INI10 初始化失败 重来 INI14 MOV R2 240 INI15 DJNZ R2 INI15 DS18B20 应答最少 2 s 240 480 s RET WRITE CLR EA MOV R3 8 循环 8 次 写一个字节 WR11 SETB DAT MOV R4 8 RRC A 写入位从 A 中移到 CY 重庆信息技术职业学院毕业设计 8 CLR DAT WR12 DJNZ R4 WR12 等待 16 s MOV DAT C 命令字按位依次送给 DS18B20 MOV R4 20 WR13 DJNZ R4 WR13 保证写过程持续 60 s DJNZ R3 WR11 未送完一个字节继续 SETB DAT RET READ CLR EA MOV R6 8 循环 8 次 读一个字节 RD11 CLR DAT MOV R4 4 NOP 低电平持续 2 s SETB DAT 口线设为输入 RD12 DJNZ R4 RD12 等待 8 s MOV C DAT 主机按位依次读入 DS18B20 的数据 RRC A 读取的数据移入 A MOV R5 30 RD13 DJNZ R5 RD13 保证读过程持续 60 s DJNZ R6 RD11 读完一个字节的数据 存入 A 中 SETB DAT RET 主机控制 DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤 初始化 ROM 操作指令 存储器操 作指令 必须先启动 DS18B20 开始转换 再读出温度转换值 假设一线仅挂接一个芯片 使 用默认的 12 位转换精度 外接供电电源 可写出完成一次转换并读取温度值子程序 GETWD GETWD LCALL INIT MOV A 0CCH LCALL WRITE 发跳过 ROM 命令 MOV A 44H LCALL WRITE 发启动转换命令 LCALL INIT MOV A 0CCH 发跳过 ROM 命令 LCALL WRITE MOV A 0BEH 发读存储器命令 LCALL WRITE LCALL READ MOV WDLSB A 温度值低位字节送 WDLSB LCALL READ MOV WDMSB A 温度值高位字节送 WDMSB 重庆信息技术职业学院毕业设计 9 RET 子程序 GETWD 读取的温度值高位字节送 WDMSB 单元 低位字节送 WDLSB 单元 再按照温 度值字节的表示格式及其符号位 经过简单的变换即可得到实际温度值 四 电压检测装置 电压检测装置是为了保护系统的稳定运行 采用 WB 系列电压越限报警传感器 WB 系列电压越限报警传感器以电压隔离传感器为基础 增配比较器电路 基准电压设定 电路 输出驱动电路组成 用来隔离监测主回路中的交流或直流电压 当被监测的电 压超过预先设定的上限值 或低于预先设定的下限值时 给出开关量控制信号 本系列产品测控一体化 体积小 精度高 使用方便 报警界限值可以由用户根 据需要随时进行调整 具有很高的性能 价格比 主要特点 1 测控一体化 体积小 精度高 反应快 2 具有瞬态干扰抑制功能 防止误动作 3 报警界限值可在设定值 20 内连续可调 4 密封式继电器触点输出 触点寿命 30 万次 5 隔离电压 交流监测 2 5kV DC 1 分钟 直流监测 1 5kV DC 1 分钟 6 输入过载能力 10 倍阈值 持续 5 秒 7 额定环境温度 商业级 0 50 工业级 25 70 8 平均无故障工作时间 5 万小时 9 20 回差设置 确保动作稳定 第第 3 3 章章 软件部分软件部分 本系统软件主要由主流程 功能子程序 中断服务程序组成 采用主程序调用功 能子程序 子程序尽可能少的调用其它子程序 以保证系统的稳定运行 本系统温度 在 64 C 64 C 用七位即可存放 因此温度值用一个字节存放 最高位存放符号位 各温度值均用全程变量形式存放 如下 60H 冷藏室温度设定值 61H 冷冻室温度设定值 62H 冰箱运行时冷藏室温度实际值 63H 冰箱运行时冷冻室温度实际值 64H 用于存放压缩机 电源状态和压缩机关机延时状态值 其中 最低 0 位 COMP 存放压缩机状态标志 1 压缩机开启 0 压缩机关闭 第 1 位 TIME OUT 离上次关闭压缩机是否已有 5S 1 否 0 是 第 2 位 UP 电压过欠压标志 1 过欠压 0 正常 65H 66H 用于存放化霜时间计数 67H 用于压缩机关闭延时计数 一 主程序 MAIN 主程序由初始化 键盘扫描 显示 温度采集 温度控制和定时化霜子程序组成 重庆信息技术职业学院毕业设计 10 为系统软件的主干部分 化霜采用定时化霜 每三十分钟化霜一次 化霜原理见概论 电冰箱式作原理部分 其流程图如图 3 1 所示 程序如下 图 3 1 主程序流程图 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H LJMP DY INT ORG 000BH LJMP TIME0 INT ORG 0030H DATA EQU P1 0 V1 EQU P1 3 V2 EQU P1 4 V3 EQU P1 5 SET KEY EQU P1 5 V3 EQU P1 5 V3 EQU P1 5 SET KEY EQU P1 5 ADD KEY EQU P1 6 SUB KEY EQU P1 7 L1 EQU P0 6 L2 EQU P0 7 L3 EQU P2 5 L4 EQU P2 6 MAIN CLR A START LCALL INIT1 初始化 LCALL KEY 键盘扫描 LCALL GETWD 获得冷藏室温度 MOV 62H R0 INC DATA LCALL GETWD 获得冷冻室温度 MOV 63H R0 DEC DATA MOV R3 62H 显示两室温度值 MOV R4 63H LCALL DISP MOV A 60H CLR C HIGH CJNE A 62H HIGH1 冷藏室温度等于高于设定值时 AJMP HIGH2 HIGH1 JC HIGH3 HIGH2 SETB V1 开启压缩机 LCALL OPEN 重庆信息技术职业学院毕业设计 11 AJMP LOW HIGH3 MOV A 61H CLR C CJNE A 63H HIGH4 冷冻室温度等于高于设定值时 AJMP HIGH5 HIGH4 JC LOW HIGH5 SETB V2 开启压缩机 LCALL OPEN LOW MOV A 61H CLR C CJNE A 63H LOW1 冷冻室温度等于低于最低值时 AJMP LOW2 LOW1 JNC LOW3 LOW2 CLR V2 关闭压缩机 LCALL CLOSE AJMP LS LOW3 MOV A 60H CLR C CJNE A 62H LOW4 冷冻室温度等于低于最低值时 AJMP LOW5 LOW4 JNC LS LOW5 CLR V1 关闭压缩机 LCALL CLOSE LS MOV R1 10H 延时 1S LS1 LCALL DLY 100MS DJNZ R1 LS1 INC 65H 化霜时间计数加 1 MOV A 65H CJNE A 00H LS2 INC 66H LS2 MOV A 65H CJNE A 08H LOOP MOV A 66H CJNE A 07H LOOP JB V1 LOOP 化霜定时时间到且 V1 V2 均关闭 JB V2 LOOP SETB V3 打开 V3 开始化霜 MOV R0 50 化霜时间 5 S LS3 LCALL DLY 100MS DJNZ R0 LS3 LOOP AJMP START END 重庆信息技术职业学院毕业设计 12 二 初始化子程序 INTI1 初始化模块主要完成初始化 I O 口 中断 内存单元 并读出存放在闪烁存储器上 的温度设定值 温度设定值存放在闪烁存储器上即使断电也可保存 程序如下 INTI1 CLR A MOV DPTR 20H 读取冷藏室温度设定值 MOVC A DPTR LCALL DLY 100MS 延时确保数据读完 MOV 60H A INC DPTR 读取冷藏室温度设定值 MOVC A DPTR LCALL DLY 100MS 延时确保数据读完 MOV 61H A MOV 64H 00H 清空各状态位 SETB EX0 允许外部中断 0 中断 SETB IT0 选择边沿触发方式 SETB EA CPU 开中断 RET 三 键盘扫描子程序 KEY 扫描程序采用边延时边扫描的方法 当设置键 SET KEY 按下一次 指示灯 L1 亮 按 ADD 键和 SUB 键设置冷藏室温度 当设置键 SET KEY 按下二次 指示灯 L2 亮 L1 灭 按 ADD 键和 SUB 键设置冷冻室温度 当设置键 SET KEY 按下三次 设置 完成 指示灯 L1 L2 均灭 如果 3S 内无键按下 表示误按或用户放弃设置 退出扫 描 扫描程序流程图如 3 2 所示 图 3 2 扫描程序流程图 程序如下 KEY CLR A MOV R0 00H START MOV R4 1EH 边延时边扫描 3S LOOP LCALL DLY 100MS JNB SETB KEY SET JNB ADD KEY ADD JNB SUB KEY SUB DJNZ R4 LOOP AJMP EXIT 3S 内没有键按下结束扫描 SET CJNE R0 03H SET1 设置键按下三次 设置完成 CLR L1 CLR L2 AJMP EXIT SET1 INC R0 CJNE R0 01H SET2 设置键按下一次 SETB L1 重庆信息技术职业学院毕业设计 13 AJMP START SET2 CLR L1 设置键按下二次 SETB L2 AJMP START 加键按下 ADD CJNE R0 01H ADD1 冷藏室温度为正时加 1 MOV A 60H JB ACC 7 ADD 1 INC A MOV 60H A AJMP DSP ADD 1 CLR ACC 7 冷藏室温度为负时加 1 DEC A SETB ACC 7 MOV 60H A AJMP DSP ADD1 CJNE R0 02H START MOV A 61H 冷冻室温度为正时加 1 JB ACC 7 ADD1 1 INC A MOV 61H A AJMP DSP ADD1 1 CLR ACC 7 冷冻室温度为负时加 1 DEC A SETB ACC 7 MOV 61H A AJMP DSP 减键按下 SUB CJNE R0 01H SUB1 冷藏室温度为正时减 1 MOV A 60H JB ACC 7 SUN 1 DEC A MOV 60H A AJMP DSP SUB 1 CLR ACC 7 冷藏室温度为负时减 1 INC A SETB ACC 7 MOV 60H A AJMP DSP SUB1 CJNE R0 02H START CLR ACC 7 冷冻室温度为正时减 1 JB ACC 7 SUB1 1 DEC A MOV 61H A AJMP DSP 重庆信息技术职业学院毕业设计 14 SUB1 1 CLR ACC 7 冷冻室温度为负时减 1 INC A SETB ACC 7 MOV 61H A AJMP DSP DSP MOV DPTR 20H 将设定值存放在闪烁存储器上 MOV A 62H MOVC DPTR A LCALL DLY 100MS INC DPTR MOV A 63H MOVC DPTR A LCALL DLY 100MS MOV R3 60H 显示设定值 MOV R4 61H LCALL DISP AJMP START EXIT RET 四 打开压缩机子程序 OPEN 程序流程图如下图 3 3 如示 图 3 3 打开压缩机子程序流程图 入口参数 全局变量 COMP TIME OUT UP COMP 压缩机开启标志 1 压缩机开启 0 压缩关闭 TIME OUT 离上次关闭压缩机是否已有 3S 1 否 0 是 UP 电压过欠压标志 1 过欠压 0 正常 作用 根据条件打开压缩机 返回值 无 程序如下 OPEN CLR A MOV A 64H MOV COMP ACC 0 MOV TIMP OUT ACC 1 MOV UP ACC 2 JB COMP EXIT 压缩机处于关闭状态 JB TIMP OUT EXIT 距上次关闭有 3s JB UP EXIT 电压正常 SETB COMP 置压机状态位 SETB TIME OUT