本科生畢業論文（設計）檔案材料題目（中文）：基于單片機的電冰箱溫控器設計學生姓名：系部：通信與控制工程系專業年級：電子信息工程2006級指導教師：一、畢業設計開題報告書（一）、選題的根據：1）本選題的理論、實際意義2）綜述國內外有關本選題的研究動態和自己的見解1）本選題的理論意義、實際意義單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CPU、內存、內部和外部總線系統，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網絡、復雜的輸入輸出系統集成在一塊芯片上。在現代化的工業生產中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關量都是常用的主要被控參數。例如：在冶金工業、化工生產、電力工程、造紙行業、機械制造和食品加工等諸多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。常采用MCS-51單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、組態簡單和靈活性大等優點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標，從而能夠大大提高產品的質量和數量。電冰箱就是單片機對溫度的控制問題的一個典型例子。在生活中我們使用的電冰箱變得越來越智能化，隨之的功能也將越來越多。人們在生活中對電冰箱溫控技術的需求也越來越強烈，是人們走向美好富裕生活的象征。2）國內外有關本選題的研究動態和自己的見解對于電冰箱溫控器的研究設計技術已經相當成熟，在我們日常生活中的扮演著非常重要的角色。其主要集中在在集成電路領域和單片機控制領域，研究的內容主要有雙限溫度控制、超限指示及負載工作指示功能的自動溫度控制研究、電冰箱溫控器溫度參數的研究、電冰箱溫控器的調節使電冰箱使用時間更長的研究、電冰箱溫控器的工作原理、溫控器的使用及其所引起的問題的檢修等。其研究趨勢是向著電冰箱高端化、智能化、環保化、功能多樣化發展，冰箱從簡單的單側開門演變為對開門大冰箱，甚至多門冰箱。這樣做的目的在于多門設計不僅使存取食物更為方便，也節省電能，更避免了不同溫區之間的互相干擾，為精確控溫提供了一層保證。另外無氟冰箱也是研究的重點，并且在我們的實際生活中已經較為廣泛的應用。我相信不久的將來我們將會研究出更加高、精、尖、新的制冷技術，繼而開發出嚴冷高熱寬溫帶、商用無氟、冷凍冷藏多用、家用冷藏等系列的高科技含量的冰箱。（二）、研究內容：1、液晶顯示的工作原理，并通過液晶將各項數據顯示在冰箱外；2、溫度控制器原理，制冷原理，自動控制電冰箱工作使其通過制冷達到所設定的溫度；3、智能檢測電冰箱工作電壓是否正常，避免壓縮機燒壞；4、繼電器工作原理，控制對壓縮機的通電使其工作；5、單片機C程序編程語言；（三）、研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析研究方法：采用C51單片機開發板模擬電冰箱工作環境，并模擬設定電冰箱各項參數，以研究電冰箱溫控器的工作原理及設計；技術路線：采用單片機控制原理，C語言編程，集成電路應用；實驗方案：在keilC51環境下，根據單片機工作原理使用C程序編程，將編譯后的hex文件通過RS-232下載到單片機上，并通過單片機開發板模擬電冰箱溫控器工作。其主要工作模塊如下方框圖：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圖1基于單片機的溫控器設計實驗方案方框圖可行性分析：在單片機開發板上，對于溫度實時檢測部分可以使用我們最熟悉的DS18B20溫度傳感器進行溫度實時監測，其良好的測溫效果和數據處理能力使我們相信模塊的實現完全可以的；數據顯示部分要求使用液晶，因此選用功能相當完善的12864液晶模塊將是非常好的選擇，實現數據實時顯示部分也是完全可以的；過欠電壓檢測電路是避免壓縮機因工作電壓過高或過低而使壓縮機工作不正常而燒壞壓縮機的，此處我們可以參考使用科圓半導體有限公司的發明專利，并加以改進應用，另外做成電路板實現壓縮機實時工作電壓反饋是可行的；主處理函數就包括了多個方面的智能判斷和控制，例如，預置溫度的設定顯示，智能控制電冰箱工作，壓縮機開啟延時，從DS18B20讀取數據等。我們均可以通過單片機編程來實現，采用單片機C程序編程，不僅提高了編寫程序的效率，而且能夠幫助研究者快速的理解其單片機工作原理和電冰箱溫控器的工作原理，從實實在在的意義上實現了智能溫度控制，因此主處理函數模塊的實現也是可行的；對于方框圖未畫出的按鍵模塊包括預置溫度的按鍵調節，還有為了避免冷氣泄露，節約電能需要進行電冰箱門關好與否的檢查，都可以通過使用兩個模擬按鍵調節適當的溫度，使用一個模擬按鍵檢測電冰箱的門是否關好而實現的；另外壓縮機的工作電壓較高而單片機的工作電壓相對又很低，無法控制的問題則可以使用單片機的一個引腳控制繼電器，繼電器控制電冰箱壓縮機的工作；在開發板上我們可以使用直流電機等模擬壓縮機工作。從以上信息可知在單片機開發板上能很好的模擬電冰箱智能溫度控制器的工作過程，對我們研究電冰箱溫度控制器提供了很強的可行性，因此在單片機開發板上模擬電冰箱溫控器設計是可行的。（四）、進度安排