[其它]STC89C51冰箱温度控制.doc

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1、引用 基于51单片机的新型冰箱温度控制器系统单片机 2010-04-11 12:09:01 阅读136 评论0 字号：大中小 引用wc 的 基于51单片机的新型冰箱温度控制器系统摘要：文章研究的是一种新型的电冰箱控制器。采用单片机STC89C51对整个系统进行控制，整个硬件部分控制都很便捷简单。系统用人机交互式控制方式，做到手动速冻功能，满足更多用户不同的要求。能用LCD显示冷冻室、冷藏室和环境温度，在断电时能够做到欠压保护，超温时的声光报警。系统还能用语音来控制整个系统，这是整个系统的创新点之一。整个系统最大的优点在于节能、低功耗、性价比高，能够满足大多数人的需求要求。关键词：STC89C5

2、1；DS18B20；ISD1760；NE555Abstract：A new Refrigerator Controller .We used STC89C51 as the controller for getting the aim.It had very easy Circuit.And you can control in diffirent ways:thar are AUTO and BY HAND.And if you want make it work instantly ,you can get it.It has a key for starting right away.T

3、here are more choice for customer。The circuit was designed to protecte the Compressors from the unstabled voltige.It would warn you by human vioce.this was our one of diffrentes with others.Our advantage were save energy，lou price and good quality， designing for ordinary people.Key words: STC89C51；D

4、S18B20；ISD1760；NE5550引言 随着生活的改善，消费水平的提高。越来越多的普通居民开始使用冰箱。每年冰箱的市场额都在千万以上。随着中国电子行业的高速发展。一个个新型的企业开始计入抢夺市场的竞争中。使得供应生产商，在保证质量和顾客需要的前提下，纷纷消减陈本，制定不同的战略。目前各大冰箱控制器的生产厂家存在着更加残酷的竞争，只有把握住优质的技术，结合低廉的陈本才能为企业，迎来生存的机会。基于这种情形，我们认为现如今，在家电的低端市场，廉价实用性强的控制器为各大产品提供了巨大优势，这种优势是在竞争中无法忽略的。我们的产品追求廉价实用，节能环保，突出用户地位更加人性化，应用宽泛。1 系

5、统总体介绍这是一个基于51单片机的电冰箱控制系统，通过51单片机控制其余的温控设备以及其余的扩展设备，从而达到系统预期的目的。电路简单实用，而且经济廉价，适用于很多场合。51单片机的控制也很方便简单，而且能做到控制系统的作用。产品特色有：人机交互式控制，必要时可根据顾客的个人意愿设置停开时间比，满足不同的需要；成本低，手动调节部分可以控制在10元以下，主控部分在25元以下，甚至可以更低一些；可人为控制停机，防止因为制冷剂等原因造成不停进而损坏压缩机；防止因为断电等高压启动损坏压缩机。2 系统硬件组成本系统由单片机最小系统、时间控制器、液晶模块、温度采集模块以及给单片机供电的电源模块等模块组成，

6、下面分别做详细的介绍。2.1 单片机供电电路单片机工作的电压是5V的直流电，所以我们要为单片机供应持续不变的直流电信号，这样才能保证单片机工作的稳定，以及单片机在处理数据上的持续性。单片机在工作时由时钟频率决定其输出波形。从市用的普通交流电出发，我们可以设计出给单片机供电的电源电路。首先把交流电接入小型变压器，把220V的交流电变成15V的交流电，然后经过整流桥整流，滤波电路滤波，可以得到接近12V的直流电压，再经过7805的集成稳压片，就可以得到5V的直流电了。当然有时候要采用小型蓄电池作为最初的电源，我们把7805的电路另作一个模块放在一边备用。 电路图如图一： 图一：稳压电路 2.2 时

7、间控制器电路这是一种小型的低成本时间控制器，可人为设定不同的开停比，控制冰箱开或停,模拟温控过程。电路成本低(小于10元)，可靠性较高，适合于广大用户使用。该模块的电路图如图二所示： 图二：时间控制器电路此电路核心为一片555时基电路，在此构成可调占空比的无稳态多谐振荡器。由555的工作原理可知，其脚输出电压由、脚的输入电压决定。R3、D6、RP2、R5、C3构成充电支路，当C3上的电压小于2/3Vcc(Vcc为555的工作电源电压)时，脚输出高电平，K1释放，LED1熄灭，一旦C3上的充电电压升高至2/3Vcc时，则555内部RS触发器翻转，脚输出低电平，K1吸合，LED1点亮，同时脚内部的

8、放电管对地导通，C3通过R4、RP1、D5支路对脚放电，直到C3上的电压降至1/3Vcc时，脚停止放电脚又恢复输出高电平；此后C3又通过充电支路进行充电周而复始。 充电时间T1=0.693(R3+R5+RP2)C3 放电时间T2=0.693(R4+RP1)C3 设计中R3取16k，R4取100 k，R5取270 k，RP1、RP2均取4.7 M的电位器，C3为1000F的低漏电铝电解电容器，则T1、T2的定时最长可达约54分钟。由于C3漏电流的存在,实际定时可达80分钟。 电路中，RP1、RP2分别为开机调节及定时调节电位器，LED1、LED2分别定时、电源指示。R1、C1、D1D4及C2、Z

9、D、R2等组成简单的电容降压稳压电路，提供555时基电路及继电器K1的工作电源。开机后，电路自动进入延时启动状态，如需快速启动，可按一下轻触开关S1，则可实现快启功能。 对于实际的电路图，C1需选用耐压大于400V的聚丙烯电容器。K1可选触点电流大于5A的高灵敏度继电器。C3应选用漏电尽可能低的电解电容器，这样生产时的一致性较好，不然时间误差会很大。 制作完成后，一般情况无须调试。将电冰箱插入CZ上，RP1、RP2调于最小位置(均为5分钟定时)，通电后LED2亮。约5分钟后，LED1熄灭、K1释放。如果实现开机时快启，只需按一下S1即可。调节RP1、RP2,即可完成不同的时间通断比，使接于CZ

10、上的电冰箱受其控制而实现节能。2.3 温度采集电路我们用到的温度采集芯片是常用的DS18B20，我们用的是形如三极管封装的三脚外形，这种封装的芯片才电路连接上很是方便，三脚分别是电源端、接地端和信号端，只要分别接入电路节能正常工作。但是在用该芯片对温度采集时还得用到AD转换的芯片。我们用的是ADS1286P。在进行温度采集时我们对三个不同地点的温度分别进行采集，用AD转换芯片转换后送给单片机进行数据的分析和处理。从而再进行对其他模块进行控制。这种电路在连接和处理上都是很简单的，编程上也很便捷，适合很多场合的使用。ADS1286P的原理图如图三： 图三：ADS1286P的原理图ADS1286P和

11、DS18B20的连接也很方便。作为一种AD转换的芯片，前者在使用上和其它一些AD处理芯片的应用也差不多。由于在温度采集时会涉及三个点的采集，所以两者的连接图没有画在一起。DS18B20的电路图如图四所示： 图四：温度采集电路2.4 语音控制模块我们用到的语音芯片是ISD1700系列的ISD1760。这种芯片的特点有：可录、放音十万次，存储内容可以断电保留一百年；可以用两种控制方式，两种录音输入方式，两种放音输出方式；可处理多达255段信息；有丰富多样的工作状态提示；多种采样频率对应多种录放时间；音质好，电压范围宽，应用灵活等。工作电压在2.4V-5.5V，最高不能超过6V，静态电流0.5-1u

12、A，工作电流20mA。在用该芯片时可以利用独立键盘工作模式，可以用按键进行录放功能，还有快进、擦除、音量控制、直通放音和复位等功能。芯片采用的是28脚直插式封装，管脚图如图五： 图五：ISD1700系列引脚图在放音方面，也由两种模式，分别是边沿触发和电平触发模式，都由/PLAY管脚触发。芯片的擦除还可以采用单个擦出和全体擦除，在该芯片的使用上很是便捷，而且这种芯片设有控制音量大小的管脚和复位管脚以及快进管脚，都能够用按键来进行控制。在满足要求的前提下，这种芯片的性价比也相对很高，能够适应很多场合的使用。该芯片的典型应用电路如图六所示： 图六：ISD1760应用电路2.5 单片机最小系统以及液晶

13、显示模块这是整个系统的核心部分，是系统工作的必要条件，也是个模块连接到一起的链接枢纽。在单片机最小系统中，我们需要给单片机工作提供必要的条件：由外部晶振给与单片机工作的时钟频率，还应有复位电路和供电电路。单片机采用宏晶公司的STC89C51单片机，这种单片机不仅便宜，而且在使用上也很方便。它不仅在编程上便捷，在造价上也很经济实惠，而且对于像这种简单的控制也能起到很好的控制作用。整个系统都由单片机来进行控制，采集到的温度信号传给单片机进行处理，完了再对其余模块进行控制，以达到对整个系统的控制。图七就是单片机最小系统和液晶显示模块的电路图： 图七：单片机最小系统+液晶电路3 系统软件设计系统的软件

14、设计是针对硬件的各个方面，硬件的集成就是软件程序的集成。其中包括了温度的采集，A/D转换，液晶显示，语音报警以及自动手动的调节部分等等各个部分。各部分程序的集合就构成了整个系统的完整程序，用51单片机来控制整个系统的实现。系统中还用到了继电器，这是一个用低电压控制高电压的元器件，能够对一些高于5V的模块进行驱动。整个程序的设计围绕着各个模块的连接，更关键的是和主控芯片51单片机的连接。下图是整个系统的硬件组成图，以及各个模块的连接图，从图中我们就可以看出系统软件设计的思路。如图八 图八：系统硬件组成图 系统源程序见附录一。4 总结在这几个月的项目制作中，我们学到了很多的东西，也完成了这个项目。

15、从这个项目中，我们学到了很多东西，在硬件制作和软件编程上都得到了很大的提高。整个项目的制作过程就是一个发现问题解决问题的过程，也可以说是发现困难解决困难的过程。在整个过程中我们遇到了很多的困难，包含在整个系统的各个方面。当我们发现困难的时候，我们会在网上找相关的资料，然后一起讨论，把困难给解决。当然很多时候，这不是一个很容易的事儿，很多东西不是那么容易就给解决的，这时候我们会从不同的方案中选择、实验，淘汰掉那些不能达到目的的方案，最后得到我们需要的方案。当然，很多时候我们还会请教实验室的学长们，他们帮助我们解决了不少问题，这样我们才能完成整个系统。在此，感谢学校给我们这个学习和锻炼的机会，让我

16、们能够在实践中学习，把实践和理论相结合，从而学到更多的知识。感谢孙岩老师的耐心指导与帮助，希望以后能有机会得到更大的锻炼。参考文献：【1】 郭天祥.51单片机C语言教程北京：电子工业出版社 2009.1【2】 赵建领.Protel电路设计与制版宝典 北京：电子工业出版社 2007.1【3】 赵建领.51系列单片机开发宝典北京：电子工业出版社 2008.4【4】 张伟，孙颖，赵晶.Protel99SE高级应用北京：人民邮电出版社 2007.7【5】 周润景，张丽娜.Protel99SE原理图与印制电路板设计北京：电子工业出版社 2008.8【6】 戴佳，戴卫恒，刘博文.51单片机C语言应用程序设

17、计实例精讲第二版北京：电子工业出版社 2008.12【7】 虞立信，陈波，虞立工.电冰箱模糊控制器的研制 家用电器科技1997年04期【8】 丛树松.会说话的电冰箱J.家电科技 1983年03期【9】 孙凤斌. 电冰箱时间控制器.中国：90217787.7 ;1991.1.30附件程序：#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned char uchar bdata SR0_L; uchar bdata SR0_H;uchar bdata SR1;uchar APCL=0;APCH=0;uchar PlayAddL

18、 , PlayAddH;uchar RecAddL,RecAddH;uchar flag1=0;sbit ds=P10;uchar id38=40,235,18,249,1,0,0,121,40,159,23,249,1,0,0,239,40,205,27,155,1,0,0,25;sbit RS=P36;sbit EN=P20;sbit p01=P31;sbit CMD=SR0_L0;sbit FULL=SR0_L1;sbit PU=SR0_L2;sbit EOM=SR0_L3;sbit INTT=SR0_L4;sbit RDY=SR10;sbit ERASE=SR11;sbit PLAY=

19、SR12;sbit REC=SR13;uchar bdata flag=0;sbit PR_flag=flag1;/0放音，1录音sbit Erase_flag=flag4;sbit Stop_flag=flag7;sbit SS=P11;sbit SCK=P12;sbit MOSI=P13;sbit MISO=P14;sbit LED=P30;/sbit Key_AN=P21;/sbit Key_STOP=P22;/sbit Switch_PR=P23;uchar ff;void ISD_Init();unsigned char ISD_SendData(unsigned char dat)

20、; void ISD_PU(void); void ISD_Clr_Int(void); void ISD_Rd_Status(void);void ISD_WR_APC2(uchar apcdatl,uchar apcdath) ;void ISD_SET_PLAY (unsigned char Saddl,Saddh,Eaddl,Eaddh);void delay_us(uint);/* 液晶* */void write_command(uchar com) RS=0; P0=com; delay_us(5); EN=1; delay_us(5); EN=0;void write_data

21、(uchar data1) RS=1; P0=data1; delay_us(5); EN=1; delay_us(5); EN=0;void yejing_init()EN=0;write_command(0x38);write_command(0x0c);write_command(0x06);write_command(0x01);/* 18B20 *8*/void delay(uint t)for(;t0;t-);void ow_reset()bit pre=1; /工作标志while(pre) while(pre) ds=1; _nop_(); /延时 _nop_(); ds=0;

22、delay(50); /550US ds=1; delay(5); /55US pre=ds; /presence=0继续下一步 delay(45); /500US pre=ds; ds=1;/*/写一个字节函数void write_byte(uchar t)uchar i;for(i=0;i1; /右移1位 ds=1;delay(1);/*/读一个字节函数uchar read_byte()uchar i;uchar value=0;for(i=0;i1; ds=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); /4us ds=1; _nop_(); _nop_()

23、; _nop_(); _nop_(); /4us if(ds=1) value=value|0x80; delay(6); /66us ds=1;return(value);uint dealwith(uchar hbit,uchar lbit) float newtemp; uint temp=0,inttemp=0; temp=hbit; temp=temp8; temp=temp|lbit; temp=4; newtemp=temp*0.0625+0.05; inttemp=newtemp*10; return (inttemp); void display(uchar add,uint

24、 date) uint shi,ge,sfen; shi=date/100; ge=date%100/10; sfen=date%10; switch(add) case 0:write_command(0x80); break; case 1:write_command(0x80+8); break; case 2:write_command(0x80+0x40); break; if(flag1=0) write_data(+); else write_data(-) ; flag1=0; write_data(shi+0x30); write_data(ge+0x30); write_d

25、ata(.); write_data(sfen+0x30); write_data(C);/void get_id(uchar *p)/ow_reset();/write_byte(0x33); /Skip ROM /for(n=0;n8;n+) *p+=read_byte(); /读取64位ROM ID/void conver(uchar k ) uchar wenh=0,wenl=0; uchar n; float tentemp; / ds=P10; ow_reset(); /复位 write_byte(0xcc); /不进行编号匹配 write_byte(0x44); /进行温度转换

26、while(!ds); ow_reset();/DQ_SendByte(0xcc); / Skip ROM write_byte(0x55); /发送ID匹配命令 for(n=0;n128) flag1=1; tentemp=dealwith(wenh,wenl); /数据处理 display(k,tentemp);void main()uchar k;yejing_init();delay_us(1);ISD_Init();while(1) for(k=0;k0);uchar ISD_SendData(uchar dat)uchar i,j,BUF_ISD=dat;SCK=1;SS=0;fo

27、r(j=4;j0;j-);for(i=0;i0;j-);if(BUF_ISD&0x01)MOSI=1; else MOSI=0;BUF_ISD=1;if(MISO)BUF_ISD|=0x80;SCK=1;for(j=6;j0;j-);MOSI=0;return BUF_ISD;void ISD_PU()ISD_SendData(0x01);ISD_SendData(0x00);SS=1;delay_us(50);void ISD_Clr_Int()ISD_SendData(0x04);ISD_SendData(0x00);SS=1;void ISD_Rd_Status()uchar i;ISD

28、_SendData(0x05);ISD_SendData(0x00);ISD_SendData(0x00);SS=1;for(i=2;i0;i-);SR0_L=ISD_SendData(0x05);SR0_H=ISD_SendData(0x00);SR1=ISD_SendData(0x00);SS=1;void ISD_WR_APC2(uchar apcdatl,uchar apcdath)ISD_SendData(0x65);ISD_SendData(apcdatl);ISD_SendData(apcdath);SS=1;void ISD_SET_PLAY(uchar Saddl,uchar Saddh,uchar Eaddl,uchar Eaddh)ISD_SendData(0x80);ISD_SendData(0x00);ISD_SendData(Saddl);ISD_SendData(Saddh);ISD_SendData(Eaddl);ISD_SendData(Eaddh);ISD_SendData(0x00);SS=1;void delay_us(uint aa)uint i,j;for(i=0;iaa;i+)for(j=0;j120;j+);