基于51单片机冰箱温度控制器设计

**单片机设计介绍， 基于51单片机冰箱温度控制器设计

一 概要

  基于51单片机冰箱温度控制器设计是一个非常实用的项目。以下是一个基本的介绍：

系统概述：
这个系统主要包含以下几个部分：51单片机（如AT89C51或STC89C52等），温度传感器（用于检测冰箱内的温度），继电器（用于控制冰箱的电源），以及显示设备（如LED显示屏或液晶屏）。系统将通过温度传感器实时监测冰箱内的温度，并根据需要控制继电器的开关，以保持冰箱内的温度在设定范围内。

1. 温度传感器选择：

温度传感器用于检测冰箱内的温度。可以选择如DS18B20，DS1820等常见的数字温度传感器。这些传感器可以提供精确的温度读数，并且与51单片机兼容。

2. 51单片机选择：

51单片机是系统的核心，负责接收温度传感器数据，并根据需要控制继电器的开关。可以选择如AT89C51或STC89C52等常用的51单片机。这些单片机具有丰富的库和文档，方便开发。

3. 显示设备选择：

显示设备用于展示冰箱内的温度数据。可以选择LED显示屏或液晶屏。液晶屏通常具有更好的显示效果，但价格相对较高。

设计流程：

1. 连接传感器和单片机：将温度传感器连接到51单片机上，确保信号线正确连接。
2. 编写代码：根据所选单片机的编程语言（如C语言），编写代码以读取温度传感器的数据，并控制继电器的开关。同时，可以在代码中添加报警功能，当检测到异常温度时发出警报。
3. 测试和调试：在连接好的系统中进行测试和调试，确保系统能够正确地控制继电器的开关，并显示温度数据。
4. 添加其他功能：根据需要，可以添加其他功能，如远程控制功能，数据存储等。

总结：
基于51单片机冰箱温度控制器设计可以帮助用户保持冰箱内的温度在设定范围内，从而保证食品的保鲜效果。在设计过程中，选择合适的温度传感器和51单片机，编写正确的代码并进行测试和调试是非常重要的步骤。同时，还可以根据需要添加其他功能以增强系统的实用性。此外，为了确保系统的安全性和可靠性，还需要考虑一些额外的安全措施，如过热保护等。

二、功能设计

此设计为便携式冰箱，包含制热和压缩机降温控制，冰箱内实际温度和设定温度比较，进行降温和升温

控制伴随LED状态显示，降温压缩机用电机模拟，冰箱门开闭状态并显示，当温度高于报警温度值，蜂鸣器报警。

注意：按键需半秒按下生效（保护措施），升温和降温切换有延迟（和实际情况一致）。开启时由于引脚初始化

前高电平，所以压缩机和制热装置同时工作。进入初始化后恢复正常。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25