单片机的冰箱温控器设计
摘 要在技术不断创新的背景下，传统的电冰箱已不能满足我们的需求，对电冰箱在人性化、智能化等方面的要求也在不断提高。基于单片机的冰箱温控器系统就是利用DS18B20传感器对冰箱冷藏室温度进行采集，然后以INTEL公司的高效微控器STC89C52单片机作为控制器，从而达到电冰箱温度自动控制的目的。本文介绍了以单片机为核心的冰箱温控器系统。该系统主要是由STC89C52单片机、按键电路、温度采集电路、过欠压检测电路、时钟芯片电路、存储电路、OLED显示电路、指示电路构成。在“Keil uVision4”软件环境下根据要求完成编程，可以使该系统实现温度实时显示、设定温度、断电记忆等功能。
目录
1.绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2课题的目的 1
1.3课题实现的功能 1
1.4论文内容结构的安排 2
2.系统硬件电路设计 3
2.1系统硬件电路总体设计方案 3
2.2单片机控制电路设计 3
2.3时钟芯片电路设计 5
2.4按键电路设计 6
2.5温度采集电路设计 7
2.6 OLED12864显示电路设计 8
2.7 24C08存储电路设计 9
2.8继电器执行电路以及电源部分 10
2.9过欠压检测电路 11
2.10指示电路 11
3.系统软件设计 13
3.1 主程序设计 13
3.2 子程序设计 14
3.2.1温度采集程序 14
3.2.2时钟芯片程序 17
3.2.3 24C08存储程序 18
4.系统硬件与仿真调试 22
4.1硬件调试准备步骤 22
4.2硬件调试内容 22
4.3硬件调试结果 23
4.4仿真调试步骤 25
4.5仿真调试结果 25
4.6问题及解决方法 27
5.总结与展望 28
参考文献 29
附录 30
致谢 31
1.绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1.1课题的背景和意义
电冰箱是深刻改变人类生活的现代奇迹之一，随着经济的日益发展，人民生活水平有了很大的提高，电冰箱已成为我国城镇居民家庭不可缺少的必备生活用品。冰箱的普及给人们的生活带来了极大的方便，但不能忽视的，也同时带来了一系列的难题是冰箱制冷工质散逸对臭氧层的破坏和温室效应的加剧，以及寿命期满后处置不当带来环境污染与资源浪费等等，这一系列问题都说明了传统的机械式电冰箱已不能满足人们的需求。在技术不断创新的环境下，人们对家用冰箱在人性化、智能化、舒适化方面要求不断提高，出现的以单片机为控制技术的电冰箱正得到了越来越广泛的应用。这种电冰箱的控制器具有功能强、成本低、测温精度高等特点。
1.2课题的目的
本文是基于单片机的冰箱温控器设计，通过硬件与软件的配合达到一个控温的效果。主要是以STC89C52单片机进行信号控制，利用DS18B20温度传感器进行电冰箱冷藏室的温度采集，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷，同时可以实现电冰箱温度设置、电冰箱过欠压检测、开门显示、压缩机开启延时等功能。
1.3课题实现的功能
本课题通过对温度的控制来实现冷冻的功能。整个系统大致由输出控制模块，温度显示模块，温度采集模块，按键电路以及储存芯片等几部分组成，主要实现功能有：
1、温度设定范围：19摄氏度到10摄氏度；系统的温度设定范围在19度到10度之间，超过这个范围，系统就是出现了故障。
2、压缩机保护时间（5分钟）。连续两次启动压缩机的时间间隔必须大于5分钟，可以延长压缩机使用寿命。
3、化霜采用定时化霜：机器每运行12小时，停压缩机压缩1小时；强制化霜：如果定时化霜不起作用，可以通过HM键进行强制化霜1小时。
4、传感器：低于19摄氏度或者高于30摄氏度，故障显示LL或HH，系统进入故障运行模式：开压缩机30分钟，关压缩机10分钟，如此循环。
5、开停机温差：3摄氏度、1摄氏度。当实际温度大于设定温度3度时,压缩机开始工作,当实际温度小于设定温度1度时,压缩机停止工作。
1.4论文内容结构的安排
本论文共分为5章。
第一章：绪论。主要介绍了课题的背景和意义、课题的目的、课题实现的功能以及论文内容结构的安排。
第二章：系统硬件设计，本章首先介绍了整个系统的整体设计思路，然后介绍部分子模块的设计以及如何在整个系统中实现其功能。譬如，对单片机控制模块、温度采集模块、温度显示模块等子模块的系统介绍。
第三章：软件设计，本章阐述程序的设计，其中包括主程序的设计及主要子程序的设计。
第四章：系统调试，本章主要验证测量实际温度与真实温度的误差，以及一些功能模块的运行结果。
第五章：总结与展望，本章对该系统设计进行总结，对该系统的前景进行展望。
2.系统硬件电路设计
2.1系统硬件电路总体设计方案
系统控制单元是以STC89C52单片机主控模块为核心，其它外围电路主要包括：按键设置电路、温度采集电路、时钟芯片电路、存储电路、OLED显示电路、指示电路、继电器执行电路。系统结构框图如图21所示：
图21系统结构框图
2.2单片机控制电路设计
2.2.1 单片机的选择
单片机是整个系统的核心元器件,直接影响到整个系统的软硬件设计,并会对系统的功能、性价比以及研制周期起决定性作用。本次控制系统的单片机采用INTEL公司的高效微控器STC89C52单片机。STC89C52是一种超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，
该芯片完全能满足系统的需要。
2.2.2 STC89C52的简介
STC89C52单片机能兼容8051单片机，具有EEPROM功能,采用双排直列式的封装形式，共有引脚40个。一般工作电压为5V，可以直接通过串口下载程序，不需要专用的编程器或仿真器。
2.2.3 STC89C52详细引脚
如图：有2根电源引脚、2根外接晶振引脚、4根控制引脚（复位引脚）、32根可编程输入/输出引脚。
图22 STC89C52引脚图
2.2.4端口介绍
P0端口是一个漏极开路的8位双向的I/O接口，当作为总线扩展使用时是不需要加上上拉电阻；当作为I/O接口时，需要加上上拉电阻。P1、P2、P3端口都是一个内部带上拉电阻的8位双向I/O接口。本次设计将P0端口作为输出端与OLED连接。P1.0作为输出口，P1.2作为输入口。P2、P3端口作为输入口。
2.2.5单片机电路
目录
1.绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2课题的目的 1
1.3课题实现的功能 1
1.4论文内容结构的安排 2
2.系统硬件电路设计 3
2.1系统硬件电路总体设计方案 3
2.2单片机控制电路设计 3
2.3时钟芯片电路设计 5
2.4按键电路设计 6
2.5温度采集电路设计 7
2.6 OLED12864显示电路设计 8
2.7 24C08存储电路设计 9
2.8继电器执行电路以及电源部分 10
2.9过欠压检测电路 11
2.10指示电路 11
3.系统软件设计 13
3.1 主程序设计 13
3.2 子程序设计 14
3.2.1温度采集程序 14
3.2.2时钟芯片程序 17
3.2.3 24C08存储程序 18
4.系统硬件与仿真调试 22
4.1硬件调试准备步骤 22
4.2硬件调试内容 22
4.3硬件调试结果 23
4.4仿真调试步骤 25
4.5仿真调试结果 25
4.6问题及解决方法 27
5.总结与展望 28
参考文献 29
附录 30
致谢 31
1.绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1.1课题的背景和意义
电冰箱是深刻改变人类生活的现代奇迹之一，随着经济的日益发展，人民生活水平有了很大的提高，电冰箱已成为我国城镇居民家庭不可缺少的必备生活用品。冰箱的普及给人们的生活带来了极大的方便，但不能忽视的，也同时带来了一系列的难题是冰箱制冷工质散逸对臭氧层的破坏和温室效应的加剧，以及寿命期满后处置不当带来环境污染与资源浪费等等，这一系列问题都说明了传统的机械式电冰箱已不能满足人们的需求。在技术不断创新的环境下，人们对家用冰箱在人性化、智能化、舒适化方面要求不断提高，出现的以单片机为控制技术的电冰箱正得到了越来越广泛的应用。这种电冰箱的控制器具有功能强、成本低、测温精度高等特点。
1.2课题的目的
本文是基于单片机的冰箱温控器设计，通过硬件与软件的配合达到一个控温的效果。主要是以STC89C52单片机进行信号控制，利用DS18B20温度传感器进行电冰箱冷藏室的温度采集，使电冰箱能根据使用条件的变化迅速合理地调节制冷，同时可以实现电冰箱温度设置、电冰箱过欠压检测、开门显示、压缩机开启延时等功能。
1.3课题实现的功能
本课题通过对温度的控制来实现冷冻的功能。整个系统大致由输出控制模块，温度显示模块，温度采集模块，按键电路以及储存芯片等几部分组成，主要实现功能有：
1、温度设定范围：19摄氏度到10摄氏度；系统的温度设定范围在19度到10度之间，超过这个范围，系统就是出现了故障。
2、压缩机保护时间（5分钟）。连续两次启动压缩机的时间间隔必须大于5分钟，可以延长压缩机使用寿命。
3、化霜采用定时化霜：机器每运行12小时，停压缩机压缩1小时；强制化霜：如果定时化霜不起作用，可以通过HM键进行强制化霜1小时。
4、传感器：低于19摄氏度或者高于30摄氏度，故障显示LL或HH，系统进入故障运行模式：开压缩机30分钟，关压缩机10分钟，如此循环。
5、开停机温差：3摄氏度、1摄氏度。当实际温度大于设定温度3度时,压缩机开始工作,当实际温度小于设定温度1度时,压缩机停止工作。
1.4论文内容结构的安排
本论文共分为5章。
第一章：绪论。主要介绍了课题的背景和意义、课题的目的、课题实现的功能以及论文内容结构的安排。
第二章：系统硬件设计，本章首先介绍了整个系统的整体设计思路，然后介绍部分子模块的设计以及如何在整个系统中实现其功能。譬如，对单片机控制模块、温度采集模块、温度显示模块等子模块的系统介绍。
第三章：软件设计，本章阐述程序的设计，其中包括主程序的设计及主要子程序的设计。
第四章：系统调试，本章主要验证测量实际温度与真实温度的误差，以及一些功能模块的运行结果。
第五章：总结与展望，本章对该系统设计进行总结，对该系统的前景进行展望。
2.系统硬件电路设计
2.1系统硬件电路总体设计方案
系统控制单元是以STC89C52单片机主控模块为核心，其它外围电路主要包括：按键设置电路、温度采集电路、时钟芯片电路、存储电路、OLED显示电路、指示电路、继电器执行电路。系统结构框图如图21所示：
图21系统结构框图
2.2单片机控制电路设计
2.2.1 单片机的选择
单片机是整个系统的核心元器件,直接影响到整个系统的软硬件设计,并会对系统的功能、性价比以及研制周期起决定性作用。本次控制系统的单片机采用INTEL公司的高效微控器STC89C52单片机。STC89C52是一种超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，
该芯片完全能满足系统的需要。
2.2.2 STC89C52的简介
STC89C52单片机能兼容8051单片机，具有EEPROM功能,采用双排直列式的封装形式，共有引脚40个。一般工作电压为5V，可以直接通过串口下载程序，不需要专用的编程器或仿真器。
2.2.3 STC89C52详细引脚
如图：有2根电源引脚、2根外接晶振引脚、4根控制引脚（复位引脚）、32根可编程输入/输出引脚。
图22 STC89C52引脚图
2.2.4端口介绍
P0端口是一个漏极开路的8位双向的I/O接口，当作为总线扩展使用时是不需要加上上拉电阻；当作为I/O接口时，需要加上上拉电阻。P1、P2、P3端口都是一个内部带上拉电阻的8位双向I/O接口。本次设计将P0端口作为输出端与OLED连接。P1.0作为输出口，P1.2作为输入口。P2、P3端口作为输入口。
2.2.5单片机电路
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