毕业设计（论文）基于pic单片机的电冰箱控制系统设计16555

1、核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传！9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQGn8xp$R#-60ua3V,32KHZ;-26uA2V,睡眠模式下。全静态设计；宽工作电压；宽工作温度范围。由于PIC16F877具有FLASH工业特性，所以它极适合于那些可能会经常改动程序编码的应用。另外它的内部的FLASH数据存储器不仅有掉电保护数据的功能，更重要的时它是由单片机内部进行控制操作的，即外部电路无法对其进行读写，所以有极高的数据保密性，这使得PIC16F877在加密性产

2、品中得到广泛应用。图3-2 PIC16F877引脚图PIC16F877输入输出接口：PIC16F877除了上述基本电路所占用的7只引脚外，其余的33支引脚都可当做输出、输入接脚，输入输出端口是单片机基本界面，可以与周边电路进行电路控制和信号传输与检测。引脚图如图3-11，PIC是8位的单片机，以接脚特性分组，每组尽量凑满8支接脚，并将I/O命名为PORTA(RA0RA5)、PORTB(RB0RB7)、PORTC(RC0RC7)、PORTD(RD0RD7)和PORTE(RE0RE2)等，各分组接口特性说明如下： PIC16F877的PORTA总共有6个位(RA0RA5)，PORTA的接脚可作为数

3、字输出输入端口，而系统重置后，PORTA自动成为模拟输入状态，可读取模拟输入讯号。PORTB总共有8个位(RB0RB7)，可以撰写程序规划输入输出方向、状态，其中，要进行烧录时，使用到三支接脚，分别是Pin36(RB3/PGM)、Pin39(RB6/PGC)与Pin40(RB7/PGD)。 PORTC总共有8个位(RC0RC7)，除了可作为数位I/O外，还和一些特殊功能的周边电路共享接脚，例如CCP（直流马达控制）、I2C、SPI（同步串行通讯电路）、UART（异步串行传输电路）等等。 PORTD总共有8个位(RD0RD7)，可作一般数字I/O，并与PSP(Parallel Slave Por

4、t)并列传输接口共享。当整体系统需要多单片机时，彼此可以经由并列传输接口来快速传输资料。4 电冰箱控制系统硬件设计系统的硬件电路由PIC16F877单片机、直流电源供电电路、时钟振荡电路、制冷电路、指示灯电路、报警电路、键盘显示电路、等组成。4.1 供电直流电源图4-1 供电电路图PIC单片机的供电都是通过如图4-1供电电源获得的。单片机需要+5V直流电源供电，但由于市电为220V，所以需要设计一个+5V直流电源。电源部分由以下几部分组成：1）变压：先通过变压器将220V变为12V，再采用单项桥式整流电路，将交流电压转变为直流电，但是整流后还存在交直流分量，所以要通过滤波去除其中的交流部分。2

5、）稳压：选择了大容量的电解电容作为滤波电容稳压由于整流后的电压波动很大，所以需要进行稳压，稳压部分选用了78系列三端稳压器。因为稳压后面需要加二极管等元器件，所以稳压器件选7805。7805输出的为5V，在稳压器前要加电容，用于抵消输入线较长时的电感效应，以防止电路产生自激振荡，稳压器输出需要加两个电容，一个用于消除输出电压中的高频噪声，另一个需要加电解电容，以减小稳压电源输出端由输入电源引入的低频干扰。3）掉电保护部分：图4-2 掉电记忆电路为实现掉电保护功能需要加一个大容量电容，在电源掉电时给单片机供电。电路图如图4-2所示。二极管为保护作用，在V1正常工作时，D2导通，电容C9充电，当掉

6、电时，D2截止，由于电容为法拉电容，,电容量很大，储能量很大。V1掉电时，电容放电，作为备用电源，可使单片机正常工作。4.2 时钟震荡电路图4-3 时钟振荡电路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。时钟震荡电路如图4-3，该电路由PIC16F877的XTAL1和XTAL2脚内电路及外接的晶体和外接电容等组成。震荡电路产生的震荡信号提供给微电脑电路作为时基信号。

7、选用4M晶体，则提供的指令频率为1us.4.3 制冷部分电路制冷部分电路如图4-4 图4-4 压缩机电路4 压缩机压缩机是制冷系统的心脏，它在电动机的带动下压缩和输送制冷剂蒸汽，使制冷循环得以实现。在电冰箱中多采用活塞式和旋转式压缩机，一般为封闭式结构。压缩机的机械部分比较简单，下面重点对压缩机电动机进行介绍。压缩机电动机一般采用单相异步电动机，输出功率在1.5kw以上的全封闭式压缩机组才使用三相异步电动机。压缩机电动机的种类:(1)单向电阻分相式异步电动机电子主绕组与副绕组在空间相差90电角嵌放，副绕组与启动继电器相接。接通电源后，因副绕组线细、匝数又少，阻抗、感抗与主绕组不同，于是形成旋转

8、磁场，电动机启动运行。当电动机转速达到75%左右的同步转矩时，启动继电器切断副绕组，这时只有主绕组参与运行。这种电动机启动转矩较小，启动电流较大，适用功率为40W130W。(2)单相电容启动式异步电动机这种电动机的结构和功能与电阻分相式基本相同，只是在副绕组中串联一启动电容(45uF100uF)。副绕组线细、匝数多，启动容易。启动完成后继电器动作，切断副绕组，只有主绕组参与运行。具有启动转矩较大，启动电流较小的特点，适用功率40W300W。(3)单相电容启动电容运转式异步电动机这种电动机的结构和功能与上述二种基本相同，不过电路中有两只电容。电动机在启动时，两电容并联，增大了启动转矩。启动完成后

9、，启动继电器将启动电容切断、运转电容仍接于电路中。具有启动转矩较大，运行电流较小的特点，多用于日产冰箱。4 压缩机在电冰箱这类小型制冷设备中，制冷压缩机多采用单相分相式异步电动机，启动继电器的作用是帮助电动机启动，启动完成后自动断开副绕组，避免烧坏副绕组线圈。常用的启动继电器有以下几种。(1)重锤式启动继电器重锤式启动继电器是目前电冰箱中广泛采用的启动元件，主要有继电器线圈、衔铁、重锤、动触点、静触点等组成。工作原理如下：可由电冰箱的电器原理图进行分析。在接通电源瞬间，电流经温控器、过载保护器，进入压缩机主绕组，通电继电器线圈形成回路，因此时电流较大，电磁力克服重锤重力而使副线圈接通，于是满足

10、了电动机旋转磁场形成条件，电动机启动运行。待电动机启动完成后，因此时线路中电流趋向于正常值，这时电磁力不足以克服重锤重力，于是在重锤重力作用下，断开触点，这时只有主绕组参与运行。(2)PTC启动器PTC启动器结构与工作原理如下：PTC元件是具有正温度系数的热敏电阻，是一种钛酸钡半导体陶瓷晶体。PTC在刚加上电压时，温度低、电阻小，呈现“低阻”状态，此后PTC启动继电器由于自身发热而升温，在1s以内温度升高到居里点以上，电阻值急剧增大，呈现“高阻”状态，电流大幅度减小，几乎成为断路。温控器接通时，电流通过压缩机电动机主绕组，同时经过PTC启动器进入电动机副绕组，这时压缩机启动，因PTC启动器自身

11、发热升温，超过居里点，电阻值急剧增大，副绕组相当于断路只有主绕组参与运行。压缩机停转后PTC温度下降，约3min5min后，又可以重新启动。因PTC启动器无触点、无噪音、结构简单、工作可靠、受电压波动影响小、与电动机匹配条件较宽松，因而有代替重锤启动继电器的趋势。PTC常温电阻值可用万用表测量，也可直接读取。如松下330M355型启动器，电阻值33，耐压355V；470N400型启动器，电阻值47，耐压400V。东芝、日立压缩机配用PTC电阻一般取22，松下、三菱压缩机取30，国产上菱压缩机取100。选用PTC时，可根据压缩机功率特性，主要从常温电阻、最大冲击电流等考虑选择合适的PTC元件型号

12、。(3)电容启动器电容启动器是一种辅助启动装置，主要用于冷藏箱等制冷设备中。其作用是在增加启动电流的前提下，增加电动机的启动转矩。当电源电压低时，压缩机电动机启动困难，这时电动机电流增大，会导致过载保护器开路，甚至烧坏电动机绕组。在这种情况下，采用电容辅助启动装置，就可解决这一问题。电容器的好坏的判别方法：测量前，先将电容器两引线短接，使其放电。然后用万用表两表笔分别接电容器两引线，正常情况下，万用表两指针由电阻大的方向向电阻小的方向偏移，然后再回偏。否则说明电容已损坏，应按原容量、耐压更换新件。4.3.3 过载保护器过载保护器一般有外接式和内埋式两大类。工作原理如下： (1)外接式外接过载保

13、护器由双金属片，动触点、静触点、电热丝和外壳组成。一般串联在主电路中使用。当有较大电流流过时，电热丝发热升温，双金属片受热弯曲，触点断开，切断电源，以保护压缩机电动机不被烧坏。当电热丝冷却后，双金属片恢复原状，又可接通电源。(2)内埋式内埋式过热保护继电器一般用于功率较大的全封闭式压缩机中，直接控制绕组温度，使用中只要绕组温度超出正常范围，即可切断电源。压缩机电路中，压缩机的得电与否，主要是靠继电器决定的。当RB5为高电平的时候，使得三极管处于导通状态，并且线路中的LED发光，对电路作指示作用，这样，继电器就形成回路，线圈得电。则控制220V接入压缩机的开关闭合，压缩机得电工作。其中风机和化霜

14、中的LDE显示功能与此电路中的原理相同，如图4-5。图4-5 压缩机指示电路当三极管基级得电导通。继电器线圈的电，则开关闭合，压缩机得电工作。当RB5为低电平时，三极管不导通，使得几点起的线圈中有没有消耗的电感。所以，必须在继电器线圈两侧并联一个二极管，其目的是在继电器由工作到不工作的过程中使线路形成回路。防止线圈烧坏。报警电路中通过I/O口为高电平时，使三极管导通，通过VCC通电使发光二级导通发光，实现对系统故障的提示作用，如图4-6。图4-6 报警指示电路4.4 按键显示电路图4-7 键盘电路键盘电路如图4-7,。此设计采用四个按键，其功能分别为模式切换，+键，-键，和确认键。通过按键来实

15、现对空调的控制。当按键按下的时候，按键对应的端口为低电平。当按键抬起时，单片机的端口为高电平。电阻的作用是为了避免对端口通入过高电压。图4-8 液晶显示电路显示电路中使用了HS12864-15系列LCD液晶显示屏，电路图如图4-8。HS12864-15 系列中文图形液晶模块的特性主要由其控制器 ST7920 决定。ST7920 同时作为控制器和驱动器，它可提供 33 路 com 输出和 64 路 seg 输出。 在驱动器 ST7921 的配合下，最多可以驱动 25632 点阵液晶。汉升实业的 HS12864-15 系列产品有 HS12864-12（有 V3.0 版本和V4.0 版本流通市场）和

16、 HS12864-15B，HS12864-15C。HS12864-15 系列产品硬件特性如下：1、提供 8 位，4 位并行接口及串行接口可选；2、并行接口适配 M6800 时序 自动电源启动复位功能；3、内部自建振荡源；4、 6416 位字符显示 RAM（DDRAM 最多 16 字符4 行，LCD 显示范围 162 行）；5、 2M 位中文字型 ROM（CGROM），总共提供 8192 个中文字型（1616 点阵）；6、 16K 位半宽字型 ROM(HCGROM)，总共提供 126 个西文字型（168 点阵）；7、 6416 位字符产生 RAM（CGRAM）。HS12864-15 系列产品硬件

17、特性如下：1、文字与图形混合显示功能；2、画面清除功能 光标归位功能 显示开/关功能；3、光标显示/隐藏功能；4、显示字体闪烁功能 光标移位功能功能；5、显示移位功能；6、垂直画面旋转功能 反白显示功能；7、休眠模式。表4.1 HS12864的接口名称型态电平功能描述并口串口VCCI-模块电源输入（未注明为 5V）GNDI-电源地V0I-对比度调节端V0OUTI-液晶驱动电压输出端PSBIH/L并口/串口选择：H 并口;L 串口*RSTIH/L复位信号，低有效RS(CS)IH/L寄存器选择端： H 数据;L 指令片选，低有效R/W(SID)IH/L读/写选择端：H 读L 写串行数据线E(SCL

18、K)IH/L使能信号串行时钟输入DB0-DB3I/O-数据总线低四位空接DB4-DB7I/O-数据总线高四位，4 位并口时空接空接CS1I屏幕选择CS2I屏幕选择4.5 温度检测电路设计中采用了DS18B20温度传感器来实现对电冰箱的冷冻室和冷藏室的温度进行实时检测。电路连接方式如图4-9。图4-9 温度检测电路DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，

19、洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。外部结构图如图4-10 图4-10 DS18B20外部结构DSB18B20具有如下特点：（1）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。（2）测温范围 55+125。（3）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。（4）工作电源: 35V/DC（5）在使用中不需要任何外围元件（6）测量结果以

20、912位数字量方式串行传送（7）不锈钢保护管直径 6（8） 适用于DN1525, DN40DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温（9）标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选（10）PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。DS18B20的工作原理：DS18B20测温原理如图4-11所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在55所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计

21、数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。温度寄存器=0高温度系数晶振=0预置低温度系数晶振计数器1预置比较斜率累加器计数器2图4-11 DS18B20的工作原理DS18B20有4个主要的数据部件：（1）光刻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。64位光刻ROM的排列是：开始8位 （

22、28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻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。/LSB形式表达，其中S为符号位。这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0， 这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际 温度。 例如+125的数字输出为FE6FH，-55

23、的数字输出为FC90H 。（3）DS18B20温度传感器的存储器 DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL和结构寄存器。（4）配置寄存器 该字节各位的意义如下：配置寄存器结构 配置寄存器结构TMR1R011111 低五位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用 户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）温度分辨率设置表表4.3 温度分辨率R1R0分辨率温度最大转换时间009

24、位0110位1011位375ms1112位750ms高速暂存存储器：高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如表所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在 高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如表1所示。对应的温度计算： 当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。 暂存寄存器分布寄存器内容字节地址温度值低位（LS Byte）0温度值高位（MS Byte）1高温限值 （TH）2低温限值 （TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校验值8 根据DS18B20的

25、通讯协议，主机（单片机）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行 复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后 释放，当DS18B20收到信号后等待1660微秒左右，后发出60240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。4.6 系统总原理图图4-12 系统总原理图5 电冰箱控制系统的软件设计5.1 编程思路 由于PIC单片机的汇编语言指令较少，而且执行速度快，所以本次设计采用汇编语言进行软件设计。为了方便系统的改进，所以在编程时把软件模块

26、化。下面就对冰箱控制这一方面予以说明。因为PIC单片机的汇编语言与51单片机差别较大，所以本文在附录中介绍了一些程序中用到的语句。 主程序下面对所用到的标志寄存器进行定义，如表5.1到5.4表5.1 flag a的定义76543210中断计时用于强制化霜30min中断计时用于补偿按键子程序中断计时 采样用冷藏、冷冻均坏时计时自动除霜30min,风机延时15m,屏蔽报警90min计时18h计时5min延时计时中断计时，用于强制化霜计时表5.2 flag b的定义76543210采样结束标志屏蔽报警90min标志风机延时15min标志自动化霜30min标志延时保护5min标志强制化霜30s标志强制

27、化霜结束标志掉电检测标志表5.3 flag c 的定义76543210自检标志冷冻故障标志冷藏故障标志全坏关机标志全坏开机标志红灯闪灭标志红灯闪亮标志超温报警标志表5.4 flag d 的定义76543210压机已关标志中断计时用于红灯闪赋掉电检测次数标志掉电记忆标志冷藏关机冷藏开机冷冻关机冷冻开机 对端口的定义表5.5 Port A的定义76543210压缩机风机化霜表5.6 Port B的定义76543210报警装置门开关检测按键1按键2按键3按键4表5.7 Port C的定义76543210冷冻室温度冷藏室温度主程序是整个电冰箱的总控制程序，如控制各单元初始化、控制中断、定时、显示，键盘

28、程序的启动与重复等。主程序流程图如图5-1所示。NYNY调用检测掉电子程序掉电标志b,0=1?无条件跳转到休眠状态调用强制化霜按键子程序调用强制化霜子程序强制化霜结束标志c,1=1?无条件跳转到main调用压机累计工作18h程序调用延时保护5min程序调用自动化霜30min程序调用风机延时15min程序调用屏蔽报警90min程序开始初始化调用故障处理子程序调用超温报警红灯闪亮子程序调用控制压机子程序调用控制风机子程序NY清WDT 初始化采样结束c,7=1?清采样结束标志c,7=0调用检测冷藏传感器程序调用检测冷冻传感器程序调用控制冷藏室温度程序调用控制冷冻室温度程序清WDT 无条件跳转到主程序

29、开始图5-1 主程序流程图5.3 冷藏室温度控制检测冷藏室的温度是否到达开关机条件，达到条件则置关机标志位置1，否则清标志位。温度控制流程图如图5-2。 YYYNNYN返回冷藏传感器温度冷藏开机温度置冷藏开机d,2清冷藏关机d,3冷藏关机d,3=1?返回置冷藏关机d,3清冷藏开机d,2Control:冷藏坏c,5=1?返回冷藏传感器温度冷藏关机温度 图5-2 冷藏室温度控制子程序流程图 5.4 冷冻室温度控制 检测冷冻室的温度是否到达开关机条件，达到条件则置关机标志位置1，否则清标志位。同时还要判断是否超温报警。冷冻室温度控制如图5-3注：图中ldcg表示冷冻传感，ldkj表示冷冻开机，ldg

30、j表示冷冻关机，talarm表示超温报警。N返回NNY返回返回YNControl d:返回Y冷冻传感器坏？清超温报警c,0RldcgldkjY置冷冻开机d,0清冷冻关机d,1Rldcgtalarm置冷冻报警c,0清冷冻报警c,0清超温报警c,0Rldcgldgj置冷冻关机d,1清冷冻开机d,0返回图5-3 冷冻室温度控制子程序流程图5.5 故障处理子程序 检测传感器是否故障，如果。有一个传感器故障，则由另一个传感器单独工作，如果两个都故障，调用开关机二十分钟循环程序。故障处理如图5-4。Bad:YlcbadYNN bad1cdg返回冷藏坏c,5=1？清全坏开机c,3清全坏关机c,4无条件跳转到

31、 ldbad冷冻坏c,6=1？冷藏坏c,5=1？Y图5-4 故障检测流程图返回返回YYcdkN返回Y返回YY返回返回NYN返回YNN全坏开机c,3=1？全坏关机c,4=1？置全坏开机c,320mrt20m 延时保护=1？置冷冻关机d,1置冷藏关机d,3清冷冻开机d,0清冷藏开机d,2计时a,4=1？清flag a,4Rt20m-1=0？清全坏关机d,4置全坏开机d,320minrt20min 置冷藏开机d,2置冷冻开机d,0清冷藏关机d,1清冷冻关机d,3计时a,4=1？返回N清计时标志a,4Rt20min-1=0？NT20m0rt20m0T20m1 rt20m1清全坏开机d,3置全坏关机d,

32、45.6 掉电检测子程序 检测是否掉电，掉电则把相应标志位置位。掉电检测流程图如图5-5。N返回YYNYTestpd:清掉电记忆d,4清掉电检测次数标志d,5赋掉电检测次数标志d,5=120rpd置掉电标志d,5Rpd-1=0?清赋掉电检测次数标志d,5置掉电标志d,4掉电否？b,0=0?图5-5 掉电检测流程图结 论此设计的电冰箱控制系统采用单片机来实现对电冰箱实现控制，单片机控制家电的方式灵活、简单、实用。此设计的电冰箱能够对电源实行电源过欠压保护，使电冰箱在正常电压范围内工作。也可以实现上面所述的对冷冻室温度、冷藏室温度的自动调节，并显示当前工作状态，同时也具备自动除霜功能。在电冰箱的运

33、行过程中，要不断的对电冰箱的当前工作状态进行检测，当发现故障时，电冰箱停机并报警显示。通过这次毕业设计，加深了对智能控制技术的理解，基本上掌握了进行一次设计所要经历的步骤，通过对课题进行分析、查阅资料，进行软件和硬件的设计，整理说明书直到最后完成整个设计。作为大学阶段一次重要的学习经历我感觉自己受益非浅，同时深深的感觉到自己的学习能力在不断提高，两个月的时间就这样匆匆的过去了， 对设计由一无所知到现在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用。这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，还进一步提高了作图，AUTOCAD软件、protel的使用，说明书编辑，各种信息的采集和分析，对WOR

34、D文档的使用等多方面的能力。不久的将来我们就要走上工作岗位，这样的学习机会已经不多了，我们应该非常重视。若将此系统中的PIC单片机改为引脚更多的PIC单片机，并留出串行口，增加网络模块儿电路，就可以方便的通过MODEM与网络连接，实现远程控制，这样即使出门在外也及时处理一些问题。在科技高速发展的今天，如果再应用模糊控制技术加入到电冰箱的控制系统，这样的电冰箱就近乎是完美的！时间仓促，在短短的2个月里完成这么复杂的控制系统，一定存在缺点和不足，望老师和同学批评指正。致 谢行文至此，本次毕业设计的书面稿即将完成，回顾约两个月的设计过程，我作为一名自动化专业的毕业生深感受益匪浅，在本次设计过程中，努

35、力将大学四年所学到的专业理论知识与设计实践相结合，既使得自己在理论方面有了巩固和提高，同时又锻炼了动手能力，学到了许多书本上没有的宝贵知识和经验，这对今后无论是升学，还是就业都帮助很大，通过这次毕业设计的亲身实践对将来的工程师进行中大规模的设计任务打好了坚实的基础。本次设计还让我对单片机有了一个更新的认识，通过设计，对基于单片机的应用系统有了更多的感性与理性认识，深刻懂得了产品只有努力提高其性价比才能在激烈的市场竞争中处于有利地位，单片机应用系统也只有不断提高其可靠性，稳定性才能适应复杂的工业现场环境。本次设计，自始至终，都得到了张文霞的热情指导，热心帮助和勉励，同时，我也得到了身边同学的帮助

36、与合作，正是在他们的鼓励，支持与帮助下，我才能克服设计过程中迎面而来的一个又一个困难，较为圆满的完成了设计任务。通过此次设计任务，深刻了解了基于单片机的应用系统得开发过程，各项工作的开发步骤，硬件接口电路的设计、软件程序的编制、软硬件的调试以及仿真器的使用等。通过设计实践，看到了自己在实践及理论上存在的不足，明白了差距，也增强了学好本专业的信心和决心。在老师的帮助下，较为圆满的完成了设计任务，这一学期的毕业设计即将结束了，我们也基本上达到了设计的目的。但是由于自己也是第一次从事这样一个较为系统得工程设计，明显经验欠缺，同时也限于本人学识，能力有限，错误疏漏之处唯恐唯免，衷心希望广大老师，同学批

37、评指正。值得再次提及的是，本次设计过程中张文霞老师不仅在知识和经验上悉心指导，热心帮助，在严谨治学上也给大家树立了很好的榜样，没有张老师的热心教诲，本次设计定是步履维艰。在此，再次对帮助过我的老师及同学表示衷心的感谢。参考文献1 张明峰. PIC单片机入门与实战【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2004.2 周惠潮.常用电子元件【M】.3 张靖，刘少强.检测技术与系统设计【M】.北京：中国电力出版社，200214 李世平，韦增亮，戴凡. PC计算机测控技术及其应用【M】.西安：西安电子科技大学出版社.5 李学海. PIC单片机实用教程【M】.6 孙传友等著.测控系统原理与设计【M】.7 何

38、克忠，李伟.计算机控制系统【M】.8 王道宪.Microchip PIC 系列单片机原理应用与开发【M】.9 刘建辉.单片机智能控制技术【M】.10 谈世哲.Protel DXP 2004电路设计基础与典型范例【M】.北京：电子工业出版社，2007.911 李学海. PIC单片机原理【M】.北京：北京航空航天大学出版社，2004.12 李学海.PIC单片机实践.北京：北京航空航天大学出版社，2004.13 陈建新. PIC单片机开发实用与实验工具制作.北京：北京航空航天大学出版社，2006.14 孙安青，PIC单片机实用C语言程序设计与典型事例【M】.北京：中国电力出版社，2008.15 李荣

39、正.PIC单片机习题与解答【M】.北京：北京航空航天大学出版社，200616 Schroeder，ME Wolman，RL Wetterneck，TB Carayon，PTubing misload allowsfree flow event with smart intravenous infusion pumpJAnesthesiology，2006 18 K K Thariyan，Sanjeev Verma，S RTaneja，R C Gupta，S S AhluwaliaDesign and Development of a Unique Drop Sensing Unit for I

40、nfusion PumpJ，Journal ofScientific&Industrial Research，2002 20 LinderAGlobalTelemedicine ReportJJournal of Telemedicine and Telecare，1996附 录1 .PIC16F877单片机指令系统：2 微机发展史IEEE的论文 剑桥大学，2004/2/5莫里斯 威尔克斯计算机实验室剑桥大学第一台存储程序的计算开始出现于1950前后，它就是1949年夏天在剑桥大学，我们创造的延迟存储自动电子计算机（EDSAC）。最初实验用的计算机是由象我一样有着广博知识的人构造的。我们在电子

41、工程方面都有着丰富的经验，并且我们深信这些经验对我们大有裨益。后来，被证明是正确的，尽管我们也要学习很多新东西。最重要的是瞬态一定要小心应付，虽然它只会在电视机的荧幕上一起一个无害的闪光，但是在计算机上这将导致一系列的错误。在电路的设计过程中，我们经常陷入两难的境地。举例来说，我可以使用真空二级管做为门电路，就象在EDSAC中一样，或者在两个栅格之间用带控制信号的五级管，这被广泛用于其他系统设计，这类的选择一直在持续着直到逻辑门电路开始应用。在计算机领域工作的人都应该记得TTL，ECL和CMOS，到目前为止，CMOS已经占据了主导地位。在最初的几年，IEE（电子工程师协会）仍然由动力工程占据主

42、导地位。为了让IEE 认识到无线工程和快速发展的电子工程并行发展是它自己的一项权利，我们不得不面对一些障碍。由于动力工程师们做事的方式与我们不同，我们也遇到了许多困难。让人有些愤怒的是，所有的IEE出版的论文都被期望以冗长的早期研究的陈述开头，无非是些在早期阶段由于没有太多经验而遇到的困难之类的陈述。 60年代的巩固阶段60年代初，个人英雄时代结束了，计算机真正引起了重视。世界上的计算机数量已经增加了许多，并且性能比以前更加可靠。这些我认为归因与高级语言的起步和第一个操作系统的诞生。分时系统开始起步，并且计算机图形学随之而来。综上所述，晶体管开始代替正空管。这个变化对当时的工程师们是个不可回避

43、的挑战。他们必须忘记他们熟悉的电路重新开始。只能说他们鼓起勇气接受了挑战，尽管这个转变并不会一帆风顺。小规模集成电路和小型机很快，在一个硅片上可以放不止一个晶体管，由此集成电路诞生了。随着时间的推移，一个片子能够容纳的最大数量的晶体管或稍微少些的逻辑门和翻转门集成度达到了一个最大限度。由此出现了我们所知道7400系列微机。每个门电路或翻转电路是相互独立的并且有自己的引脚。他们可通过导线连接在一起，作成一个计算机或其他的东西。这些芯片为制造一种新的计算机提供了可能。它被称为小型机。他比大型机稍逊，但功能强大，并且更能让人负担的起。一个商业部门或大学有能力拥有一台小型机而不是得到一台大型组织所需昂

44、贵的大型机。随着微机的开始流行并且功能的完善，世界急切获得它的计算能力但总是由于工业上不能规模供应和它可观的价格而受到挫折。微机的出现解决了这个局面。计算消耗的下降并非起源与微机，它本来就应该是那个样子。这就是我在概要中提到的“通货膨胀”在计算机工业中走上了歧途之说。随着时间的推移，人们比他们付出的金钱得到的更多。硬件的研究我所描述的时代对于从事计算机硬件研究的人们是令人惊奇的时代。7400系列的用户能够工作在逻辑门和开关级别并且芯片的集成度可靠性比单独晶体管高很多。大学或各地的研究者，可以充分发挥他们的想象力构造任何微机可以连接的数字设备。在剑桥大学实验室力，我们构造了CAP，一个有令人惊奇

45、逻辑能力的微机。7400在70年代中期还不断发展壮大，并且被宽带局域网的先驱组织Cambridge Ring所采用。令牌环设计研究的发表先于以太网。在这两种系统出现之前，人们大多满足于基于电报交换机的本地局域网。令牌环网需要高可靠性，由于脉冲在令牌环中传递，他们必须不断的被放大并且再生。是7400的高可靠性给了我们勇气，使得我们着手Cambridge Ring.项目。精简指令计算机的诞生早期的计算机有简单的指令集，随着时间的推移，商业用微机的设计者增加了另外的他们认为可以微机性能的特性。很少的测试方法被建立，总的来说特性的选取很大程度上依赖于设计者的直觉。1980年，RISC运动改变了微机世界

46、。该运动是由Patterson 和 Ditzel发表了一篇命名为精简指令计算机的情况论文而引起的。除了RISC这个引人注目缩略词外，这个标题传达了一些指令集合设计的见解，随之引发了RISC运动。从某种意义上说，它推动了线程的发展，在处理器中，同一时间有几个指令在不同的执行阶段称为线程。线程不是个新概念，但是它对微机来说是从未有过的。RISC受益于一个最近的可用的方法的诞生，该方法使估计计算机性能成为可能而不去真正实现该微机的设计。我的意思是说利用目前存在的功能强大的计算机去模拟新的设计。通过模拟该设计，RISC的提倡者能够有信心的预言，一台使用和传统计算机相同电路的RISC计算机可以和传统的最

47、好的计算机有同样的性能。模拟仿真加快了开发进度并且被计算机设计者广泛采用。随后，计算机设计者变的多些可理性少了一些艺术性。今天，设计者们希望有满屋可用计算机做他们的仿真，而不只是一台，单片机芯片每次的缩小，芯片数量将减少；并且芯片间的导线也随之减少。这导致了整体速度的下降，因为信号在各个芯片间的传输时间变长了。渐渐地，芯片的收缩到只剩下处理器部分，缓存都被放在了一个单独的片子上。这使得工作站被建成拥有当代小型机一样的性能，结果搬倒了小型机绝对的基石。正如我们所知道的，这对于计算机工业和从事计算机事业的人产生了深远的影响自从上述时代的开始，高密度CMOS硅芯片成为主导。随着芯片的缩小技术的发展，

48、数百万的晶体管可以放在一个单独的片子上，相应的速度也成比例的增加。为了得到额外的速度。处理器设计者开始对新的体系构架进行实验。一次成功的实验都预言了一种新的编程方式的分支的诞生。我对此取得的成功感到非常惊奇。它导致了程序执行速度的增加并且其相应的框架。同样令人惊奇的是，通过更高级的特性建立一种单片机是有可能的。例如，为IBM Model 91开发的新特性，现在在单片机上也出现了。Murphy定律仍然在中止的状态。它不再适用于使用小规模集成芯片设计实验用的计算机，例如7400系列。想在电路级上做硬件研究的人们没有别的选择除了设计芯片并且找到实现它的办法。一段时间内，这样是可能的，但是并不容易。不

49、幸的是，制造芯片的花费有了戏剧性的增长，主要原因是制造芯片过程中电路印刷版制作成本的增加。因此，为制作芯片技术追加资金变的十分困难，这是当前引起人们关注的原因。内存技术的进步非传统的CMOS变革了存储器技术。直到现在，我们仍然依靠DRAM作为主要的存储体。不幸的是，随着芯片的缩小，只有芯片外围速度上的增长处理器芯片和它相关的缓存速度每两年增加一倍。这就是存储器代沟并且是人们焦虑的根源。存储技术的一个可能突破是，使用一种非传统的CMOS管，在计算机整体性能上将导致一个很大的进步，将解决大存储器的需求，即缓存不能解决的问题。也许这个，而不是外围电路达到基本处理器的速度将成为非传统CMOS.的最终角

50、色。电子的不足尽管目前为止，电子每表现出明显的不足，然而从长远看来，它最终会不能满足要求。也许这是我们开发非传统CMOS管的原因。在Cavendish实验室里，Haroon Amed已经作了很多有意义的工作，他们想通过一个单独电子或多或少的表现出0和1的区别。然而对于构造实用的计算机设备只取得了一点点进展。也许由于偶然的好运气，数十年后一台基于一个单独电子的计算机也许是可以实现的。Progress in ComputersPrestige Lecture delivered to IEE, Cambridge, on 5 February 2004Maurice WilkesComputer

51、LaboratoryUniversity of CambridgeThe calculation of the first stored program began in 1950 before and after, it is at the University of Cambridge in the summer of 1949, we created Delay Storage Automatic computer (EDSAC).The initial experiment with the computer is constructed like me, like with a br

52、oad knowledge. We have a wealth of experience in electronic engineering, and we believe that these experiences of great benefit to us. Later, proved to be correct, although we have to learn many new things. The most important thing is transient must be careful to cope with, although it only on a TV

53、screen with a harmless flash, but on the computer, which will lead to a series of errors.In the circuit design process, we are often a dilemma. For example, I can use the vacuum diode as a gate, as in the EDSAC, or with a control signal between the two grid with five tube, which is widely used for t

54、he design of other systems, which The class selection has continued until the logic gate applications. The people who work in the computer field should remember the TTL, ECL and CMOS, so far, CMOS has occupied a dominant position.Dominant position in the first few years, the IEE, (Electronic Enginee

55、rs) is still occupied by the Power Engineering. In order to allow the the IEE recognize the wireless engineering and rapid development of electronic engineering to develop in parallel its own right, we have to face some obstacles. Power engineers to work with us, we also encountered many difficultie

56、s. Some people angry, the IEE published papers are expected to be a lengthy statement of the early research at the beginning, is nothing more than a statement of the class of the difficulties encountered in the early stages do not have much experience.The consolidation phase of the 1960sThe early 19

57、60s, personal hero, the computer is the real cause of attention. The number of computers in the world has increased a lot, and more reliable performance than ever before. These my view, be attributed to the birth of the start-up and the first operating system with high-level language. Time-sharing s

58、ystem started, and computer graphics attendant.In summary, transistors began to replace the air traffic control. Change is an unavoidable challenge to the engineers at the time. They must forget that they are familiar with the circuit re-start. Can only say to them the courage to accept the challeng

59、e, although this change and will not be smooth.Small-scale integrated circuits and minicomputersSoon, in a silicon chip can put more than one transistor, the resulting integrated circuit was born. With the passage of time, a film to be able to accommodate the maximum number of transistors, or a litt

60、le less logic gates and flip the door of integration reached a maximum extent. Hence there we know the 7400 series microprocessor. Each gate or flip circuit is independent and has its own pin. Through the wires together, made a computer or other things.These chips for the manufacture of a new comput