编号：
CP-51-2021-014-LW
设计摘要：
摘要：本文是维护电冰箱所设计的电路。本设计方案使用了智能系统的电源电路，该系统使用微控制器来保护设备的电源电路。主要是过电压、欠电压的维护，过电流和弱电流的维护以及温度测量维护等，选择AT89C51单片机运行集成IC，根据ADC0832集成IC进行AD转换，模拟输入转换过程信息，在LCD1602显示屏上显示，并且进行监视，当达到预设值时，将发出警报。此外，DS18B20温度传感器还用于监控温度。当温度不理想时，将关闭电源警报，并断开对电源电路的维护 ，选择继电器控制回路。
关键词：单片机；模数转换；报警；温度传感
字数：9000+
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目录
第一章 引言
1.1 论文研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
第二章 系统总体设计
2.1 方案设计
2.2 主要思路
2.3 系统实现功能
第三章 方案的选择
3.1 智能芯片的选择
3.2 温度采集部分
3.3 显示部分
3.4 断电部分
第四章 硬件电路设计
4.1 系统框架设计
4.2 控制部分原理
4.3 显示电路
4.3.1 LCD1602介绍
4.3.2 LCD1602引脚介绍
4.4 温度采集模块
4.4.1 DS18B20温度传感器介绍
4.4.2 模块工作原理
4.5 电源接口电路保护设计
4.5.1 继电器工作原理
4.5.2 电路设计
第五章 软件设计
5.1 主程序
5.2 温度报警程序
5.3 电压电流检测程序
5.4 LCD显示程序
第六章 仿真结果
6.1 总体仿真图及其结构
6.2 仿真结果说明
结论与展望
参考文献
致谢
第一章 引言
1.1 论文研究背景与意义
随着科学技术和社会的发展，各种电器产品与人们的日常生活息息相关。对电气产品的电源电路的维护也越来越重要。大功率电器的安全使用，是对每个人的人身安全以及正常进行生活和工作具有极其重要的现实意义。
在此阶段，冰箱已广泛用作各种日常生活和工业生产中。在电冰箱发明之前，人们很难保证储存的食品不发霉，特别是在炎热的夏天。在我国早期的封建社会阶段，皇室在冬天要求人们将冰块存放在地下冰室中，以便在第二年的夏天可以饮用。但是，由于工程项目较大，很难大范围的应用。普通人只能在深水井中对食物进行悬浮来达到冷藏食物并提高食物储藏期限的效果，但是由于储藏比较简单，所以实际的储藏效果不是很好，且因为空间条件的限制，可以存储的东西也相对有限。
直到电冰箱问世，这个问题才慢慢地得到解决。冰箱的原型机诞生于1920年代，在发展的过程中，其体积不断减少，功能也越来越强大。自1923年以来，通用电器公司依次开发了一种可以全自动制冷的设备。随着技术的不断提高和产量的不断增加，家用冰箱已经成功地进入了每个家庭。小雪华是我国首个家用电器冰箱制造商。其产品符合中国客户的要求。随着我国技术的不断发展，我国已拥有一系列的国际知名品牌，例如美的，海信等，且产量长期以来一直位居世界第一，在进入中国销售市场的同时，它还向海外客户展示了高质量的服务项目。电冰箱结构图如图1.2所示：
图1.2 电冰箱结构图
电冰箱的快速发展极大地改善了人们的生活质量。但是，在当前阶段，电网环境无法提供完全稳定和可靠的电力工程运输。在电冰箱处于工作状态时，非常容易出现短路和局部断电，存在不安全的隐患。因此，维护电冰箱的装置电路的设计方案是非常有必要的。电冰箱很容易损坏，使用寿命很短。在电冰箱领域中，这一直是一个主要问题。关键原因在于，电冰箱压缩机的工作电压波动和瞬时断电会对电冰箱的绕组电磁线圈造成巨大的损害。对于大多数电冰箱用户而言，电冰箱工作电压的波动和瞬时断电基本上是不可避免的，这也就危及了电冰箱的使用寿命。因此，人们设计了保护电冰箱的电源电路，以增加电冰箱的使用寿命，避免一些电冰箱经常出现的故障，从而消除危及人们安全的隐患。
1.2 国内外研究现状
随着科学技术的发展，电冰箱的制造水平逐渐提高。保护装置的设计也更加有效，可以满足不同人群的需求。
现阶段，在电冰箱领域中最需要解决的问题是环保节能。过去，由于其工作特性，家用电冰箱在所有家用电器中均排名很高，并且其普及程度也相对较高。导致其总体用电量接近民用总电量的一半，增加了能源供应的工作压力，也消耗了社会资源。我国作为电冰箱生产和应用的强国，这种情况更加明显。因此，为了降低应用成本和满足客户需求，世界各地的制造商都在减少电冰箱的功耗。特别是在制定了中国的环保节能的新标准之后，家用电冰箱制造商已经使用了更出色的技术，例如更高质量的保温材料，以降低家用冰箱在室内和室外之间因为温度交换而造成的影响。此外，更出色的逆变器原理也已应用于电冰箱的制造。在过去的固定频率技术中，降低输出功率的设计方案通常是根据应用的较大规格来执行的，但是在许多情况下，机械和设备的功耗在工作条件下也是非常大的。变频器的应用完全解决了这个问题。可以在载荷标准下调节输出功率，大大降低了功耗。在这个阶段，诸如欧洲和美国的一些资本主义国家已经普及了电冰箱的变频器原理。我国以前需要的变频大多数都是在国外购买的，从而导致产品的成本不断增加。但是，近年来，我国的核心技术也得到了提升，居民的生活水平也得到了提高。在这个阶段，多循环系统制冷单元和真空隔热系统也被进一步应用到电冰箱领域，从而降低了电冰箱的功耗。
如今，在电冰箱领域中，人们已经对制冷剂进行了改进。过去，制冷剂会破坏大气层。现在，改进的制冷剂在实际的冷却效果和生态环境保护方面已达到高标准。随着当前家庭安装的机械设备向着自动化和智能系统的发展，电冰箱不仅具有数据连接功能，还可以与家庭中的其他家用电器连接和交互，能使人们实时监控电器的工作状态并及时发现运行过程中的问题，以避免不必要的损坏。
1.3 主要研究内容
该设计方案包括以下几个电路原理：单片机控制电路、温度检测电路、adc模数转换电路、显示电路和报警电路以及继电器控制电路。其中，单片机采用AT89C51，温度测量应用的是DS18B20传感器。如果温度超过预设值，它将发出警报并切断电源电路。AD电源电路为ADC0832。这种集成IC可以收集必要的工作电压值。发生短路时，将关闭电源以进行维护和警报提醒。所收集的工作电压值及其电流和温度值良好，并在维修工作电压时显示在lcd1602上。总体方案是选择AD电源电路来检测特定部分的工作电压值，然后通过电流来区分工作电压和电流的大小。如果发生异常，继电器发出警报并断开开关电源，同时显示屏上会显示电流大小及其工作电压值和温度值。
