**单片机设计介绍，基于单片机的电冰箱电路保护器控制系统设计

  基于单片机的电冰箱电路保护器控制系统设计概要如下：

一、系统概述 本设计是一个基于单片机的电冰箱电路保护器控制系统，旨在实现对电冰箱电路的全面监测和保护，预防因电路故障而引发的安全问题。系统以单片机为核心，结合多种传感器和执行器，构建一个智能化、高效、稳定的电路保护方案。

二、硬件设计 核心控制器：选用性能稳定、功能强大的单片机（如STC89C52）作为系统的核心控制器，负责数据处理和控制逻辑的实现。 输入部分： 温度传感器：采用DS18B20等数字温度传感器，实时监测电冰箱内部的温度，并将数据传输给单片机。 电压/电流检测模块：通过电位器和ADC0832等器件构成电压和电流检测电路，实时监测电冰箱的电源电压和电流。 按键输入：设置独立按键，用于模拟电源接入、控制继电器开关等操作。 输出部分： LCD显示模块：通过LCD1602等液晶显示屏实时显示温度、电压、电流等参数，方便用户查看电冰箱的工作状态。 继电器控制：当检测到异常时，通过继电器切断电源，以保护电路安全。继电器可在5s倒计时结束后自动断开，也可通过按键手动控制其闭合与断开。 蜂鸣器报警：当温度、电压或电流超出设定阈值时，蜂鸣器会发出报警声，提醒用户及时处理异常情况。 三、软件设计 初始化设置：对单片机及相关模块进行初始化配置，包括IO口设置、传感器校准等。 数据采集与处理：通过单片机不断采集温度传感器的数据以及电压/电流检测模块的输出值，并进行处理分析。 控制逻辑实现：根据采集到的数据判断电冰箱的工作状态，当出现异常时（如温度过高、电压或电流不稳定等），通过控制继电器切断电源并启动蜂鸣器报警。 显示与交互：将实时数据通过LCD显示屏展示给用户，同时接收用户的按键输入，实现人机交互功能。 四、系统特点与优势 实时监测与保护：系统能够实时监测电冰箱的温度、电压和电流等关键参数，一旦发现异常立即采取措施保护电路安全。 直观显示：通过LCD显示屏直观展示各项参数，方便用户随时查看电冰箱的工作状态。 智能化报警：当出现异常情况时，系统会自动启动蜂鸣器报警，及时提醒用户处理故障。 稳定可靠：采用高性能的单片机和稳定的传感器件，确保系统的可靠性和稳定性。同时，系统设计时考虑了各种异常情况的处理机制，进一步提高了系统的安全性。 五、总结 基于单片机的电冰箱电路保护器控制系统设计，通过单片机结合多种传感器和执行器，实现对电冰箱电路的全面监测和保护。该系统具有实时监测、直观显示、智能化报警和稳定可靠等特点，为电冰箱的安全运行提供了有力的保障。

本设计是基于单片机的电冰箱保护器的设计，主要实现以下功能：

可实现通过电压检测模块检测电冰箱供电电压值，过压或欠压会断电保护，并报警提醒 可实现通过电流检测模块检测电冰箱供电电流值，过流或欠流会断电保护，并报警提醒 可实现通过DS18B20检测电冰箱内部温度，大于10℃会断电保护，并报警提醒 可实现通过LCD1602显示电压值、电流值、温度值等信息

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。

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。 ————————————————

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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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