毕业设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告

题目 冷库单片机控制系统

专 业 名 称 电子信息工程

班 级 学 号 078205128

学 生 姓 名 张辰偲

指 导 教 师 徐琦

填 表 日 期 2010 年 12 月 28 日

一、选题的依据及意义

随着计算机控制的不断发展，它越来越广泛的被应用到工业领域中去，制冷

系统也不例外。目前越来越多的制冷机组采用计算机进行检测、实施控制与管理，使机组的自动化提高到了一个新的水平。制冷系统的自动控制，可采用继电器与其他控制仪表组成的全自动控制器、工业可编程控制器，即单片计算机等。与其他控制器相比，单片机具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点，一般用于数字采集和工业控制。

本人在大学就读四年，学习了单片机控制及其他关于电路程序等有关学科。因此我认为我有能力用单片机做出关于冷库的控制系统。所以选择了此题目以检测自己在大学所学的知识。

二、国内外研究概况及发展趋势

现阶段农产品冷加工冷库的控制系统，是通过温度控制制冷系统压缩机的工

作，将冷库内的温度温度在一定范围内。利用热力膨胀阀构成过热度比例反馈调节系统控制制冷剂的流量，调节反应滞后，流量波动大，过热度控制精度差；冷库的融霜是定时强制实行的，融霜时间长短由人工调整，且融霜是的能耗比较大或操作不便；冷却水管无法供水时，通过水流量开关或压力保护继电器来完成保护，这在一定程度上影响到压力继电器和压缩机的使用寿命，缩短保养周期；在冷风机不能正常工作时，压缩机照常运行，会使冷风机因结霜过后而爆裂，这将给冷加工生产带来很多问题。因此，应用单片机制成微机控制系统对冷库进行适时监控很有必要的

随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高冷库设计，消费观念在不断进步，人们的食品结构和需求也在不断产生新的变化，绿色、保鲜食品已成为满足现代人生活的必需品。在符合食品的安全、经济、便捷等需求趋使下，国内低温食品消费量已日益增加。

近几年来，我国冷库建设发展十分迅速，主要分布在各水果、蔬菜主产区以及大中城市郊区的蔬菜基地，如上海、江浙以及湖北、河南等地，重要的运输港口的冷库需求量也比较大。农业产业化发展，加快了农产品深加工，食品精加工及冷冻冷藏迅猛发展。同时对冷库吨位，规模和形式的要求越来越高。随着科学技术的进步和制冷行业的发展，在食品生产加工储藏中，采用新的冷库模式。它以全新的建筑理念既标准化、模块化、工厂化等替代了原有冷库类建筑的建造模式及运营方式。

国外冷库行业发展较快的国家主要有日本、美国、 芬兰、 加拿大等。日本是亚洲最大的速冻食品生产国，20 世纪70年代以前国外冷库普遍采用以氨为制冷剂的集中式制冷系统，20世纪70年代后期逐渐采用以R22为制冷剂的分散式制冷系统 。 美国和加拿大80%以上的冷库均采用 R717 为制冷剂。20 世纪80年代以来，分散式制冷系统在国外发展很快，冷却设备由冷风机逐步取代了排管，

贮藏水果用的冷库中近 1/3 为气调库，在冷库建造方面土建冷库正向预制装配化发展，自动化控制程度比较高。比较著名的装配式冷库的制造商如芬兰的辉乐冷冻集团 （HUURRE），其库板HE-3由无氟绝缘聚氨酯板和两层镀锌的钢层组成，轻便易拆卸，施工期短，气密性好，空间利用率高。近年来，国外新建的大型果蔬贮藏冷库多是果品气调库，如美国使用气调贮藏苹果已占冷藏总数的80%； 法国、意大利也大力发展该项技术，气调贮藏苹果均达到冷藏苹果总数的50%-70%；英国气调库容达22万t。日本、意大利等发达国家已拥有 10座世界级自动化冷库。 未来10年内，我国的冷藏车年均将增长28%以上，冷藏库年均增长30%以上。随着中国经济的发展，从冷饮、肉制品、蔬菜水果到鲜花、医药、电子产品，令许多人尚感陌生的“冷链运输”已经渗透到社会生活的方方面面。即便如此，从整体冷链体系而言，中国的冷链物流还未形成体系，无论是从中国经济发展的消费内需来看，还是与发达国家相比，差距都十分明显。进入21世纪后，我国一些经济较为发达或者食品资源较为丰富、集中的地方，冷链物流体系已初步建立和运作起来。2009年甲型流感以及前段时间的乳业危机，促使了国家对食品安全和政府监管前所未有的重视，在食品供应链条中有着重要地位的冷链物流迎来发展机遇。同时，中国庞大的市场需求与零售业的发达，要求对生鲜产品执行严格的物流供应标准，也进一步促进了冷链物流服务的发展。

三、研究内容及实验方案

DS18D20

温度控制系统以MSC-51系列的8051单片机为核心，配备A/D转换器，键盘和显示接口电路，并行接L1和开关量输出电路等外围I/O接口电路以及RAM和EPROM组成一个多功能的温度控制系统，它不但能完成冷库库温的检测与控制，还能及时地进行各类报警和显示，并打印各点温度值，所配置的功能键盘能非常方便地输入各种参数数据和温度调节设定值

DS18B20拥有图特的单线接口仅需一个端口一脚进行通讯，可以实现简单的多点分布应用，无需外部器件，可通过数据线供电，且待机功耗为零。测温范围为-55~+125℃，以0.5℃递增，温度数字量转换时间200ms。用户可定义的非易失性温度报警设置，报警搜索命令识别并标注超过程序限定温度（温度报警调节）的器件。可应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。