基于单片机的空调温度控制器的设计说明

1、学士学位论文（2008届）基于单片机的空调温度控制器的设计指导教师专业名称电气工程与自动化论文提交日期2012.5.31目 录摘要1前言2第二章 设计目的与要求32.1 设计目的和意义32.2 设计任务与要求3第三章系统方案确定43.1温度传感器的分类与选择原则43.2单片机的选择83.3温度传感器的选择10第四章 硬件电路设计104.1硬件总体设计方案104.2温度传感器的设计114.3单片机时钟电路设计154.4复位电路的设计164.5按键接口的设计174.6显示电路的设计184.7总体方案示意图204.8系统总电路的设计20第五章 软件系统设计205.1主程序模块以与其流程图205.2温

2、度设定中断流程图以与其程序代码215.3温度显示流程图以与其程序代码245.4定时中断子系统流程图以与其程序代码255.5系统完整程序代码26结 论27参考文献28致 29摘要本设计基于单片机AT89C52作为空调温度控制器的检测和控制核心，主要由电源电路、热敏电阻式传感器、ADC0809转换器、键盘、显示电路、输出控制电路与其他辅助电路组成；该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。关键词：单片机；ADC0809；温度控制与检测；LED显示AbstractThisdesignbasedonthesinglechipmicrocomputerastheaircondition

3、ingtemperaturecontrollerAT89C52detectionandcontrolcore, mainlybypowersupplycircuit, Thermistorsensor, ADC0809converter, keyboard, showcircuit, outputcontrolcircuitandotherauxiliarycircuitcomposed; Thesystemcancompletethetemperaturedisplay, thetemperaturesetting, airconditioningcontrol, etc. Function

4、.Keywords:Singlechipmicrocomputer; ADC0809; Temperaturecontrolandtesting; LEDdisplay前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。近百年来,温控器的发展大致经历了以下两个阶段：(1)模拟，集成温度控制器；(2)智能数码温控器。目前,国际上新型温控器正从模拟式向数字式，由集成化向智能化，网络化的方向发展。温度控制器是一种温度控制装置，它根据用

5、户所需温度与设定温度之差值来控制中央空调末端之水阀（风阀）与风机，从而达到改变用户所需温度的目的。实现以上目的的方法理论上有很多，但目前业界主要有机械式温度控制器与智能电子式两大系列。普通风机盘管空调温控器基本上是一个独立的闭环温度调节系统，主要由温度传感器、双位控制器、温度设定机构、手动三速开关和冷热切换装置组成。其控制原理是空调温控器根据温度传感器测得的室温与设定值的比较结果发生双位控制信号，控制冷热水循环管路电动水阀（两通阀或三通阀）的开关，即用切断和打开盘管水流循环的方式，调节送风温度（供冷量）。第一代空调温控器主要是电气式产品，空调温控器的温度传感器采用双金属片或气动温包，通过“给定

6、温度盘”调整预紧力来设定温度，风机三速开关和季节转换开关为泼档式机械开关。这类空调温控器产品普遍存在“温度设定分度值过粗”、“时间常数太大”、“机械开关易损坏”等问题。第二代空调温控器为电子式产品，温度传感器采用热敏电阻或热电阻，部分产品的温度设定和风速开关通过触摸键和液晶显示屏实现人机交互界面，冷热切换自动完成，运算放大电路和开关电路实现双位调节。这类智能空调温控器产品改善了人机交互界面，解决了“温度设定分度值过粗”等问题，但仍存在“控制精度不高”、“时间常数大”、“操作较复杂”等问题。目前国外生产厂家正在研究开发第三代智能型室温空调温控器，应用新型控制模型和数控芯片实现智能控制。现在已有国

7、厂家生产出了智能型室温空调温控器，并已应用于实际工程。第二章 设计目的与要求2.1设计目的和意义21世纪的人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室温度要求要高。对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。一般都要维持在2126°C。目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室温控系统。温度不能很好的控制在一定的围，夏天室温度过高，冬天

8、温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。以前温度控制主要利用机械通风设备进行室、外空气的交换来达到降低室温度，实现室温度适宜人们生活。以前通风设备的开启和关停，均是由人手动控制的，即由人们定时查看室外的温度、湿度情况，按要求开关通风设备，这样人们的劳动强度大，可靠性差，而且消耗人们体力，劳累成本过高。为此，需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。2.2设计任务与要求空调的工作原理：空调器的制冷系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和毛细管四个主要部件组成。按照制冷循环工作的顺序，依次用管道

9、连接成一个整体。系统工作时、蒸发器的制冷剂吸收室空气的热量而蒸发成为压力和温度均较低的蒸气，被压缩机吸入并压缩后，制冷剂的压力和温度均升高，然后排入冷凝器。制冷剂蒸气在冷凝器通过放热给室外空气而冷凝成为压力较高的液体。制冷剂液体通过毛细空的节流，压力和温度均降低，再进入蒸发器蒸发，如此周而复始地循环工作，从而达到降低室温度的目的。单片机的简单介绍：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、存、部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单

10、片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，存，并行总线，还有和硬盘作用一样的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可.用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！.它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。 单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的

11、程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以与高可靠性！系统要求利用单片机设计一空调温度控制器，能够实时检测并显示室温，能够利用键盘设定温度，并且和室温进行比较，当室温低于设定温度时，系统能够驱动加热系统工作，当室温高于设定温度时，系统能够驱动制冷系统工作，当两者温度

12、相等时，不做动作。第三章 系统方案的确定3.1 温度传感器的分类与选择原则3.1.1温度传感器的分类温度是日常生活中经常遇到的一个物理量，它也是科研和生产中最常见、最基本的产量之一。在很多场合都需要对温度进行测控，而温度测控离不开温度传感器，因此，掌握正确的测温方法与温度传感器的使用方法极为重要。a) 常用的测温方法：物体受热后温度就要升高，任何两个温度不同的物体相接触都必然产生热交换，直到两者的温度达到平衡为止。据此，可以选择某种温度传感器与被测物体接触进行温度测量，这种方法称为接触式测温。接触式测温常用于较低温度的测量。此外，物体受热后温度升高的同时还伴有热辐射，因此，可利用温度传感器接收

13、被测物体在不同温度下辐射能量的不同来测量温度，这种测温方法称为非接触式测温。非接触式测温常用于高温测量。b) 温度传感器产品分类：目前，温度传感器没有统一的分类方法。按输出量分类有模拟式温度传感器和数字式温度传感器。按测温方式分类有接触式温度传感器和非接触式温度传感器。按类型分类有分立式温度传感器（含敏感元件）、模拟集成式温度传感器和智能温度传感器（即数字温度传感器）。模拟式温度传感器输出的是随温度变化的模拟量信号。其特点是输出响应速度较快和MPU（微处理器）接口较复杂。数字式温度传感器输出的是随温度变化的数字量，同模拟输出相比，它输出响应较慢，但容易与MPU接口。下面对工程中常用的温度传感器

14、做简单介绍。(1).热敏电阻式温度传感器电阻式温度传感器分为热电阻式温度传感器和热敏电阻温度传感器，他们的特点是自身的电阻值随温度而变化。热敏电阻式利用半导体材料制成的敏感组件，通常所用的热敏电阻温度传感器都是具有负温度系数的热敏电阻，它的电阻率受温度的影响很大，而且随温度的升高而减少，简称NTC。其优点是灵敏度高，体积小，寿命长，工作稳定，易于实现远距离；缺点是互换性差，非线性严重。 (2).热电阻式温度传感器利用热电阻温度系数随温度变化的特性而制成的温度传感器。称为热电阻温度传感器。对于大多数金属导体，其电阻值都具有随温度升高而增大的特性。由于纯金属的温度系数比合金的高，因此均采用纯金属作

15、为热电阻组件。常用的金属导体材料有铂、铜、铁和镍。(3).热电偶式温度传感器热电偶是一种传统的温度传感器，其测温围一般为-50到+1600，最高可达+2800，并且有较高的测量精度。另外，热电偶产品已实现标准化、系列化，使用时易于选择，可方便地用计算机做线性补偿，因此，至今在测温领域仍被广泛使用。它的理论基础是建立在热电效应上，将热能转化为电能。(4).模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的，因此亦称硅传感器或单片集成传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的。它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量与模拟信号输出功能的专用IC，它属于最简单的一种集成温度

16、传感器。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准。外围电路简单，它是目前在国外应用较为普遍的一种集成传感器。(5).智能温度传感器智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。智能温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶，它也是集成温度传感器领域中最具活力和发展前途的一种新产品。目前，行许多著名的集成电路生产已开发出上百种智能温度传感器产品。智能温度传感器具有以下三个显著特点：第一，能输出温度数据与相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）；

17、第二，能以最简方式构成高性价比、多功能的智能化温度测控系统；第三，它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。智能温度传感器部都包含温度传感器、A/D传感器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路控制器、中央控制器（CPU）、随机存取储存器（RAM）和只读存储器（ROM）。3.1.2温度传感器的选择原则在介绍温度传感器的选择原则之前，首先介绍在测控系统中选择传感器的总原则，本原则适用于各种传感器的选择。1.选择传感器的总原则现代传感器在原理和结构上千差万别，如何根据具体的测控目的、测控对象以与测控环境合理地选择传感器，是单片机测控系统首先要解决的温度

18、。当传感器选定之后，与之相配套的测控电路也就可以确定了。测控结果的成败，在很大程度取决于传感器的选择是否合理。作为单片机测控系统前向通道的关键部件，在选择传感器时应考虑一下几个方面：（1）根据测控对象与测控环境确定传感器的类型即使是测量同一物理量，也有多种传感器可供选择，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量对象的特点和传感器的使用条件综合考虑一下一些具体问题。所以考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。l 传感器的量程；l 被测位置对传感器体积的要求；l 测量方式为接触式还是非接触式；l 传感器信号的引出是有线还是无线；l 是购买传感器还是自行研制传感器以与价格因

19、素等。在综合考虑上述所有因素之后就能确定选择何种类型的传感器，再考虑传感器的具体性能指标。（2）灵敏度的选择一般情况下，在传感器的线性围，传感器的越是灵敏越好。（3）频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率围，传感器的频率响应好，可测的信号频率围就宽，传感器的输出信号必须在允许的频率围保持不失真，实际上传感器的响应总有一定得延迟，希望延迟时间越来越好。（4）线性围传感器的线形围是指输出信号与输入量成正比的围。从理论上讲，在此围灵敏度应保持定值。传感器的线性围越宽，其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定之后首先要看其量程是否满足要求。（5）稳定性传感器

20、使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。（6）精度的选择精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测控系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要能满足整个测控系统的精度要求就可以了，不必选得太高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。2.温度传感器的选择温度传感器技术被广泛应用于消费类电子产品、玩具、家用电子产品、工业测控系统以与个人计算机应用中。传统上分立式温度传感器是

21、最常用的温度传感器元件，而集成温度传感器特点是测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单，它是目前在国外应用最为普遍的一种温度传感器。综上所述，不同的传感器具有不同的应用场合，由于在温度测控系统中，传感器是前向通道的关键部件，因此选择合适的传感器是非常重要的。选择的原则要考虑温度围、温控精度、测温场合、价格等几方面的因素。3.2 单片机的选择考虑到该制冷控制系统功能比较少，由单片机控制即可实现。AT89C52的性能与特点1：l 与MCS-51系列单片机兼容。l 片有8K可在线重复编程的快速存可擦写存储器（FlashMem

22、ory）。l 存储器可循环写入/擦写10000次以上。l 存储器数据保存时间为10年以上。l 宽工作电压围：Vcc可为2.7V-6.5V。l 全静态工作：可从0Hz-24MHz。l 程序存储器具有三级加密保护。l 256字节的部RAM。l 32条可编程I/O口线。l 三个16位定时器/计数器。l 中断结构具有5级（6级）中断源和两个优下级。l 可编程全双工串行通讯。l 空闲维持低功耗和掉电状态保护存储数据。并且89C52单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好,故本系统选择采用89C52单片机。图1AT89C52引脚图VCC: +5V电源输入GND：接地

23、P0口是一个双向8位三态I/O口，每个口可独立控制。使用时需外接上拉电阻。P1口是一个准双向8位I/O口，它的功能是单一的，只能用作数据的输入或者输出。P2口是一个准双向8位I/O口，输出时，从P2.x端口可输出CPU写到锁存器上的信号。当该接口用做数据输入接口是，应先向该位写1，然后，读该位即可读入输入数据。P3口是具有第二功能的准双向8位I/O口。ALE/PROG：地址所存/编程信号线。当P0口工作在第二功能时从该端口可复用工作，某时刻该端口可以送出地址信号A0A7，而另外的时刻该端口传送的是数据信号D0D7。利用ALE可以将地址信号A0A7锁存到地址锁存器。/VPP：该控制信号线也具有双

24、重功能，是允许访问片外ROM/编程高电压引线。：程序存储器允许输出控制端，常用作片外ROM的读控制信号，低电平有效。RESET：复位引脚，当该端加上超过24个时钟周期的高电平时，可是8051复位。X1、X2：外接时钟引脚。X1为片振荡电路的输入端，X2为片振荡电路的输出端。3.3温度传感器的选择采用热敏电阻式传感器和ADC0809转换器进行数据采集。第四章 硬件电路设计4.1硬件总体设计方案(1)该制冷系统由89C52单片机系统即可实现。(2)选用热敏电阻式温度传感器和ADC0809转换器。(3)温度设置信号由脉冲电路产生，为简化系统，通过导线分别与单片机、引脚相连，以中断方式工作。(4)利用

25、交流固态继电器控制制冷压缩机工作状态。(5)两位显示器温度的共阳LED七段码由P0口驱动。图2系统总电路图4.2温度传感器的设计本次设计温度传感器由：热敏电阻式传感器和ADC0809转换器（1）热敏电阻式传感器：热敏电阻式传感器的阻值一般随温度升高而减小称具有负的温度系数。由于导体和半导体的阻值随温度的变化而变化，因此电阻值就对应于外界温度。图3热敏电阻式传感器（2）ADC0809转换器:图4ADC0809部结构框图l IN0IN78路模拟输入，通过3根地址译码线ADDA、ADDB、ADDC来选通一路。l D7D0A/D转换后的数据输出端，为三态可控输出，故可直接和微处理器数据线连接。8位排列

26、顺序是D7为最高位，D0为最低位。l ADDA、ADDB、ADDC模拟通道选择地址信号，ADDA为低位，ADDC为高位。地址信号与选道对应关系如表1所示。地址选道ADDCADDBADDA000011110011001101010101IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7表1地址信号与选道的关系l VR(+)、VR(-)正、负参考电压输入端，用于提供片DAC电阻网络的基准电压。在单极性输入时，VR(+)=5V，VR(-)=0V；双极性输入时，VR(+)、VR(-)分别接正、负极性的参考电压。l ALE地址锁存允许信号，高电平有效。当此信号有效时，A、B、C三位地址信号被锁存，译码选通

27、对应模拟通道。在使用时，该信号常和START信号连在一起，以便同时锁存通道地址和启动A/D转换。l STARTA/D转换启动信号，正脉冲有效。加于该端的脉冲的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿开始A/D转换。如正在进行转换时又接到新的启动脉冲，则原来的转换进程被中止，重新从头开始转换。l EOC转换结束信号，高电平有效。该信号在A/D转换过程中为低电平，其余时间为高电平。该信号可作为被CPU查询的状态信号，也可作为对CPU的中断请求信号。在需要对某个模拟量不断采样、转换的情况下，EOC也可作为启动信号反馈接到START端，但在刚加电时需由外电路第一次启动。l OE输出允许信号，高电平有效。当微

28、处理器送出该信号时，ADC0808/0809的输出三态门被打开，使转换结果通过数据总线被读走。在中断工作方式下，该信号往往是CPU发出的中断请求响应信号。工作时序与使用说明:ADC0809的工作时序如图5示。当通道选择地址有效时，ALE信号一出现，地址便马上被锁存，这时转换启动信号紧随ALE之后(或与ALE同时)出现。START的上升沿将逐次逼近寄存器SAR复位，在该上升沿之后的2s加8个时钟周期(不定)，EOC信号将变低电平，以指示转换操作正在进行中，直到转换完成后EOC再变高电平。微处理器收到变为高电平的EOC信号后，便立即送出OE信号，打开三态门，读取转换结果。图5ADC0809工作时序

29、模拟输入通道的选择可以相对于转换开始操作独立地进行(当然，不能在转换过程中进行)，然而通常是把通道选择和启动转换结合起来完成(因为ADC0809的时间特性允许这样做)。这样可以用一条写指令既选择模拟通道又启动转换。在与微机接口时，输入通道的选择可有两种方法，一种是通过地址总线选择，一种是通过数据总线选择。如用EOC信号去产生中断请求，要特别注意EOC的变低相对于启动信号有2s+8个时钟周期的延迟，要设法使它不致产生虚假的中断请求。为此，最好利用EOC上升沿产生中断请求，而不是靠高电平产生中断请求。（3）温度传感器如图6所示:温度传感器大致工作原理:热敏电阻式传感器的阻值一般随温度变化而产生变化

30、,通过IN-0将模拟信号输入，通过ADC0809转换器将模拟信号转换成8位二进制数字信号输出。图6 温度传感器4.3单片机时钟电路设计AT89C52部有一个用于构成片振荡器的高增益反相放大器, 振荡器产生的信号送到CPU, 作为CPU的时钟信号,驱动CPU产生执行指令功能的机器周期。引脚XTAL1和XTAL2是此放大器的输人端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器, 振荡电路的连接如图所示图8所示，外接石英晶体或瓷谐振器以与电容C1和C2构成并联谐振电路, 接在放大器的反馈回路中。对外接电容C1和C2的值虽然没有严格的要求, 但电容的大小多少会影响振

31、荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振圈部振荡的接法的快速性和温度稳定性。外接石英晶体时, C1和C2一般取（40pF-10pF），外接的是石英晶体, 所以，C1、C2选择标称值30pF。系统振荡电路如图7示：图7荡电路4.4 复位电路的设计单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态, 并从这个状态开始工作。其主要功能是：l 把程序计数器PC值初始化，使单片机从0000H单元开始执行程序。l 当程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，也需要复位来重新启动单片机。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输人到芯片的施密特触发器中的若RST高电平有效且有效地时间为24个振荡

32、周期即两个机器周期则CPU响并且复位。复位又分为：上电复位、手动复位a)上电自动复位是通过外部复位电路电容充电实现的。只要电源的上电时间不超过1ms，即可实现自动上电复位，所以接通电源就完成了系统的复位初始化。b)按键手动复位分为电平方式和脉冲方式。复位电路作用非常重要。一个单片机系统能否复正常运行，首先要确保是否能成功复位。本次设计中，我采用了按键电平复位方式的复位电路，同时选用晶振值为：12MHZ，所以根据经验可将电阻值分别定为100和8.2K，电容值为10F，这样，这样就能保证复位信号高电电平持续时间大于2个机器周期。即可使系统正常运行。系统复位电路如图8示：图8复位电路4.5 按键接口

33、的设计一个电压信号通过机械触点时，机械触点会断开或者闭合，但是由于机械触点的弹性作用，按键开关在闭合时不会马上接通，在断开时也不会立即断开。因为在闭合和断开的瞬间都有一连串的抖动，抖动的时间长短由按键的机械特性决定。按键输入电路由按键K1和K2组成。这2个按键分别连接到单片机的输入引脚P32和P33。键K1为“升温”控制键；K2为“降温”控制键，分别对应于2个LED显示器，用于设置两位温度值。当按键K1、K2按下时，相应的单片机输入引脚P32和P33只能监测到低电平。因为P32和P33只高电平有效所以需要要将按键与一个反相器串接后再与单片机相连。为防止按键按下时的抖动，还需要设计一个消抖电路。

34、消抖电路由一个电阻和按键K串接在5V和地之间，一个电容和按键并联构成。参数的确定：按键的抖动时间常数为。R-C消抖电路的时间常数取10ms，其计算公式为：RC经验取电容值为：C=0.1f,根据式1得：R=/C=10K按键输入电路如图9示：图9按键接口电路4.6 显示电路的设计显示电路由两位显示器温度的共阳LED七段码由P0口驱动。共阳极数码管中8个发光二极管的阳极（二极管正端）连接一起,即为共阳极接法，简称共阳数码管。通常,公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输入端为低电平时，该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时

35、，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源与额定段导通电流来确定相应的限流电阻。图10 显示电路4.7 总体方案示意图本次设计的总体方案如图11所示：图11 总体方案示意图4.8 系统总电路的设计系统由单片机由时钟电路、复位电路、按键接口电路、传感器测温电路、A/D转换电路、LED温度显示电路等组成。 系统总电路图见附件第五章 软件系统设计5.1 主程序模块以与其流程图主程序主要包括设置、显示默认调节温度为20和进行系统初始化（设定中断、定时方式等）工作。流程图如图12所示：图12 主程序模块流程图主程序模块程序代码：ORG0030HMAIN: MOVR7, #20H ；上电后默

36、认设定温度20ACALLDISPLAY ；显示默认设定值 MOVTCON, #05HMOVTMOD, #02H ；循环定时方式MOVTH0, 0CEH ；延时100sMOVTL0, 0CEHSETBTR0 ；启动定时MOVIE, #87H ；开中断SJMP “$5.2温度设定中断流程图以与其程序代码温度设定包括“升温”和“降温”两段程序。升温时当手按下“升温”按键，单片机判断是否大于温度上限30，若没超过上限，则将其值升高1，调整为十进制，显示新值。若超过温度上限则返回。升温设置流程图如图13所示：降温时，先判断手动设定温度是否超过温度下限，若低于10，若低于10，则返回，反之，将其值降低1。

37、调整为十进制，显示新值。降温设置如图14所示。A) 升温设置流程图如图所示： 图13 温度设置流程图升温设置程序代码：ORG0050HUP: PUSHACJNER7, #30H, GOUP ；最高为30SJMPUPENDGOUP: MOVA, R7ADDA, #01 ；升高1DAA ；调整为十进制MOVR7, AACALLDISPLAYUPEND: POPARETIB）降温流程图如图14所示图14 降温流程图降温设置程序代码：ORG0060HDOWN: PUSHACJNER7, #10H, GODOWN ；最低10SJMPDOWNENDGODOWN: MOVA, R7CLRCSUBBA, #0

38、1 ；降低1JNBPSW.6, GOON ；调整为十进制SUBBA, #06GOON: MOVR7, AACALLDISPLAYDOWNEND: POPARETI5.3 温度显示流程图以与其程序代码将设定温度值的压缩BCD码拆分，通过查表得到共阳LED码，分别送往P1、P2口。流程图如下图15所示：图15 温度显示流程图温度显示程序代码：ORG0075HDISPLAY: MOVDPTR, #LEDTAB ；LED显示码表首MOVA, #0FH ；取各位ANLA, R7MOVCA, DPTR+AMOVP1, AMOVA, #0F0H ；取十位ANLA, R7WAPAMOVA, DPTR+AMOV

39、CP2, ARETORG0090HLEDTAB: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H；共阳显示码DB92H,82H,0F8H,80H,90H5.4 定时中断子系统流程图以与其程序代码定时中断程序为本控制系统的核心模块，根据环境温度控制压缩机电路，其工作容主要包括以下3个部分:Ø 首先读取温度信号值Ø 将读取的温度信号值转换成对应的温度值Ø 最后与设定好的之比较一下再决定压缩机电路的状态将P0口输入的温度信号值转化为温度值的方法为：ADC0809的基准电压为5V，则 P0口数据值对应的电压值为：VT=P0/256×5(V) 取其整数部分为：

40、T=210-(10×P0)/256 定时中断子系统的流程图如图16所示：图16 定时中断子系统的流程图定时中断子系统程序代码：ORG0100HTIME: PUSHASETBP3.1 ； 输入数据SETBP3.0 ； 启动下一次模/数转换MOVP0, #0FFHMOVA, P0MOVB, #10 ； 转换为温度值，忽略小MULAB ； 数部分（B）(10×P)/256MOVA, #210CLRCSUBBA, BMOVB, #10 ； 转换为BCD压缩码（因DIVAB ； A温度值小于100，故可SWAPA ； 用程序中的转换方法）ADDA, B ； （A）=TCJNEA, R

41、7, CON ；与设定温度比较CON: JNCSTOPSETBP3.7 ；启动压缩机SJMPTIMEENDSTOP: CLRP3.7 ；停止压缩机TIMEEND: POPARETIEND5.5 系统完整程序代码见附件结论空调机的发明使用和推广给人们和现代化的生活带来了极大的便利，从空调发展至今已经发生了很大的变化，由原来的手动向智能化发展。而空调的核心就在于温度控制这一块，温度控制的核心又在于单片机控制，由此可见空调的核心在于基于单片机的温度控制系统。单片机因为成本低而且功能稳定而被广泛运用。本次设计采用了AT89C52单片机作为核心来实现温度控制，通过一系列硬件器件和软件功能来实现空调温度控

42、制。由于51单片机技术成熟且价格便宜，所以被广泛应用，但是由于我本身知识的局限性，所以只对空调温度控制做了部分研究，并不成熟。通过本次毕业设计将我大学四年学习的部分知识加以融合和运用，让我对所学习的分散的知识有了更深一步的了解，对自身能力有些许的提高。参考文献1何立民，单片机应用系统设计M， 清华大学，2005年版 2楼然苗等，51系列单片机设计实例 ，航空航天，2003年版3金发庆等，传感器技术与应用.机械工业,20024 华, AT89C52系列单片机实用接口技术M，航空航天大学，1993年版5晓安，AT89C52单片机原理与应用M,大学，2001年版6陆子明，单片机设计与应用基础教程M,

43、国防工业,2005年版7迎春，传感器原理与应用第四版M，国防科技，2004年版8玉梅，单片机原理的应用设计，国防工业，2006年版9索雪松，传感器与信号处理电路，中国水利水电，2008年版10广弟，单片机基础，航空航天大学，2001年版致转眼大学四年即将结束。回想在大学求学的四年，真的是受益颇多。感母校为我们提供的良好学习环境使我们能够在此专心学习，提高我们的知识储存，教会我们如何提高自身学习能力以与自身素养。此向我的论文指导老师致以最诚挚的意。本学位论文是在我的导师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。老师不仅在学业上言传身

44、教，而且以其高尚的品格给我以情操上的熏。本文的写作更是直接得益于他的悉心指点，从论文的选题到体系的安排，从观点推敲到字句斟酌，无不凝聚着他的心血。滴水之恩，当以涌泉相报，师恩重于山，师恩难报。四年中陪伴在我身边的同学、朋友，感他们为我提出的有益的建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了四年的学习生活。还要感我的父母。焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报。作为他们的孩子，我秉承了他们朴实、坚韧的性格，也因此我有足够的信心和能力战胜前进路上的艰难险阻；也因为他们的日夜辛劳，我才有机会如愿完成自己的大学学业，进而取得进一步发展的机会。附录系统完整程序代码:ORG0000HSJMP

45、MAINORG0003HSJMPUPORG000BHAJMPTIMEORG0013HSJMPDOWN主程序：ORG0030HMAIN: MOVR7, #20HACALLDISPLAYMOVTCON, #05HMOVTMOD, #02HMOVTH0, 0CEHMOVTL0, 0CEHSETBTR0MOVIE, #87HSJMP “$温度设定中断子程序：UP: PUSHACJNER7, #30H, GOUPSJMPUPENDGOUP: MOVA, R7ADDA, #01DAAMOVR7, AACALLDISPLAYUPEND: POPARETI温度设定中断子程序：ORG0060HDOWN: PUS

46、HACJNER7, #10H, GODOWNSJMPDOWNENDGODOWN: MOVA, R7CLRCSUBBA, #01JNBPSW.6, GOONSUBBA, #06GOON: MOVR7, AACALLDISPLAYDOWNEND: POPARETI显示子程序：ORG0075HDISPLAY: MOVDPTR, #LEDTABMOVA, #0FHANLA, R7MOVCA, DPTR+AMOVP1, AMOVA, #0F0HANLA, R7SWAPAMOVA, DPTR+AMOVCP2, ARETORG0090HLEDTAB: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99HDB9

47、2H,82H,0F8H,80H,90H定时中断子程序：ORG0100HTIME: PUSHASETBP3.1SETBP3.0MOVP0, #0FFHMOVA, P0MOVB, #10MULABMOVA, #210CLRCSUBBA, BMOVB, #10DIVABSWAPAADDA, BCJNEA, R7, CONCON: JNCSTOPSETBP3.7SJMPTIMEENDSTOP: CLRP3.7TIMEEND: POPARETIEND外文文献TemperatureControlUsingaMicrocontroller:AnInterdisciplinaryUndergraduateEn

48、gineeringDesignProjectJamesS. McDonaldDepartmentofEngineeringScienceTrinityUniversitySanAntonio, TX78212AbstractThispaperdescribesaninterdisciplinarydesignprojectwhichwasdoneundertheauthorssupervisionbyagroupoffourseniorstudentsintheDepartmentofEngineeringScienceatTrinityUniversity. Theobjectiveofth

49、eprojectwastodevelopatemperaturecontrolsystemforanair-filledchamber. Thesystemwastoallowentryofadesiredchambertemperatureinaprescribedrangeandtoexhibitovershootandsteady-statetemperatureerroroflessthan1degreeKelvinintheactualchambertemperaturestepresponse. Thedetailsofthedesigndevelopedbythisgroupof

50、students, basedonaMotorolaMC68HC05familymicrocontroller, aredescribed. Thepedagogicalvalueoftheproblemisalsodiscussedthroughadescriptionofsomeofthekeystepsinthedesignprocess. Itisshownthatthesolutionrequiresbroadknowledgedrawnfromseveralengineeringdisciplinesincludingelectrical, mechanical, andcontr

51、olsystemsengineering.1IntroductionThedesignprojectwhichisthesubjectofthispaperoriginatedfromareal-worldapplication. AprototypeofamicroscopeslidedryerhadbeendevelopedaroundanOmegaTMmodelCN-390temperaturecontroller, andtheobjectivewastodevelopacustomtemperaturecontrolsystemtoreplacetheOmegasystem. The

52、motivationwasthatacustomcontrollertargetedspecificallyfortheapplicationshouldbeabletoachievethesamefunctionalityatamuchlowercost, astheOmegasystemisunnecessarilyversatileandequippedtohandleawidevarietyofapplications.ThemechanicallayoutoftheslidedryerprototypeisshowninFigure1. Themainelementofthedrye

53、risalarge, insulated, air-filledchamberinwhichmicroscopeslides, eachwithatissuesampleencasedinparaffin, canbesetoncaddies. Inorderthattheparaffinmaintaintheproperconsistency, thetemperatureintheslidechambermustbemaintainedatadesired (constant) temperature. Asecondchamber (theelectronicsenclosure) ho

54、usesaresistiveheaterandthetemperaturecontroller, andafanmountedontheendofthedryerblowsairacrosstheheater, carryingheatintotheslidechamber. Thisdesignprojectwascarriedoutduringacademicyear199697byfourstudentsundertheauthorssupervisionasaSeniorDesignprojectintheDepartmentofEngineeringScienceatTrinityUniversity. Thepurposeofthispaperistodescribetheproblemandthestudents solution