【单片机课程设计】基于MCS51单片机的直冷式电冰箱的控制.docVIP

2009/2010学年度第一学期 计算机控制技术（MCS51单片机） 课程设计报告书 题 目： 直冷式电冰箱的控制 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 目 录 1.课程设计目的…………………………………………………………………………………1 2.课程设计题目和要求…………………………………………………………………………1 3.设计内容………………………………………………………………………………………1 4设计总结………………………………………………………………………………………14 参考书目…………………………………………………………………………………………14 附录………………………………………………………………………………………………15 1 课程设计目的 1.1 以MCS51单片机为主完成计算机控制技术（单片机）课程设计，掌握此次课程设计所用知识。 理解课程设计使用原理，使此次设计的程序及电路能够正常使用。 直冷式电冰箱的控制要求 2.1 课程设计的要求 2.1.1设定2个测温点，测量范围：－26(C～＋26(C，精度±0.5(C； 2.1.2利用功能键分别控制温度设定、冷藏室及冷冻室温度设定等； 2.1.3制冷压缩机停机后自动延时3分钟后方能再启动； 3 电冰箱控制系统硬件电路 3.1 硬件设计 3.1 系统硬件结构图 3.1.1 单片机采用INTEL公司的高效微控制器MCS51。是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。INTEL公司的AT89C51芯片具有以下特性：4KB片内在系统可编程Flash程序存储器；时钟频率为0～33MHz；128字节片内随机读写存储器（RAM）；32个可编程输入/输出引脚；2个16位定时/计数器；5个中断源，2级优先级；全双工串行通信接口；监视定时器；2个数据指针。 图3.2 MCS51内部结构图 2 3.1.2 电源供电电路 本设计总电源是有效值220V，频率50Hz的单相交流电网电压，通过变压器降压输出一组9V和一组24V低压交流电，然后再经过整流桥和整流输出直流电压。前者提供给数字电路部分后者为模拟电路部分提供电能为了得到标准的±12V，±5V，+5V直流电，故选用三端稳压器7912，7812，7905和7805作为稳压元件，使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而输出得到足够高稳定性的直流电源。 图3.4 模拟电路供电图 3.1.3 温度测量电路 如图所示，温度传感器选用了MF53-1型热敏电阻，具有负温度系数，灵敏度较高。其阻值和温度的关系为：R(t)=286/(26.8+t)-2.68kΩ 利用温度传感器可以很容易测得冷藏室温度和冷冻室温度。 图3.5 温度测量电路 4 3.1.4 键盘与显示电路 从图中可以看出，键盘电路和LED显示电路由串行口扩展5片74LS164实现。系统采用了6个功能键控制冷冻室、冷藏室及速冻时间设定，4个LED数码管用于显示冷冻室、冷藏室温度及压缩机启、停和故障等状态。 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、键盘程序的启动与重复等。为系统软件的主干部分 图3.8 主程序流程图 3.2.2 初始化子程序 初始化模块主要完成初始化I/O口、中断、内存单元,并读出存放在闪烁存储器上的温度设定值。温度设定值存放在闪烁存储器上即使断电也可保存。 3.2.3 键盘扫描子程序 扫描程序采用边延时边扫描的方法，当设置键SET_KEY按下一次，指示灯L1亮，按ADD(+)键和SUB(－)键设置冷藏室温度。当设置键SET_KEY按下二次，指示灯L2亮,L1灭，按ADD(+)键和SUB(－)键设置冷冻室温度。当设置键SET_KEY按下三次，设置完成，指示灯L1，L2均灭。如果3S内无键按下，表示误按或用户放弃设置。退出扫描。 4设计总结 本系