毕业设计（论文）基于AT89C51单片机的通用室温控制器设计.doc

第1章 绪论 以单片机为核心，设计通用室温控制系统对室内温度进行有效的控制。用集成温度传感器实时采集室内温度，将采集到的温度信号转换成可供CPU读取的信号，利用简单键盘输入不同的室温设定值，并且能区分开工作日及休息日的情况。通过液晶显示器在键盘的辅助下能实时显示当前的室温值，设定的温度值、时间、日期等。 对室内温度进行有效的控制，在一天24小时之内不同的时间段可设定不同的室温设定值，并且能区分开工作日及休息日的情况，能够显示当前的室内温度值、设定的温度值、时间、日期等。 本论文拟采用模糊控制为核心算法进行设计。 模糊控制是目前在控制领域所采用的智能控制方法中最具实际意义的方法。模糊控制的采用解决了大量过去人们无法解决的问题，并且在工业控制、家用电器和各个领域已取得了令人瞩目的成效。 模糊控制比传统的PID等控制方法，在强时变、大时滞、非线性系统中的控制效果有着明显的优势。将模糊控制技术应用于家电产品在国外已是很普遍的现象。单片机是家用电器常用的控制器件，把二者结合起来，可使控制器的性能指标达到最优的目的。基于模糊控制技术的单片机控制的电器，是对传统的电器开关控制的改造，具有达到设定温度的时间短、稳态温度波动小、反应灵敏、抗干扰能力强、节省电能等优点。  第2章 方案论证 本文拟采用以单片机为核心，设计通用室温控制系统对室内温度进行有效的控制。用集成温度传感器实时采集室内温度，将采集到的温度信号转换成可供CPU读取的信号，利用简单键盘输入不同的室温设定值，并且能区分开工作日及休息日的情况。通过液晶显示器在键盘的辅助下能实时显示当前的室温值，设定的温度值、时间、日期等。 常用的电加热控制方式有两位式控制、三位式控制、比例控制、积分控制、比例积分控制、比例微分控制及比例积分微分控制。实践证明这些控制方式是行之有效的，但由于室稳对象的环境参数、系统参数都是时变的，很难建立被控对象准确的数学模型，同时系统参数的在线调节又相当麻烦，所以传统的控制方式不尽使用。 本论文拟采用模糊控制为核心算法进行设计。 模糊控制比传统的PID等控制方法，在强时变、大时滞、非线性系统中的控制效果有着明显的优势。将模糊控制技术应用于家电产品在国外已是很普遍的现象。 模糊控制是目前在控制领域所采用的智能控制方法中最具实际意义的方法。模糊控制的采用解决了大量过去人们无法解决的问题，并且在工业控制、家用电器和各个领域已取得了令人瞩目的成效。 拟以AT89C51为核心 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 时钟控制拟采用DS12887进行控制。 DS12887芯片具有微功耗、外围接口简单、精度高、工作稳定可靠等优点，可广泛用于各种需要较高精度的实时时钟场合中。 利用集成温度传感器AD590实时采集室内温度。将采集到的温度信号转喊成DC0~~5V的电压信号通过ADC0809转换器转换成数字信号供AT89C51读取。 在一天24小时之内不同的时间段利用简单键盘输入不同的室温设定值，并且能区分开工作日及休息日的情况。通过液晶显示器在键盘的辅助下能实时显示当前的室温值、设定的温度值、时间、日期等。 系统分为一个主程序，和几个子程序。主程序主要为初始化，等待子程序的中断。几个子程序包括以下诸功能：从键盘输入数据和命令，显示数据，接收从模数转换器来的数据，处理这些数据并且控制输出。  第3章 系统硬件设计 3.1 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 ·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24Hz ·三级程序存储器锁定 ·128*8位内部RAM ·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路 管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 图3-1 AT89C51管脚说明 P