由51单片机控制简易冷暖双向空调.docx

河南机电高等专科学校课程设计报告课程名称： 《计算机控制技术》 题 目： 专业班级： 姓 名： 学 号： 成 绩：2010年 月日设 计 任 务 书课题简介：设计一个由51单片机控制简易冷暖双向空调。通过这个过程学习温度的采样方法，A/D变换方法以及数字滤波的方法。通过实践过程掌握温度的几种控制方法，了解利用单片机进行微型计算机控制系统结构。技术指标：温度指标：16～30℃之间任选；偏差：1℃。1.用“+”和“-”两个按键选择设定温度2.两位LED交替显示实际温度和设定温度，间隔1秒钟目 录第1章 系统分析………………………………………………………11.1 功能简介1.2 方案选择第2章 硬件电路设计…………………………………………………2.1 系统总体框图2.2 各部分电路图第3章 软件设计………………………………………………………3.1 主程序流程图3.2 各主要功能子程序流程图第4章 总结………………………………………………………设计中的优缺点4.2 系统性能分析附录A 硬件电路图…………………………………………………附录B 程序清单…………………………………………………参考文献…………………………………………………1 系统分析1.1 功能简介本控制电路是以8051单片机为控制核心。整个系统硬件部分包括温度采样电路，自激式A/D转换器，按键电路，驱动电路，时序电路，和8段译码器，LED数码显示器。在配合用汇编语言编制的程序使软件实现，实现空调温度智能转换的基本功能。本控制电路成本低廉，功能实用，操作简便，有一定的实用价值。本文从3个方面展开论述，首先是硬件电路的描述；接着软件部分的设计；最后实现功能。1.2 方案选择方案一通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。空调温控器主要单片机，时序电路，温度采样电路，A/D转换电路，温度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成。系统原理图见图1所示： 80518段译码器8段译码器数码管数码管按键电路驱动电路A/D转换电路时钟图1-1 空调机温度控制系统框图方案二 DS18B20单线连接方案，方案二采用单线连接，就是四块DS18B20连到单片机的一个IO口上，这种方案只用到单片机的一个IO口，大大的节约了单片机的IO口资源。缺点实在是时序上就复杂了，DS18B20的编程就增加读ROM程序，有哪些信誉好的足球投注网站ROM和匹配ROM程序。 综合比较决定选用方案一2 硬件电路设计2.1系统总体框图由于空调温度控制器的核心就是单片机，单片机的选择将直接关系到控制系统的工作是否有效和协调。本设计采用MCS-51系列的8051单片机，因为8051单片机应用广泛，性能稳定，抗干扰能力强，性价比高。8051包含了8位CPU，片内振荡器，4K字节ROM,128字节RAM,2个16位定时器，计数器，中断结构，I/O接口等。可进行计算，定时等一系列功能 80518段译码器8段译码器数码管数码管按键电路驱动电路A/D转换电路时钟图2-1 空调机温度控制系统框图2.2各部分电路图2.2.1 A/D转换电路ADC0801是8位全MOS中速A/D 转换器、它是逐次逼近式A/D 转换器，片内有三态数据输出锁存器，可以和单片机直接口接。其主要引脚功能如下：（1）RD，WR：读选通信号和选通信号（低电平有效）。（2）CLK：时钟脉冲输入端，上升有效。（3）DB0—DB7是输入信号。（4）CLKR：内部时钟发生器外接电阻端，与CLKIN端配合可由芯片自身产生时钟脉冲，其频率为1/1.1RC。（5）CS：片选信号输入端，低电平有效，一旦CS有效，表明A/D转换器被选中，可启动。（6）WR：写信号输入，接受微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端，低电平有效，CS、WR同时为低电平时，启动转换。(7)INTR：转换结束输出信号，低电平有效，输出低电平表示本次转换已完成。该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。 （8）CLK:为外部时钟输入端，时钟频率高，A/D转换速度快。允许范围为10-1280KHZ，典型值为640KHZ，此时，A/D转换时间为10us。通常由MCS—51单片机ALE端直接或分频后与其相连。当MCS单片机与读写外，RAM操作时，ALE信号固定为CPU时钟频率的1/6，若单片外接的晶振为6MHZ，则1/6为1MHZ，A/D转换时间为64us。A/D 转换电路如图2.1所示。ADC0801的A/D转换结果输出端DB0—DB7与8051的P0.0-P0.7相连，INTR与P2.0口相连，INTR端用于给出A/D转换完成信号，所以通过查询P2.0便可