基于51单片机的空调温度控制设计 .pdfVIP

基于MCS-51单片机的空调智能温控器的设计与开发

摘要本控制电路是以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。

关键词8051单片机温度控制LED数码显示

一系统总体设计方案

1.1课题背景

电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根

本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单

片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单片机

在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的C51系列的单片机

的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着

人们的工作和学习。

在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个

方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影

子，温度控制将更好的服务于社会.而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和

生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。

而本次设计就是要通过以MCS-51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控

制器的设计。

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：

温度采样电路

时钟

图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

二、系统硬件设计

2.1单片机

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。

2.2A/D转换电路

2.2.1ADC0801介绍

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