空调机温度控制系统.doc

摘 要本文介绍了一种空调机温度控制系统。本温度控制系统采用AT89C51单片机收集数据，处理数据来实现对温度的调控。主要过程如下：利用传感器将非电量信号转换为电信号，转换后的电信号再进入A/D转换器转换成数字量，传送给单片机进行数据处理，并向外围设备输出控制信号。由LED实时显示被控温度及设定温度，使系统应用更加方便、直观。关键词：单片机、A/D转换AbstractIn this paper the management system of intelligent temperature dips is mainly discussed. The controlling system of temperature uses 89C51 to realize temperature controlling. In this paper how to adopt the CPU to control to collect data, handle data and drive step electrical machinery is introduced, which makes the system boost the precision and stability. Main process as follows: Using the sensor to turn non-delecom- munication into telecommunication, later, imposing A/D converters to turn it into digital, then conveying the digital to micro-controller of 89C51 to handle.Keyword: One-chip computer 、A/D Converters空调机温度控制系统的设计目 录中文摘要1英文摘要2目 录 4引 言61单片机的应用62度控制的发展及意义63课题的背景64本次设计的技术要求7第一章、 系统原理的设计81.1系统原理图的设计81.2系统的组成框图9第二章、 硬件部分的设计92.1主要芯片的介绍92.1.1 AT89C51102.1.2 ADC0809112.1.3 AD590132.2电路的工作原理142.2.1信号的采集142.2.2信号的处理152.2.3控制端电路162.2.4动态显示182.3PCB的设计192.3.1布局192.3.2布线202.3.3焊盘202.3.4电源线及地线设计21第三章、 软件部分设计213.1汇编语言213.2系统流程图22第四章、 系统调试23总结24谢辞25附录一、中英文翻译26参考文献27引 言1单片机的应用在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，它的应用已经越来越广泛。而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等等）和民用家电各方面有广泛的应用。其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。温度控制系统则是单片机在工业生产中的一个典型的应用。温度控制系统就是通过单片机的控制，使温度再设定的范围内。2温度控制的发展及意义现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。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。3课题的背景随着电子技术的发展，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。而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制系统的设计。4本次设计的技术要求将AD590作为室内温度传感器，当温度变化时，AD590会产生电流变化，经OPA1将电流转换电压，由OPA2做零位调整，最后右OPA3反相放大10倍。ADC0809输出最大转换值=FFH。OPA3为放大10倍时，则本电路最大测量温度为：最大显示温度为5.1V，即51 255X=51知X=0.2即先乘2再除10FF2552552510 R4=0.5 R3=10 即D4=0 D3=5 D2=1 D1=0本电路显示器只取D3，D2两位数。按下P2.1按钮，放开后立即进入温度设定模式，显示设定最高温度34（建立TABLE内），每按一次设定温度将减少1直至最低设定温度20，再按一次又回到34。当室温高于设定温度，发光二极管（P3.0）亮，使室温降低，当室温低于设定温度，发光二极管熄灭。当进入设定温度模式，如未按下设定按钮（.P2.1），经数秒后自动解除设定模式，回到室温显示模式。 本程序以计时中断，每50毫秒中断一次，比较室温与设定温度一次，而令发光二极管亮或熄灭。第一章 系 统 原 理 的 设 计图1信号采集A/D转换单片机信号处理动态显示1.1系统原理图的设计设计的工作原理：通过AD590温度传感集成芯片采样(温度)形成电流,经过LM741放大后输入到电压放大电路，放大后的信号输入到A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，然后由P0口送入单片机,同时经单片机程序处理在P1口BCD信息再经过7448芯片译码成字形码将当前温度显示于数码管,当单片机程序检测到输入的室温信号高于单片机程序设定温度，从单片机RXD口发出控制信号使发光二极管亮；单片机程序检测到输入的室温信号低于单片机程序设定温度，发光二极管熄灭。1.2课题设计的组成框图：段选P2.5P2. P0口XTAL1XTAL289c51 ALEREST P1.41.5 P1口RXD产生12M振荡电路外部复位电路数码管四分频ADC0809D0D7 CLOCK加热7448采样调整电路位选图2 单片机系统是整个控制系统的核心，它完成整个系统的信息处理及协调控制功能。由于系统对控制速度、精度及功能要求都无特别之处，因此可以选用目前广泛使用的MSC51系列单片机AT89C51。AT89C51可以提供系统控制所需的中断、定时及存放中间结果的RAM电路；通过A/D转换、AD590等电路形成信息采集通道；通过压缩机控制电路实现控制信号的输出；两位共阴LED数码管实现控制精度。分辨率为1，在温度设定范围内显示温度和标准温度之间的误差给定值？ c、 显示程序 30H放到ADIV ABA 存到R3(显示个位数)B存到R4（显示十位数）查表显示B中的数第四章 系统调试按照PCB图制出PCB电路板，将软件程序写入单片机内，焊接元器件，由于设计中成本的考虑，在制作和调试系统实物的时候采用了一些模拟近似的元件，例如电机控制端工作时当单片机程序检测到输入的室温信号高于单片机程序设定温度，本设计采用发光二极管代替，即发光二极管亮，使温度降低。当前温度低于设定温度时，发光二极管熄灭。从而达到设计调试的目的。而在信号的采集端，如果在调试的时候采用AD590温度传感器，很难保证温度的变化，而且在演示的时候由于外界因素的干扰也很难确保非常的精确，在这里由于考虑到设计中设定一个理想的温度作为参照温度，这样保证了实验的易操作性和精确度。总结五个多月来，在林老师的指导下，经过自己努力，基本上完成了设计要求的内容，在系统可行性分析、原理图设计、PCB绘制、以及单片机编程等方面都作了许多实际工作，取得了一些成绩，同时也遇到了一些问题，存在一些不足。经过这三个月的学习和工作，我觉得自己不论是在理论知识方面还是在动手能力方面都有了不小的进步，自己从中受益匪浅。这次设计很好的把以前学到得理论知识应用于实践，使我认识到理论知识与实践之间有一定的差距，只有通过不断的努力学习和实践才能很好的把理论知识应用到实践当中，也只有通过不断的实践才能对理论知识的理解。通过这次设计不仅学会了如何去查找相关资料，更重要的是通过查找资料和翻阅书籍学到了不少知识，扩大了知识面，提高了知识水平。经过单元设计和系统设计巩固了以前所学的专业知识，不但对数电、模电、单片机程序有了更深层次的认识，自己真正认识到理论联系实际的重要性，为以后的学习和工作提供了很多有价值的经验。通过这次设计不仅增强了自己的动脑能力和动手能力，也提高了我思考问题、分析问题、解决问题的能力，更重要的是学会用工程化的思想来解决问题。这在以前的学习过程中是不曾学到的。在短短的三个月时间内完成设计内容，在很大程度上得益于老师的帮助。这次设计是我认真认识到完整、严谨、科学分析问题、解决问题的思想是多么的重要，只有拥有了科学的态度才能设计出有用的产品。另外通过本次设计，是我认识到自己理论知识的应用能力有很大的欠缺，需要在以后的学习中进一步提高。 谢辞五个多月的毕业设计中，我的指导老师林洁老师给了我细心、周到的指导，时刻关心我的设计进程，纠正我的设计方向。王老师严谨的教学作风和一丝不苟、孜孜不倦的工作精神给了我很大的启发，老师的指导把我从理论过渡到实践，不仅丰富了我的科学文化知识，还把我的实践操作能力也锻炼到了一个新的高度，使我知道了求学过程中要保持严谨、求实、创新的工作作风。在设计的过程中，同样也得到了很多老师和同学的帮助，在此，对他们表示衷心的感谢。附录一、中英文翻译ADC0808/ADC08098-Bit P Compatible A/D Converters with 8-ChannelMultiplexerGeneral DescriptionThe ADC0808, ADC0809 data acquisition component is a monolithic CMOS device with an 8-bit analog-to-digital converter,8-channel multiplexer and microprocessor compatiblecontrol logic. The 8-bit A/D converter uses successive approximationas the conversion technique. The converter featuresa high impedance chopper stabilized comparator, a256R voltage divider with analog switch tree and a successiveapproximation register. The 8-channel multiplexer candirectly access any of 8-single-ended analog signals.The device eliminates the need for external zero andfull-scale adjustments. Easy interfacing to microprocessorsis provided by the latched and decoded multiplexer addressinputs and latched TTL TRI-STATE outputs.The design of the ADC0808, ADC0809 has been optimizedby incorporating the most desirable aspects of several A/Dconversion techniques. The ADC0808, ADC0809 offers highspeed, high accuracy, minimal temperature dependence, excellentlong-term accuracy and repeatability, and consumesminimal power. These features make this device ideallysuited to applications from process and machine control toconsumer and automotive applications. ADC0809数据收集部分是由一种8位模数转换的CMOS（互补性金属氧化物半导体）装置器组成的。通过8个通道多路转换器和有互换性的微处理器来控制逻辑。8位A/D转换器通过类似转换技术那样使用连续的近似值。其转换特征是一个稳定的高阻抗率断路比较器及一个256R的类似转换结构和具有连续寄存近似值功能的电压分配器。8位多路转换器能直接存取任何一个8位单通道的模拟信号。这个装置为外部清零和全面调整除去需要。相对于ADC0808来说，ADC0809在各个关键A/D转换技术上具有优势。ADC0809具有高速度，高准确，最低限度温度依靠，较长的精确性，可以重复