空调制冷系统案例

1、案例 单片机控制空调制冷系统设计设计一个空调制冷控制系统，要求该系统能够自动控制制冷压缩机的运行和停止(制冷压缩机工作，则将空气热量带走，环境温度下降)，使环境温度保持在人们设定的温度上(调温范围为1030)。控制系统要控制的是空气温度，是通过压缩机的运行、停止控制的，实际上单片机直接控制的是压缩机的工作状态。该系统要实现以下功能。1）根据环境温度控制压缩机工作。控制参数是温度，被控参数是压缩机电路通、断的工作状态。2）设置希望的环境温度值。由人手动控制。3）显示设定的温度值和当前环境温度值。该系统设计如下。1确定任务 见上述案例描述单 片 机温度传感器升温按钮降温按钮预置温度M指示灯继电器压

2、缩机当前温度2总体设计 可选用AT89C52单片机，其总体设计示意图如图1所示。图1 制冷控制系统总体方案示意图3硬件设计 空调制冷控制系统电路如图2所示。（1）该制冷控制系统可由AT89C52单片机最小系统即可实现（当然也可以用其他芯片，如AT89S51等），采用内部时钟电路。（2）温度设置信号由脉冲电路产生，为简化系统，通过导线分别与单片机INT0、INT1引脚相连，以中断方式工作。（3）两位预置的温度由P0口驱动2个数码管显示（带BCD码）。图2 空调制冷控制系统电路图开 始预置温度30在数码管上显示30初始化外中断0、1设置初始化定时器T0设置启动中断等 待（4）温度传感器选用数字温度

3、传感器DS18B20。数字温度传感器产生的串行信号由P3.6口输入，设置的温度由P1驱动4个数码管显示（动态显示），读取温度的时间延迟由T0实现，考虑到预置温度的显示问题，延时时间可设置为10ms（延时时间不能太短，太短的话，预置温度设置与显示将会不正常），当然可以使用热敏电阻式温度传感器来检测环境温度。（5）利用电磁继电器控制制冷压缩工作状态，压缩机可由+12V直流电源提供，继电路由P3.7驱动。 图3 主程序框图4软件设计 根据硬件设计可将软件设计成为以下几个模块。 （1）主程序模块：主要包括设置、显示默认调节温度为30的进行系统初始化工作。流程图如图3所示，源程序清单如下，包括全局变量定

4、义、头文件设置等。小技巧： 这里除了定义09的字段码外，还考虑到温度是负值时要显示“-”，而温度是正值时不显示符号，因此在该数组中多定义了两个符号的编码。#include <reg51.h>#include <intrins.h>sbit LE = P25;sbit DQ = P36;sbit DC = P37;unsigned char setTemp;unsigned char seg = 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40, 0x00;/字段数组定义了12个元素，其中第11个元素是负号&qu

5、ot;-"的字段码，第12个元素为不显示的字段码，用于显示正温度值unsigned char buf4;unsigned int temperature;void main() unsigned char t10,t; setTemp = 30; t10 = setTemp/10; t=setTemp%10; P0 = (t10<<4)|(t&0x0f); DC = 1; ReadTemperature(); delay(50000); delay(50000); TMOD=0x01; TH0= -10000<<8; TL0= -10000; TR0=

6、1; IT0=IT1=1; IE = 0x87; while(1)；（2）温度设置与显示模块：包括“升温”和“降温”两段程序，并将2位预置温度转换成BCD码，直接送往P0口，它们的内容相仿。参见任务九的案例示范，源程序清单如下。void isr_int0() interrupt 0 unsigned char t10,t; if(setTemp<30) setTemp+; t10=setTemp/10;t=setTemp%10; P0 = (t10<<4)|(t&0x0f);void isr_int1() interrupt 2 unsigned char t10,t

7、; if(setTemp>20) setTemp-; t10=setTemp/10;t=setTemp%10; P0 = (t10<<4)|(t&0x0f);（4）定时读取环境温度模块：该模块是完成控制系统的核心工作，利用DS18B20定时检测环境温度，根据环境温度控制压缩机启动与否，源程序清单如下。void delay(unsigned int time) /延时函数 while(time-);unsigned char Init_Ds18b20() /DS18B20初始化函数 unsigned char status; DQ = 1; delay(8); DQ =

8、 0;delay(90); DQ = 1;delay(5); status = DQ;delay(60); return status;unsigned char read() /读字节函数 unsigned char i = 0; unsigned char dat = 0; DQ=1;_nop_(); for(i=8; i>0; i-) DQ = 0;dat >>= 1;DQ = 1;_nop_();_nop_(); if(DQ) dat |=0x80; delay(30); DQ = 1; return(dat);void write(unsigned char dat

9、) /写字节函数 unsigned char i; for(i=8;i>0;i-) DQ = 0; DQ = dat & 0x01; delay(5); DQ=1; dat >>=1; void ReadTemperature() unsigned char tempL=0; unsigned char tempH=0; if(Init_Ds18b20() = 0) write(0xcc);write(0x44); Init_Ds18b20(); write(0xcc);write(0xbe); tempL = read(); tempH = read(); temp

10、erature = (tempH<<8)|tempL; void dispute() unsigned int temp,temp1; /用于中途的数据转换 /以下if语句用于处理负温度值，因为保存的是温度值的补码 if(temperature & 0xf800) = 0xf800) temperature = temperature+1; buf0=10; else buf0= 11;小技巧：这个if语句用于保证0时不出现负号“-”。方法是让当前的温度值与0.1进行比较，如果小于则表明目前温度是0，不必显示负号。 temp=temperature/16.0*100; /转

11、换成实际温度值并放大100倍，用于对百分位四舍五入 if(temp <10) buf0 = 11; else temp1 = temp % 10; if(temp1>=5) /四舍五入 temp += 10; temp /= 10 ; /去掉温度值的百分位 if(temp >= setTemp*10) && (buf0!=10) DC = 0; else DC = 1; if(temp>=1000) /如果温度>=100度，则显示四位 buf0=temp/1000; buf1=temp/100%10; buf2=temp/10%10; buf3=t

12、emp%10; else buf1=temp/100; buf2=temp/10%10; buf3=temp%10; void display() /显示子程序. int i,j; unsigned char temp=0xfe; for(j=0;j<40;j+)小技巧： 由于数码管采用动态显示，因此这些必须显示温度值的程序段必须多次循环才能保证显示正常，这些很关键！ temp=0xfe; for(i=0;i<4;i+) LE=0; P2=temp; if(i=2) P1=segbufi+0x80; else P1=segbufi; LE=1;LE=0; delay(10); temp=(temp<<1)|1; P2=temp; /关显示，进行下一次测试 void tim