【正文】 X X2：外接時(shí)鐘引腳。 X1 為片內(nèi)振蕩電路的輸入端， X2 為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 振蕩電路設(shè)計(jì) AT89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的高增益反相放大器 , 振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)送到 CPU, 作為 CPU的時(shí)鐘信號(hào) ,驅(qū)動(dòng) CPU產(chǎn)生執(zhí)行指令功能的機(jī)器周期。引腳 XTAL1和 XTAL2 是此放大器的輸人端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器 , 振蕩電路的連接如圖所示圖 8所示，外接石英晶體或陶瓷諧振器以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路 , 接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容 C1和 C2的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求 , 但電容的大小多少會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振圈內(nèi)部振蕩的接法的快速性和溫度穩(wěn)定性。外接石英晶體時(shí) , C1和 C2 一般取（ 40pF10pF），外接的 是石英晶體 , 所以， C C2 選擇標(biāo)稱(chēng)值 30pF。 系統(tǒng)振蕩電路如圖 3所示。 圖 3 振蕩電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)復(fù)位是使 CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài) , 并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。無(wú)論是在單片機(jī)剛開(kāi)始接上電源時(shí) , 還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。 89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST引腳輸人到芯片的施密特觸發(fā)器中的。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí) , 且振蕩器穩(wěn)定后 , 如果 RST引腳有一個(gè)高電平并維持 2個(gè)機(jī)器周期（ 24個(gè)振蕩周期） , 則 CPU就可響應(yīng)并且將系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位分為手動(dòng)復(fù) 位和上電復(fù)位。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的是上電自動(dòng)復(fù)位。 系統(tǒng)復(fù)位電路如圖 4所示。 6 圖 4 復(fù)位電路 鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì) 獨(dú)立鍵盤(pán)與單片機(jī)連接時(shí)，每個(gè)按鍵都需要單片機(jī)的一個(gè) I/O口，若單片機(jī)系統(tǒng)需要較多按鍵，如果用獨(dú)立按鍵會(huì)占用過(guò)多的 I/O 口資源。單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O 口資源往往比較寶貴，當(dāng)用到多個(gè)按鍵時(shí)，為了節(jié)省 I/O口線，一般需使用矩陣鍵盤(pán)。本系統(tǒng)共需使用 16個(gè)按鍵，故選擇 44? 的矩陣鍵盤(pán)。鍵盤(pán)接口電路如圖 5所示。 圖 5 鍵盤(pán)接口電路 溫度測(cè)量電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的溫度測(cè)量電路采用 DS18B20來(lái)實(shí)現(xiàn)。 DS18B20是美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司推出的第一片采用 “一線總線 ”接口的溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾、能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供處理器處理。 DS18B20的性能及特點(diǎn) [2]： ? 適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍在 ~ ，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。 ? 獨(dú)特的單線接口方式，它與微處 理器連接時(shí)僅需一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 7 DS18B20的雙向通信。 ? 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。 ? 在使用中不需要任何外接元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路里。 ? 測(cè)溫范圍 55℃ ~ +125℃ ，在 10℃ ~ +85℃ 時(shí)精度為 177?！?。 ? 可編程分辨率為 9~ 12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃ ， ℃ ， ℃ 和℃ ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。 ? 在 9 位分辨率時(shí)，最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字； 12 位分辨率時(shí)，最多在 750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字。 ? 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 “一線總線 ”串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。 ? 負(fù)壓特性。電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 系統(tǒng)溫度測(cè)量電路如圖 6所示。 圖 6 溫度測(cè)量電路 系統(tǒng)顯示電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 LCD1602作為系統(tǒng)的顯示器件， 1602字符型液晶是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，能分兩行顯示，它有若干個(gè) 75? 或者 115? 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。 1602型液晶接口信號(hào)如下： ? 1腳 VSS：電源地。 ? 2腳 VDD：電源正極。 ? 3腳 VO：液晶顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)端。 ? 4腳 RS： 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L)。 ? 5腳 R/ W ：讀寫(xiě)選擇端（ H/L）。 ? 6腳 E：使能信號(hào)。 ? 14~7 腳 D7~D0 ：數(shù)據(jù)口。 8 ? 15腳 BL1：背光電源正極。 ? 16腳 BL2：背光電源負(fù)極。 系統(tǒng)顯示電路如圖 7所示。 圖 7 系統(tǒng)顯示電路 輸出控制電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)要求在當(dāng)前室溫低 于設(shè)定溫度時(shí)，能夠自動(dòng)驅(qū)動(dòng)加熱系統(tǒng)工作 ；在當(dāng)前室溫高于設(shè)定溫度時(shí)能夠自動(dòng)驅(qū)動(dòng)制冷系統(tǒng)工作。本系統(tǒng)在復(fù)位后即置 P2^6腳和 P2^7腳為低電平，在當(dāng)前室溫低于設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)置 P2^7腳為高電平來(lái)驅(qū)動(dòng)后級(jí)加熱系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用紅色 LED來(lái)代替加熱系統(tǒng)；在當(dāng)前室溫高于設(shè)定溫度時(shí)，通過(guò)置 P2^6腳高電平來(lái)驅(qū)動(dòng)后級(jí)制冷系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用藍(lán)色 LED來(lái)代替制冷系統(tǒng)。 輸出控制電路如圖 8所示。 圖 8 輸出控制電路 總電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總電路圖如圖 9所示。 9 圖 9 系統(tǒng)總電路圖 系統(tǒng)所用元器件 本系統(tǒng)所用 的元器件清單如表 1所示。 表 1 系統(tǒng)所用元器件 元器件名稱(chēng) 數(shù)量 點(diǎn)觸式開(kāi)關(guān) 16 30pF瓷片電容 2 10uF電解電容 1 藍(lán)色 LED 1 紅色 RED 1 5V電源插座 1 自鎖開(kāi)關(guān) 1 LCD1602 1 1/4W10K電阻 3 10K可調(diào)電阻 1 AT89C52 1 DS18B20 1 12MHz晶振 1 10 3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軟件系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件由主程序模塊、測(cè)溫程序模塊、鍵盤(pán)掃描程序模塊以 及液晶驅(qū)動(dòng)程序模塊組成。 軟件流程圖設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件流程圖如圖 10所示。 圖 10 系統(tǒng)軟件流程圖 11 4 系統(tǒng)調(diào)試 程序在 Keil uVision4 環(huán)境下編寫(xiě)，編譯通過(guò)后生成 .hex文件加載到 Protuse 下可正常運(yùn)行。程序默認(rèn)溫度為 ℃ ， Protuse 下設(shè)定 DS18B20的溫度也為 ℃ ，故開(kāi)始運(yùn)行時(shí)兩路 LED燈都不點(diǎn)亮。當(dāng)利用鍵盤(pán)設(shè)定的溫度高于 DS18B20默認(rèn)的 ℃ 時(shí)，紅色 LED 燈被點(diǎn)亮；當(dāng)設(shè)定的溫度低于 DS18B20 默認(rèn)的 ℃ 時(shí)，藍(lán)色 LED 燈被點(diǎn)亮。 當(dāng) 設(shè)定的 溫度高于 DS18B20默認(rèn)的 ℃ 時(shí)，紅色 LED燈被點(diǎn)亮 ，如圖 11 所示。 圖 11 紅色 LED燈點(diǎn)亮 當(dāng)設(shè)定的溫度低于 DS18B20默認(rèn)的 ℃ 時(shí)，藍(lán)色 LED燈被點(diǎn)亮。 如圖 12所示。 12 圖 12 藍(lán)色 LED燈點(diǎn)亮 13 5 總結(jié) 本系統(tǒng)存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施 本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的空調(diào)溫度控制器僅對(duì)溫度部分實(shí)現(xiàn)了控制，但對(duì)于實(shí)際空調(diào)中的模式選擇以及定時(shí)運(yùn)行等工作過(guò)程還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，希望在以后的學(xué)習(xí)研究中能夠解決這些問(wèn)題。 心得體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)從獲得題目開(kāi)始便著手準(zhǔn)備，首先分析系統(tǒng)要求，在 Protuse里完成硬件原理圖的搭建，然后開(kāi)始在 Keil 環(huán)境下著手編寫(xiě)各部分程序，調(diào)試相應(yīng)的程序，在調(diào)試通過(guò)后再下載到 Protuse里進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后再返回 Keil 下修改相應(yīng)程序，直到最后仿真通過(guò)，最后在 Altium Designer 6 中畫(huà)出電路原理圖。在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，感謝那些提供過(guò)幫助的老師和同學(xué)。 14 參考文獻(xiàn) [1] 郭文川主編 . 單片機(jī)原理與接口技術(shù) . 北京 ：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 2020. [2] 郭天祥主編 . 51單片機(jī) C語(yǔ)言教程 . 北京：電子工業(yè)出版社， 2020. 15 附錄 1：系統(tǒng)的源程序清單 ： ifndef _global_H define _global_H include define uchar unsigned char//宏定義 define uint unsigned int define K_UP 0X20//定義鍵值 define K_DOWN 0X21 define K_CLEAR 0X24 define K_OK 0X25 define K_ONE 0X30 define K_FOUR 0X31 define K_SEVEN 0X32 define K_POINT 0X33 define K_TWO 0X34 define K_FIVE 0X43 define K_EIGHT 0X36 define K_ZERO 0X37 define K_THREE 0X38 define K_SIX 0X40 define K_NINE 0X41 define K_SET 0X42 extern float TEMP_NOW。 extern float TEMP_SET。 extern uint T_Count。 extern uint S_Count。 extern uint P_Count。 extern uint N_Count。 extern uint M_Count。 extern uchar Current_Temp_Display_Buffer[]。 16 extern uchar set_Temp_Display_Buffer[]。 extern int sel。 sbit lcden=P2^1。//液晶使能 sbit lcdrs=P2^0。//液晶數(shù)據(jù) /命令選擇端 sbit DQ =P2^2。//DS18B20數(shù)據(jù)端 sbit XX =P2^5。//讀寫(xiě)選擇端 sbit cold =P2^6。//輸出信號(hào) sbit warm =P2^7。//輸出信號(hào) endif ： include include include include include ////////////////////全局變量 ///////////////////////////// float TEMP_NOW=。 float TEMP_SET=。 uint T_Count=0。 uint S_Count=0。 uint P_Count=0。 uint N_Count=0。 uint M_Count=1。 uchar Current_Temp_Display_Buffer[]={ NOW: }。 uchar set_Temp_Display_Buffer[]= { SET: }。 int sel=0。 void Comparison()。 //////////////////////定時(shí) /////////////////////////////// void timer0_init(void) { TMOD = 0x00 。 //設(shè)置定時(shí)器 0的工作方式 TH0 = (81925000)/32。//單片機(jī)晶振為 12MHz，機(jī)器周期為 1us， t=5ms， //N=5000/1=5000 17 TL0 = (81925000)%32。 IE = 0x82。 TR0=1。 } void timer0() interrupt 1 { TH0 = (81925000)/32。 TL0 = (81925000)%32。 if(++T_Count == 100) //////100為 { TR0=0。 Read_Temperature()。 Display_Temperature() 。 T_Count=0。 if(++P_Count == 6) { N_Count=1。 } TR0=1。 } } ////////////////////主程序 ///////////////////////////