【正文】 工廠生產(chǎn)方面，其作用也體現(xiàn)到了各個(gè)方面，隨著人們生活質(zhì)量的提高，酒店廠房及家庭生活中都會見到溫度控制的影子，空調(diào)等家用電器隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高越來越普及，一個(gè)簡單，穩(wěn)定的溫度控制系統(tǒng)能更好的適應(yīng)市場。而本次設(shè)計(jì)就是要通過以MCS51系列單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)溫度控制器的設(shè)計(jì)。AT89C51單片機(jī)。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS８位單片機(jī)，片內(nèi)含4k字節(jié)的可反復(fù)擦寫1000次的只讀程序存儲器（PEROM）和128字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。數(shù)碼管。數(shù)碼管顯示能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與CMOS、ITL電路兼容。發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短(0．1μs)，高頻特性好，單色性好，亮度高。體積小，重量輕，抗沖擊性能好。壽命長，使用壽命在10萬小時(shí)以上，甚至可達(dá)100萬小時(shí)。但顯示功能有限，只能顯示數(shù)字和個(gè)別字母。 STEC89C51引腳圖如下：圖21 STC89C51 引腳圖 LED顯示屏電路圖如下：圖22 LED顯示電路 LM324示意圖如下： 圖23 LM324示意圖通過溫度傳感器對空氣進(jìn)行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機(jī)，再由單片機(jī)控制顯示器，并比較采集溫度與設(shè)定溫度是否一致，然后驅(qū)動空調(diào)機(jī)的加熱或降溫循環(huán)對空氣進(jìn)行處理，從而模擬實(shí)現(xiàn)空調(diào)溫度控制單元的工作情況。空調(diào)溫控器主要單片機(jī)，時(shí)序電路，溫度采樣電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，溫度顯示電路，溫度輸入電路，驅(qū)動電路等組成。系統(tǒng)原理圖見圖24所示：溫度采樣電路 AT89C518段譯碼器8段譯碼器數(shù)碼管數(shù)碼管按鍵電路驅(qū)動電路A/D轉(zhuǎn)換電路時(shí)鐘圖24 空調(diào)機(jī)溫度控制系統(tǒng)框圖溫度是日常生活中經(jīng)常遇到的一個(gè)物理量，它也是科研和生產(chǎn)中最常見、最基本的產(chǎn)量之一。在很多場合都需要對溫度進(jìn)行測控，而溫度測控離不開溫度傳感器，因此，掌握正確的測溫方法及溫度傳感器的使用方法極為重要。 常用的測溫方法物體受熱后溫度就要升高，任何兩個(gè)溫度不同的物體相接觸都必然產(chǎn)生熱交換，直到兩者的溫度達(dá)到平衡為止。據(jù)此，可以選擇某種溫度傳感器與被測物體接觸進(jìn)行溫度測量，這種方法稱為接觸式測溫。接觸式測溫常用于較低溫度的測量。此外，物體受熱后溫度升高的同時(shí)還伴有熱輻射，因此，可利用溫度傳感器接收被測物體在不同溫度下輻射能量的不同來測量溫度，這種測溫方法稱為非接觸式測溫。非接觸式測溫常用于高溫測量。 溫度傳感器產(chǎn)品分類目前，溫度傳感器沒有統(tǒng)一的分類方法。按輸出量分類有模擬式溫度傳感器和數(shù)字式溫度傳感器。按測溫方式分類有接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。按類型分類有分立式溫度傳感器（含敏感元件）、模擬集成式溫度傳感器和智能溫度傳感器（即數(shù)字溫度傳感器）。模擬式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的模擬量信號。其特點(diǎn)是輸出響應(yīng)速度較快和MPU（微處理器）接口較復(fù)雜。數(shù)字式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的數(shù)字量，同模擬輸出相比，它輸出響應(yīng)較慢，但容易與MPU接口。下面對工程中常用的溫度傳感器做簡單介紹。電阻式溫度傳感器分為熱電阻式溫度傳感器和熱敏電阻溫度傳感器，他們的特點(diǎn)是自身的電阻值隨溫度而變化。熱敏電阻式利用半導(dǎo)體材料制成的敏感組件，通常所用的熱敏電阻溫度傳感器都是具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，它的電阻率受溫度的影響很大，而且隨溫度的升高而減少，簡稱NTC。其優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，體積小，壽命長，工作穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離；缺點(diǎn)是互換性差，非線性嚴(yán)重。 利用熱電阻溫度系數(shù)隨溫度變化的特性而制成的溫度傳感器。稱為熱電阻溫度傳感器。對于大多數(shù)金屬導(dǎo)體，其電阻值都具有隨溫度升高而增大的特性。由于純金屬的溫度系數(shù)比合金的高，因此均采用純金屬作為熱電阻組件。常用的金屬導(dǎo)體材料有鉑、銅、鐵和鎳。 熱電偶是一種傳統(tǒng)的溫度傳感器，其測溫范圍一般為50到+1600℃，最高可達(dá)+2800℃，并且有較高的測量精度。另外，熱電偶產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，使用時(shí)易于選擇，可方便地用計(jì)算機(jī)做線性補(bǔ)償，因此，至今在測溫領(lǐng)域內(nèi)仍被廣泛使用。它的理論基礎(chǔ)是建立在熱電效應(yīng)上，將熱能轉(zhuǎn)化為電能。 集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成傳感器。模擬集成溫度傳感器是在20世紀(jì)80年代問世的。它是將溫度傳感器集成在一個(gè)芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC，它屬于最簡單的一種集成溫度傳感器。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一（僅測量溫度）、測溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗，適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)。外圍電路簡單，它是目前在國內(nèi)外應(yīng)用較為普遍的一種集成傳感器。 智能溫度傳感器（亦稱數(shù)字溫度傳感器）是在20世紀(jì)90年代中期問世的。智能溫度傳感器是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù)的結(jié)晶，它也是集成溫度傳感器領(lǐng)域中最具活力和發(fā)展前途的一種新產(chǎn)品。目前，行許多著名的集成電路生產(chǎn)已開發(fā)出上百種智能溫度傳感器產(chǎn)品。 智能溫度傳感器具有以下三個(gè)顯著特點(diǎn)：第一，能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器（MCU）；第二，能以最簡方式構(gòu)成高性價(jià)比、多功能的智能化溫度測控系統(tǒng)；第三，它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試功能的，其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。智能溫度傳感器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D傳感器、存儲器（或寄存器）和接口電路。有的產(chǎn)品還帶多路控制器、中央控制器（CPU）、隨機(jī)存取儲存器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。 溫度傳感器的選擇在介紹溫度傳感器的選擇原則之前，首先介紹在測控系統(tǒng)中選擇傳感器的總原則，本原則適用于各種傳感器的選擇?，F(xiàn)代傳感器在原理和結(jié)構(gòu)上千差萬別，如何根據(jù)具體的測控目的、測控對象以及測控環(huán)境合理地選擇傳感器，是單片機(jī)測控系統(tǒng)首先要解決的問題。當(dāng)傳感器選定之后，與之相配套的測控電路也就可以確定了。測控結(jié)果的成敗，在很大程度取決于傳感器的選擇是否合理。作為單片機(jī)測控系統(tǒng)前向通道的關(guān)鍵部件，在選擇傳感器時(shí)應(yīng)考慮一下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)測控對象與測控環(huán)境確定傳感器的類型首先要考慮采用何種原理的傳感器，這需要分析多方面的因素之后才能確定。因?yàn)?，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選擇，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量對象的特點(diǎn)和傳感器的使用條件綜合考慮一下一些具體問題：1）傳感器的量程；2）被測位置對傳感器體積的要求；3）測量方式為接觸式還是非接觸式；4）傳感器信號的引出是有線還是無線；5）是購買傳感器還是自行研制傳感器以及價(jià)格因素等。在綜合考慮上述因素之后就能確定選擇何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。（2）靈敏度的選擇通常情況下，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。（3）頻率響應(yīng)特性傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，傳感器的頻率響應(yīng)好，可測的信號頻率范圍就寬，傳感器的輸出信號必須在允許的頻率范圍內(nèi)保持不失真，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有一定得延遲，希望延遲時(shí)間越來越好。（4）線性范圍 傳感器的線形范圍是指輸出信號與輸入量成正比的范圍。從理論上講，在此范圍內(nèi)靈敏度應(yīng)保持定值。傳感器的線性范圍越寬，其量程越大，并且能保證一定的測量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定之后首先要看其量程是否滿足要求。（5）穩(wěn)定性 傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。（6）精度的選擇精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測控系統(tǒng)測量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要能滿足整個(gè)測控系統(tǒng)的精度要求就可以了，不必選得太高。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。溫度傳感器技術(shù)被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品、玩具、家用電子產(chǎn)品、工業(yè)測控系統(tǒng)以及個(gè)人計(jì)算機(jī)應(yīng)用中。傳統(tǒng)上分立式溫度傳感器是最常用的溫度傳感器元件，而集成溫度傳感器特點(diǎn)是測溫誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗，適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡單，它是目前在國內(nèi)外應(yīng)用最為普遍的一種溫度傳感器。綜上所述，不同的傳感器具有不同的應(yīng)用場合，由于在溫度測控系統(tǒng)中，傳感器是前向通道的關(guān)鍵部件，因此選擇合適的傳感器是非常重要的。選擇的原則要考慮溫度范圍、溫控精度、測溫場合、價(jià)格等幾方面的因素。分辨率用于表征D/A轉(zhuǎn)換器對輸入微小量變化的敏感程度。①D/A轉(zhuǎn)換器模擬輸出電壓可能被分離的等級數(shù)－－可用輸入數(shù)字量的位數(shù)n表示D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率；②可用D/A轉(zhuǎn)換器的最小輸出電壓與最大輸出電壓之比來表示分辨率。D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度是指輸出模擬電壓的實(shí)際值與理想值之差，即最大靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差。（或電流）的建立時(shí)間（轉(zhuǎn)換