【正文】 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 隨著電子產(chǎn)品向智能化和微型化的不斷發(fā)展 ,單片機(jī)已成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中使用較為廣泛的 控制器。為了更好地推廣單片機(jī)在實(shí)際生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用 ,本文介紹一種應(yīng)用 AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)的 空調(diào) 智能溫度控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)通過溫度傳感器多點(diǎn)采集溫度 取其平均值 后反饋給單片機(jī)，單片機(jī)通過 采集到的平均值與內(nèi)設(shè)的溫度值進(jìn)行比較 ， 來決定運(yùn)行冬天模式還是夏天模式。在智能模式下， 系統(tǒng)啟動后，會根據(jù)選擇的 冬天或夏天 模式自動調(diào)節(jié)到人體最適溫度，調(diào)節(jié)室溫。實(shí)現(xiàn)了溫度的自動控制，同時也達(dá)到了一定的節(jié)能目的。在手動模式下，系統(tǒng)啟動 后，在冬天或夏天模式中均可運(yùn)行加熱或制冷模式，溫度的高低由設(shè)定值決定。 而加熱和制冷模式的運(yùn)行，取決于設(shè)定值與平均值的比較。 通過數(shù)碼管 實(shí)時顯示出當(dāng)前的溫度 。本文根據(jù)任務(wù)要求從理論出發(fā)，設(shè)計(jì)思路，最終實(shí)現(xiàn)了任務(wù)要求。 關(guān)鍵詞 ：單片機(jī)，溫度控制，智能化 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACT With the development of electronic products in intelligentialize and microminiaturization,single chip microputer has bee the most widely uesd controller in the research and development of electronic popularizing the single chip microputer’s use in our lives and produce better,this article introduces one kind of intelligent temperature control system based on AT89S51. This system feedback different temperature which collected by temperature transmitter to the single chip single chip microputer pares the different temperature to deside using which or summer and heating or the system works,it will controls the temperature to make people feel fortable by different this way system es true the purpose that the other hand it can saving nixie tube,people can know the temperature at the same article according to the mission requirement,designs the project,finally realized the mission requirement. KEY WORDS: single chip microputer， temperature control， intelligentize 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 前 言 ............................................................... 1 第 1章 系統(tǒng)方案的確立 ............................................... 2 系統(tǒng)方案的確立 ................................................ 2 本設(shè)計(jì)采用的方案 .............................................. 2 系統(tǒng)原理框圖 .................................................. 2 第 2章 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) ............................................... 4 系統(tǒng)的功能 .................................................... 4 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 ............................................ 4 電源電路 .................................................. 5 復(fù)位電路 .................................................. 5 晶振電路 .................................................. 5 第 3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ............................................. 7 主控芯片 ...................................................... 7 AT89S51 單片機(jī)的主要性能特點(diǎn) .............................. 7 AT89S51 單片機(jī)的管腳說明 .................................. 8 AT89S51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) ................................. 10 各模塊的硬件設(shè)計(jì) ............................................. 12 電源模塊 ................................................. 12 溫 度采集模塊 ............................................. 13 顯示模塊 ................................................. 16 按鍵模塊 ................................................. 18 加熱及制冷電路模塊 ....................................... 18 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................ 20 PROTEL99SE簡介 .............................................. 20 電路原理圖編輯器 ......................................... 20 原理圖元件庫編輯器 ....................................... 21 Protel 99SE GERBE 輸出文件后綴名定義 ..................... 21 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Keil的簡介 .................................................. 22 系統(tǒng)程序流程圖 ............................................... 23 第 5章 總結(jié)與展望 .................................................. 28 參考文獻(xiàn) ........................................................... 29 致 謝 .............................................................. 30 附錄Ⅰ：電路原理圖 ................................................. 31 附錄Ⅱ：主程序程序代碼 ............................................. 32 附錄Ⅲ： DS18B20子程序代碼 ......................................... 35 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 本課題研究一種基于單片機(jī)的空調(diào)智能溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能根據(jù)環(huán)境溫度自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，讓人們有一個舒適的生活和工作環(huán)境。 隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測溫儀器在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年來，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個方面，但溫度控制一直是一個未開發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個實(shí)際問題。針對這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個溫度控制 系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。 在日常生活中，人們?yōu)榱藫碛幸粋€更舒適的生活環(huán)境，往往需要室內(nèi)擁有一個合適的溫度，而單片機(jī)的準(zhǔn)確性高、價格低、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，可結(jié)合升溫和降溫設(shè)備，有效的應(yīng)用到實(shí)際生活中。 第一代空調(diào)溫控器主要是電氣式產(chǎn)品，空調(diào)溫控器的溫度傳感器采用雙金屬片或氣動溫包，通過“給定溫度盤”調(diào)整預(yù)緊力來設(shè)定溫度，風(fēng)機(jī)三速開關(guān)和季節(jié)轉(zhuǎn)換開關(guān)為潑檔式機(jī)械開關(guān)。這類空調(diào)溫控器產(chǎn)品普遍存在“溫度設(shè)定分度值過粗”、“時間常數(shù)太大”、“機(jī)械開關(guān)易損壞”等問題。 第二代空調(diào)溫控器為電子式產(chǎn)品，溫 度傳感器采用熱敏電阻或熱電阻，部分產(chǎn)品的溫度設(shè)定和風(fēng)速開關(guān)通過觸摸鍵和液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面，冷熱切換自動完成，運(yùn)算放大電路和開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)雙位調(diào)節(jié)。這類智能空調(diào)溫控器產(chǎn)品改善了人機(jī)交互界面，解決了“溫度設(shè)定分度值過粗”等問題，但仍存在“控制精度不高”、“時間常數(shù)大”、“操作較復(fù)雜”等問題。 目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家正在研究開發(fā)第三代智能型室溫空調(diào)溫控器，個廠家積極響應(yīng)國家的政策，應(yīng)用新型控制模型和數(shù)控芯片實(shí)現(xiàn)智能控制。這一生產(chǎn)帶動電子行業(yè)的發(fā)展。 本課題研究一種基于單片機(jī)的空調(diào)智能溫控 系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為兩種 模式，即冬天模式和夏天模式。在每種模式下再分為兩種模式，即加熱模式和制冷模式。通過兩個溫度傳感器多點(diǎn)采集溫度，通過溫度 平均值與設(shè)定值比較選擇模式，當(dāng)溫度低于某一溫度時，實(shí)行冬天 模式，當(dāng)溫度高于某一溫度時，實(shí)行 夏天模式 。 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 系統(tǒng)方案的確立 系統(tǒng)方案的確立 考慮到 本設(shè)計(jì)要使用 溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中， 最常見的一種方法是 ， 使用多個 DS18B20采集多點(diǎn)溫度值，然后將各點(diǎn)溫度值反饋給單片機(jī)， 單片機(jī)讀取溫度值并進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，決定空調(diào)采用 哪種模式 ， 再對加熱器或壓縮機(jī) 發(fā)出相應(yīng)指令 ，即可滿足設(shè)計(jì)要求。 本設(shè)計(jì)采用的方案 本方案以 AT89S51單片機(jī)為控制核心，以智能溫度傳感器 DS18B20為溫度測量元件，對多點(diǎn)進(jìn)行溫度測量。對采集到的溫度值取平均值，再 與設(shè)定的人體最適溫度進(jìn)行比較，來決定空調(diào)采用哪種模式。溫度由兩位數(shù)碼管顯示。配有按鍵，可以改變空調(diào)的模式及溫度。 系統(tǒng) 原理框圖 初始方案原理框如圖 11所示。 圖 11 最初方案原理框圖 考慮到溫度多變，不同的人群對溫度需求不同的問題，故給系統(tǒng)加上了按鍵，以便于人們對空調(diào)的模式和溫度的高低進(jìn)行實(shí)時的個性化調(diào)節(jié)， 滿足個人的需求。再加上溫度顯示，人們對于溫度的調(diào)節(jié)可以更加精確。 DS18B20 DS18B20 AT89S51 加熱器 壓縮機(jī) 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 最終方案原理框 圖如 圖 12所示。 圖 12 最終方案原理框圖 按鍵 AT89S51 DS18B20 DS18B20 加熱器 壓縮機(jī) 兩位數(shù)碼管 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 的功能 本系統(tǒng) 是基于單片機(jī)的空調(diào)智能溫度控制系統(tǒng)，擁有冬天模式和夏天模式，在每種模式下又分為加熱模式和制冷模式。系統(tǒng)以 AT89S51 單片機(jī)為核心，DS18B20 為溫度測量元件，附有數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度值，有按鍵可改變當(dāng)前模式以及溫度。 系統(tǒng)通過 DS18B20 采集到多點(diǎn)溫度值，取其平均值。 空調(diào)內(nèi)設(shè)定兩個溫度值（ 181