【正文】 ...........................................IIIABSTRACT.................................................................IV1 緒論 ....................................................................1 論文研究的背景和意義 ................................................1 電冰箱電控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................2 論文主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 ....................................................22 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................4 總體設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 ....................................................4 電冰箱電控系統(tǒng)的主要功能和要求 ......................................53 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................6 AT89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng) ...............................................6 AT89 系列單片機(jī)的概況 ............................................6 時(shí)鐘電路.........................................................9 復(fù)位電路........................................................10 單片機(jī)系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)..............................................12 霜厚檢測(cè)電路 .......................................................14 熱敏電阻簡(jiǎn)介....................................................14 運(yùn)算放大器 LM324................................................15 霜厚檢測(cè)電路....................................................16 冷凍室冷藏室溫度檢測(cè)采樣電路 .......................................17 溫度傳感器 AD590................................................17 ADC0809 簡(jiǎn)介....................................................18 冷凍室溫度采樣電路圖............................................20 冷藏室溫度采樣電路圖............................................20 冷凍室冷藏室溫度檢測(cè)采樣原理....................................21 過欠壓保護(hù)電路..................................................21 ADC0809 與 AT89C51 接口設(shè)計(jì) ..........................................22 地址鎖存器 74LS373..............................................22 ADC0809 與 AT89C51 的接口電路 ....................................23 制冷與除霜控制電路 .................................................24 鎖存器 74LS273..................................................24 驅(qū)動(dòng)控制電路的設(shè)計(jì)..............................................25 開門報(bào)警電路 .......................................................26 鍵盤顯示電路 .......................................................26 接口芯片 8279 簡(jiǎn)介...............................................26 LED 簡(jiǎn)介 ........................................................28 鍵盤顯示電路設(shè)計(jì)................................................294 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...........................................................31 系統(tǒng)主程序 .........................................................31 T0 中斷服務(wù)程序 .....................................................32 T1 中斷服務(wù)程序 .....................................................33 INT0 中斷服務(wù)程序 ...................................................335 結(jié)論 ...................................................................35參考文獻(xiàn) .................................................................36致謝 .....................................................................37摘 要單片機(jī)即單片微型計(jì)算機(jī)（SingleChip Microputer ），是集 CPU,RAM,ROM,定時(shí)，計(jì)數(shù)和多種接口于一體的微控制器。溫度測(cè)量部分以模擬電路為主，配合電壓比較模塊、A/D 轉(zhuǎn)化模塊，在誤差允許范圍內(nèi)測(cè)量溫度值，并進(jìn)行比較 ,產(chǎn)生電壓信號(hào)。系統(tǒng)擴(kuò)展 LED 顯示器，顯示動(dòng)態(tài)的冷凍室溫度和冷藏室溫度；系統(tǒng)擴(kuò)展了多個(gè)功能鍵，通過功能鍵可人為改變控制設(shè)定值從而滿足不同用戶的不同需要。通過 AD590 溫度傳感器對(duì)冷藏室溫度,冷凍室溫度進(jìn)行檢測(cè)，并將產(chǎn)生的模擬信號(hào)，通過 ADC0809 進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)；對(duì)霜厚度則通過熱敏電阻進(jìn)行溫度檢測(cè)后產(chǎn)生中斷信號(hào)送入單片機(jī)。關(guān)鍵詞：AT89C51 單片機(jī),A/DC0809,8279，AD590，電冰箱的電控系統(tǒng)。隨著社會(huì)發(fā)展，人們對(duì)食品溫度的控制要求也越來越高，對(duì)于電冰箱的溫度控制也就相應(yīng)的不斷提高。它結(jié)合傳感技術(shù)及計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，并綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)發(fā)展的新成果，不管是在民用工業(yè)，還是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中都有著極其廣泛的應(yīng)用前景，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化，智能儀器儀表的設(shè)計(jì)制造中，消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，通信方面及武器裝備等，含蓋了生產(chǎn)、生活、軍事各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品的準(zhǔn)確化、智能化、最優(yōu)化和多功能化，發(fā)揮著越來越重要的作用，引起了各個(gè)國(guó)家的高度重視。而我設(shè)計(jì)的電冰箱的電控系統(tǒng)就是采用了單片機(jī)為控制核心，通過電路設(shè)計(jì)，擴(kuò)展外圍電路，實(shí)現(xiàn)電冰箱的溫度控制，自動(dòng)除霜，溫度的顯示功能，開門報(bào)警功能，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，現(xiàn)實(shí)性。目前已發(fā)展到 20 多家。單片機(jī)的出現(xiàn)及應(yīng)用使電冰箱電控系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和完善有了很大的進(jìn)步。人們?cè)谏钪杏袝r(shí)忘記一些重要的日子或數(shù)據(jù)，如妻子的生日，孩子的培訓(xùn)時(shí)間或者是媽媽的手機(jī)號(hào)，這些信息只需用手輕點(diǎn)一下就能得到，使用者還可以在廚房一邊工作一邊收看自己喜愛的電視連續(xù)劇或者新聞節(jié)目。 論文主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)的目的是利用單片機(jī)采集環(huán)境溫度值，以數(shù)字量的形式存儲(chǔ)和顯示，可以獨(dú)立作為一種設(shè)備對(duì)溫室溫度進(jìn)行有一定精度的控制，經(jīng)過簡(jiǎn)單的運(yùn)算發(fā)出各種控制命令，并能動(dòng)態(tài)的顯示當(dāng)前溫度值，設(shè)定目標(biāo)控制溫度值。溫度檢測(cè)信號(hào)經(jīng)單片機(jī)處理后用于調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和加熱器的工作，滿足消費(fèi)者對(duì)溫度的設(shè)置要求，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)除霜功能。C~20176。該系統(tǒng)具有簡(jiǎn)潔，操作簡(jiǎn)便，實(shí)用方便的特點(diǎn)。LED 電路用來顯示鍵盤輸入的數(shù)據(jù)，AD590 實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍室和冷藏室的溫度檢測(cè)，ADC0809 完成對(duì)溫度的模數(shù)轉(zhuǎn)換，將信號(hào)上傳給單片機(jī)，其功能是靠硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。C，精度177。這個(gè)系列單片機(jī)的最大特點(diǎn)是在片內(nèi)含有 Flash 存儲(chǔ)器，而其他方面和 MCS—51 沒有太大的區(qū)別。(2) 和 AT80C51 插座兼容AT89 系列單片機(jī)的引腳和 MCS—51 系列單片機(jī)的引腳是一樣的。其中 AT89LV5AT89LV52 分別是 AT89C5l、AT89C52 的低電壓產(chǎn)品。表 31 AT89 系列單片機(jī)概況型號(hào) AT89C51 AT89C52 AT89C1051 AT89C2051 AT89S8252Flash（ KB） 4 8 1 2 8片內(nèi)RAM（B） 128 256 64 128 256I/O 條 32 32 15 15 32定時(shí)器（個(gè)） 2 3 1 2 3中斷源（個(gè)） 6 8 3 6 9串行接口（個(gè)） 1 1 1 1 1M 加密/級(jí) 3 3 2 2 3片內(nèi)振蕩器 有 有 有 有 有EEPROM（KB） 無 無 無 無 23．AT89C51 單片機(jī)的引腳封裝及功能AT89C51 單片機(jī)的引腳封裝圖如圖 31 所示：P 1 . 0P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2P 1 . 1P 1 . 6R S TP 3 . 0P 3 . 2P 3 . 1P 3 . 6P 3 . 5P 3 . 4P 3 . 3P 3 . 7X T A L 2X T A L 1G N DV C CP 0 . 0P 0 . 6P 0 . 5P 0 . 4P 0 . 3P 0 . 2P 0 . 1P 0 . 7VEA/ROGLSNP 2 . 7P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 0( R X D )( T X D )( T 0 )( T 1 )IW11 21 11 0987654321 91 81 71 61 51 41 32 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83 94 02 32 42 52 12 2P 1 . 72 0圖 31 AT89C51 單片機(jī)的引腳封裝圖管腳說明如下：VCC：供電電壓。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2 口輸出地址的高八位。當(dāng) P3 口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。在 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部帶有時(shí)鐘電路，因此，只需要在片外通過 XTAL1 和XTAL2 引腳接入定時(shí)控制元件（晶體振蕩器和電容） ，即可構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。但電容的大小影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性，為了提高精度，本實(shí)驗(yàn)板采用 30pF 的電容作為微調(diào)電容。AT89C51 芯片內(nèi)部有復(fù)位電路，RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端高電平有效，復(fù)位方式有自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種。 F圖 33 X25045 復(fù)位電路圖在實(shí)際環(huán)境中,微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)常常受到干擾,其中大型設(shè)備的啟停、強(qiáng)繼電器的通斷、電源波形畸變等因素會(huì)造成電源電壓的波動(dòng),瞬間的壓降往往造成系統(tǒng)死機(jī)、數(shù)據(jù)丟失和誤操作,使系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,甚至出現(xiàn)事故,所以對(duì)系統(tǒng)電源電壓的監(jiān)測(cè)、控制和重要數(shù)據(jù)的有效保存十分重要。X25045 在讀寫操作之前，需要先向它發(fā)出指令，指令名及指令格式如表 32 所示。圖 33 電路 中，CPU 的復(fù)位信號(hào)共有 3 個(gè)：上電復(fù)位(CR2)，人工復(fù)位(S、 RR2) 和 Watchdog 復(fù)位(CR3)，通過或門綜合后加到 RESET 端。表 33 X25045 狀態(tài)寄存器WD1＝0，WD0=0，預(yù)置時(shí)間為 ；WD1＝0，WD0=1，預(yù)置時(shí)間為 ；WD1＝1，WD0=0