【正文】 的也有專用的。由于采用了一種獨特的電路結(jié)構(gòu)，并利用最新的薄膜電阻激光微調(diào)技術(shù)校準(zhǔn)，使得 AD590 具有很高的精度。 采用集成溫度傳感器，如常用的 AD590 和 LM35。 總體方案結(jié)構(gòu)如 圖 。在發(fā)光二極管上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接受到得是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸入電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的一角為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。該器件為六引腳雙列直插式封裝。 P3口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是他的第二功能，如表 。 P3 口 ： P3是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻法端口拉到高電平，此時可作為輸出口。 主要引腳（ P0,P1,P2,P3）功能說明 P0 口 ： P0口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口。 主要性能參數(shù) 與 MCS— 51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4K 字節(jié)在 系統(tǒng)編程 (ISP)Flash閃存儲器 1000 次摩擦寫周期 — 的工作電壓范圍 全靜態(tài)工作模式： 0HZ— 33MHZ 三級程序加密鎖 128 8 字節(jié)內(nèi)部 RAM32 個可編程 I/O 口線 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 6 個中斷源 全雙工串行 UART 通道 低功耗空閑和掉電模式 中斷可從空閑和掉電模式 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 看門狗（ WDT） 及雙數(shù)據(jù)指針 掉電標(biāo)識和快 速編程特征 11 功能特性概述 AT89S51 提供一下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K字節(jié) Flash 閃存存儲器， 128字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個 I/O 口線，看門狗 (WDT),兩個數(shù)據(jù)指針，兩個 16位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。改變 （ R3+R4） 的值尅改變 V0 的大小。在反饋電阻中為電阻為100kΩ的情況下，是 1 和 2 AD590 處的溫度為 t1（ C0 ） 和 t2（ C0 ），則輸出電壓為 100（ t1t2） mV/C0 。冰水混合物是 0C0 環(huán)境，沸水為 100C0 環(huán)境 。調(diào)整方法如下：在 0C0 調(diào)整 R2， 使輸出 V0=0，然后在 100C0 時調(diào)整 R1使V0=100mV。調(diào)整方法為：吧 AD590 放入冰水混合物中，調(diào)整電位 R2,使 VO=。由于利用了恒流特性，所以輸出信號不收電源電壓和導(dǎo)線電阻的影響。它是利用 PN 結(jié)特性集成的傳感器的感溫部分的核心電路。 輸出電阻為 710MΩ AD590 的測溫范圍為 55C0 ~ +150C0 集成溫度傳感器的電路符號如圖 有圖所示。電流輸出型的靈敏度一般為 1μA/K。 集成溫度傳感器實質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的 be結(jié)壓降的不飽和值 VBE與熱力學(xué)溫度 T和通過發(fā)射極電流 I的下述關(guān)系實現(xiàn)對溫度的檢測如公式 (） : （ ） 式中： K 為波爾茲常數(shù)， q 為電子電荷絕對值 。 6 InIqK ITV BE ?第二章 基礎(chǔ)器件介紹 溫度傳感器 AD590 AD590 是 AD 公司里利用 PN結(jié)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器。 設(shè)計主要要求如下： （ 1） 溫度設(shè)定范圍在 10C0 ~45C0 ，最小區(qū)分溫度為 1C0 ，標(biāo)定溫差 1C0 。本系統(tǒng)所使用的單片機89S51 使溫度控制大為簡便。因此對數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。 5 課題的背景 隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機發(fā)展十分迅速，一個以微機應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，單片機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到電力、冶金、化工、建材、機械、食品、石油等各個行業(yè)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，智能溫度控制系統(tǒng)日益廣泛的用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，成為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。 基于 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點 ， 目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域 沒有單片機的蹤跡。 2 Abstract In this paper, a typical design of intelligent electronic systems, that is, singlechip temperature control airconditioning system. Singlechip first introduced in various fields of application and development of traditional singlechip temperature control and the use of temperature control were pared, and then to AD590 in accordance with design ideas for the collector, 89S51 for the processor to the device for the implementation of air conditioners through the singlechip assembly language to achieve control of room temperature to plete the design task by the temperature control requirements. In this paper, the temperature control system hardware design brief. Software design with emphasis on some of its detailed analysis carried out: through the use of assembly language , to achieve A / D conversion ,realtime control circuit and so on. Key Words ： Singlechip,airconditioning,temperature acquisition A / D conversion,pilation. 3 目 錄 摘 要 ………………………… ………………………………………………… ...Ⅰ Abstract……………………………… ..…………………...………………… ......Ⅱ 目 錄 …………………………………………………………………………… ...Ⅲ 第 1 章 緒論 …………………………………………………………… ...............1 單片機的應(yīng)用 …………………………………………………… ............1 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展及意義 ……………………………………… ........1 課題的背景 …………… ……………………………………… ................2 本次設(shè)計的要求 …………………………………………………… ........2 第 2 章 特殊器件介紹 …………………………………………………… ...........6 溫度傳感器 AD590…………………………………………………… .....6 AT89S51 單片機 …………………………………………………… .......10 光電耦合器 MOC3040…………………………………………………… 12 第 3 章 硬件單元 ……………………………………………………… ..............13 硬件各單元方案設(shè)計與選擇 ……………………………………… .........13 單元電路設(shè)計 …………………………………………………… ............16 第 4 章 軟件設(shè)計方案 ……………………………………………… ..………… 19 系統(tǒng)軟件設(shè)計說明 …………………………………………………… ....19 主程序流程 …………………………………………………… ................19 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 …………………………………………………… .........20 顯示子程序 …………………………………………………… ................22 鍵盤子程序 …………………………………………………… ................23 延時子程序 …………………………………………………… ................25 第 5 章 總結(jié) …………………………………………………………………… ..27 致謝 ………………………………………… ……………………… ....……… ........28 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………… ....................…… 29 附錄 …………………………………………………………………………… ........30 4 第一章 緒論 單片機的應(yīng)用 單片機是指一個集成在一塊 芯片 上的完整計算機 系統(tǒng) 。 1 摘 要 本 文設(shè)計了一個典型的智能電子系統(tǒng)，即單片機控制空調(diào)溫度系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ：單片機 空調(diào)機 溫度采集 A/D 轉(zhuǎn)換 匯編。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展與意義 溫度控制系統(tǒng)是人類供熱， 降溫 的主要設(shè)備的驅(qū)動來源，它的出現(xiàn)迄今已有兩百余年的歷史，期間，從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對溫度控制精度要求的 不斷提高，溫度控制系統(tǒng)的控制技術(shù)得到不斷迅速發(fā)展。工藝要求溫度應(yīng)控制在溫度給定值 tg 附近，考慮到溫度有非線性、時變性以及室溫、工作條件等的不良擾動因素，且溫度控制通常要求具有快速、無超調(diào)的響應(yīng)特性，用常規(guī)的 PID 調(diào)節(jié)器 很難滿足這些要求 ，而單片機具有集成度高，通用性好，功能強，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特優(yōu)點，使用單片機控制溫度，從而使溫度控制變得簡便，精確。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。單片機具有集成度高，通用性好，功能強，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特優(yōu)點，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。以空調(diào)機為執(zhí)行器件，通過單片機程序來完成對室內(nèi)溫度的控制。 （ 4） 設(shè)計出控制系統(tǒng)電路單元。即使電源在 5V~10V之間變化，其電流只是在 1 毫安以下微小變化。電壓輸出型的靈敏度一般為 10mV/K，溫度 0C0 時輸出為 0，溫度 25C0 時輸出電壓 。 AD590L、 AD590M 一般用于精密溫度測量電路，其電路外形如圖 所示，它采用金屬殼 3 腳封裝，其中 1 腳為電源正端 V+； 2 腳為電流輸出端 L0： 3 腳為管殼，一般不用。 流過器件的電流（ μA）等于器件所 處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即公式（ ）： （ ） 式中 是流過器件（ AD590）的電流，單位為 μA； T 是熱力學(xué)溫度，單位為 K AD590 的工作原理 在被測溫度一定時， AD590 相當(dāng)于一個恒流源，把它和 5V30V 的直流電源相連，并在輸出端串接一個 1KΩ的恒指電阻，那么，此電阻上流過的電流將和被測溫度成正比，此時地阿奴亮度將會有 1mV/K 的電壓信號。因此，電流 I 為（ ）： （ ） 對于 AD590， n = 8，這樣，電路的總電流將與熱力學(xué)溫度成正比，將此電流引至負(fù)載 電阻上便可得到與熱力學(xué)溫度 T 成正比的輸出電壓。但由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有誤差，因 此應(yīng)對電路進(jìn)行調(diào)整。