基于單片機(jī)的空調(diào)控制器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-10-02 14:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （定時(shí)器 0 的外部輸入） 與高溫報(bào)警的二極管連接 T1（定時(shí)器 1 的外部輸入） 與低溫報(bào)警的二極管連接 WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） 備用 RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 備用 在該系統(tǒng)中， DS18B20 的數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端連接到 89C52 的 中，作為 89C51的數(shù)據(jù)輸入。 信號(hào)處理與控制電路 信號(hào)處理與控制采用 1單片機(jī)基本電路。 此電路以 51 單片機(jī)為核心， 52 的具體引腳 12 圖如圖 5。 在該系統(tǒng)中，要使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理與控制，則要使單片機(jī)的 20 腳（ GND）接地，40腳（ Vcc）和 31 腳（ /EA）接正 5V電源。 1 19腳（ XTAL XTAL1）接 12MHz 的晶振和兩個(gè)電容，組成片內(nèi)振蕩電路，為單片機(jī)提供時(shí)鐘脈沖。 9腳（ RST）接按鍵復(fù)位電路，提供復(fù)位信號(hào)給單片機(jī)。 圖 5 89C52 引腳圖 89C52 芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于 構(gòu)成振蕩器。 反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為 XTAL2，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。兩個(gè)電容通常取 30pF 左右，穩(wěn)定頻率并對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用。 如圖 6 所示。 13 X1C13 0 pC23 0 p 圖 6 晶振電路 手動(dòng)復(fù)位是通過(guò)接通一按鈕開(kāi)關(guān)，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。系統(tǒng)上電運(yùn)行后，若需要復(fù)位，則通過(guò)手動(dòng)復(fù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如圖 7 所示。 K4C31 0 uR51 0 k 圖 7 手動(dòng)復(fù)位電路 溫度顯示電路 本系統(tǒng)中，溫度顯示硬件由 74HC138 八位二進(jìn)制譯十進(jìn)制譯碼器 ， 74HC245 信號(hào)功率放大 和四位一體共陰數(shù)碼 管構(gòu)成。 1. 四位一體共陰數(shù)碼管 四位一體共陰數(shù)碼管引腳圖如圖 8 所示。它的 7 腳為位選腳，分別對(duì)應(yīng)從左到右四個(gè)數(shù)碼管，輸入低電平選通。剩下的其他引腳為數(shù)據(jù)輸入腳，此電路中數(shù)碼管 14 的 8 個(gè)數(shù)據(jù)引腳（ a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp）。 圖 8 LED 數(shù)碼管引腳圖 2. 八位二進(jìn)制譯十進(jìn)制譯碼 器 由于要對(duì)四位一體共陰數(shù)碼管提供位選信號(hào)，供其選通四個(gè)數(shù)碼管 ,所以在系統(tǒng)中使用了74HC138 八位二進(jìn)制譯十進(jìn)制譯碼器。其引腳圖如圖 9所示。 引腳說(shuō)明： 第 3腳 A、 B、 C二進(jìn)制輸入腳。 第 6腳 片選信號(hào)控制，只有在 5腳為“ 0”， 6腳 為“ 1”時(shí)，才會(huì)被選通，輸出受 A、 B、 C 信號(hào)控制。其它任何 組合方式將不被選通，且 Y0~Y7 輸出全為“ 1”。 第 8 腳為 GND，電源地。 第 15 腳為 VCC，電源正極。 圖 9 74HC138 引腳圖 74HC138 的 3 腳分別與單片機(jī)的 、 、 腳相連，單片機(jī)的這三個(gè)管腳輸出選通二進(jìn)制信號(hào)，輸入到 74HC138 譯碼，由 74HC138 的 Y0 至 Y7 腳（本電路只用了 Y0、 Y Y3）將譯碼十進(jìn) 制信號(hào)輸出到四位一體共陰數(shù)碼管，以達(dá)到對(duì)數(shù)碼管的位選作用。譯碼電路如圖 10所示。 15 A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U17 4 HC 1 3 8R15 k 1 圖 10 譯碼電路 3. 信號(hào)功率放大電路 為了使 LED 能夠獲得足夠的功率顯示溫度，在本系統(tǒng)中采用了 74HC245 功率放大器，把單片機(jī)處理后的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)由 74HC245 進(jìn)行功率放大后，再把它輸入給 LED 數(shù)碼管顯示。 74HC245 引腳圖如圖 11 所示。 引腳說(shuō)明： 第 1 腳 DIR，為輸入輸出端口轉(zhuǎn)換用， DIR=“1” 高電 平時(shí)信號(hào)由 “A” 端輸入 “B” 端輸出， DIR=“0” 低電平時(shí) 信號(hào)由 “B” 端輸入 “A” 端輸出 。 第 2 到 9 腳 “A” 信號(hào)輸入輸出端， A1=B1??A8=B8 ， A1 與 B1 是一組，如果 DIR=“1” ,G=“0” 則 A1 輸入 B1 輸出 ，其它 類(lèi)同。如果DIR=“0”G=“0” 則 B1 輸入 A1輸出，其它類(lèi)同。 第 11 到 18 腳 “B” 信號(hào)輸入輸出端，功能與 “A” 端一 樣，不 再贅述。 圖 11 74HC245 引腳圖 第 19 腳 G 使能端，若該腳為 “1” ， A/B 端的信號(hào)將不導(dǎo)通，只有為 “0” 時(shí) A/B端才被啟用，該腳也就是起到開(kāi)關(guān)的作用。第 10腳 GND，電源地。第 20 腳 VCC，電源正極。 本電路選擇 DIR=“ 1”， G=“ 0”則 A1輸入 B1 輸出，單片機(jī) P2 口輸出顯示 8 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號(hào)到 74HC245 的 A1~A8 腳，使信號(hào)功率放大，再通過(guò) B1到 B8 腳輸出到四位一體共陰數(shù)碼管數(shù)據(jù)腳，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。具體電路圖如圖 12所示。 16 A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B / B A1U37 4 HC 2 4 5 圖 12 信號(hào)功率放大電路圖 溫度設(shè)置電路 溫度調(diào)節(jié)由三個(gè)不鎖按鍵電路實(shí)現(xiàn)。電路圖如圖 13所示。 按鍵 K1一端與單片機(jī)的外部中斷 0（ /INT0,12 腳）相連，另一端接地。其功能是當(dāng)按鍵按下一次時(shí)，給單片機(jī)一個(gè)低電平，進(jìn)入溫度設(shè)定狀態(tài)；再次按下 時(shí)，則退出溫度設(shè)定狀態(tài)。按鍵 K K3，一端接地，另一端與單片機(jī)的 10 腳、 11 腳相連，其功能是每按下一次按鍵，溫度顯示值加 1或減 1。 K3K1K2R2R3R4 圖 13 溫度設(shè)置電路 17 控制指示電路 控制指示電路由兩個(gè)彩燈構(gòu)成，由單片機(jī) （引腳 14） 、 (引腳 15，見(jiàn)表 1)輸出控制信號(hào)，控制彩燈的亮滅。在該系統(tǒng)中，當(dāng)溫度超過(guò) 26 攝氏度時(shí)，單片機(jī) 輸出高電平，驅(qū)動(dòng)高溫彩燈亮，啟動(dòng)制冷設(shè)備。當(dāng)溫度低于 18 攝氏度時(shí)，單片機(jī) 輸出高電平，驅(qū)動(dòng)低溫彩燈亮，啟動(dòng)電暖設(shè)備。當(dāng)不滿(mǎn)足條件時(shí)，彩燈熄滅。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) DS18B20 數(shù)據(jù)通信概述 和 DS18B20 通信，其命令序列有 3 步：初始化、 ROM命令（跟隨需要交換的數(shù)據(jù)）和功能命令（跟隨需要交換的數(shù)據(jù)）。 每次訪(fǎng)問(wèn) DS18B20，必須嚴(yán)格遵守這個(gè)命令時(shí)序，如果出現(xiàn)序列混亂，則單總線(xiàn)則單總線(xiàn)器件不會(huì)響應(yīng)主機(jī)。這個(gè)準(zhǔn)則對(duì)于搜索 ROM 命令和報(bào)警搜索命令例外，在執(zhí)行兩者中任何一條命令之后，主機(jī)不能執(zhí)行其后的功能命令，而必須返回至第一步。 1. 初始化 單總線(xiàn)上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開(kāi)始的，初始化過(guò)程由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機(jī)響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組 成，應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道總線(xiàn)上有從機(jī)設(shè)備且準(zhǔn)備就緒。 2. ROM 命令 在主機(jī)檢測(cè)到應(yīng)答脈沖后，就可以發(fā)出 ROM 命令。 ROM 命令與各個(gè)從機(jī)設(shè)備的唯一64位 ROM 代碼相關(guān)，允許主機(jī)在單總線(xiàn)上連接多個(gè)從機(jī)設(shè)備時(shí)，指定操作某個(gè)從機(jī)設(shè)備。ROM 命令還允許能夠檢測(cè)到總線(xiàn)上有多少個(gè)從機(jī)設(shè)備及其設(shè)備類(lèi)型，或者有沒(méi)有設(shè)備處于報(bào)警狀態(tài)。 (1)搜索 ROM[F0h] 當(dāng)系統(tǒng)初始上電時(shí)，主機(jī)必須找出總線(xiàn)上所有從機(jī)設(shè)備的 ROM 代碼，這樣主機(jī)才能夠判斷出從機(jī)的數(shù)目和類(lèi)型。主機(jī)通過(guò)重復(fù)執(zhí)行搜索 ROM 循環(huán)（
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