【正文】 m, and further introduced the singlechip applications in the system, analysis of the various parts of the system hardware and software. This paper describes a singlechip microputer AT89C51 as the core temperature of the airconditioning control system. The system is measured in the general environment to determine the value of the temperature conditions, the use of singlechip microputer to control airconditioning refrigeration and heating system to achieve the required temperature. Preliminary plan is to issue under the ordinary temperature, the system design and choice of devices is also on this basis.Key words: AT89C51singlechip Temperature Control LED display目 錄第1章 引言 1第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 2 課題背景 2 單片機選擇與論證 2 顯示器件選擇與論證 2 所選器件的分析 3 空調(diào)溫控器的功能設(shè)計 4 理論分析與計算 7 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 8第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 10 顯示電路 10 權(quán)電路 11 輸出電路 11 按鍵電路 12 驅(qū)動電路 12 溫度采集電路 13 壓縮機驅(qū)動電路 15 A/D轉(zhuǎn)換電路 16 溫度采集 17第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 18 軟件設(shè)計思路 18 程序流程框圖 19 AD590數(shù)據(jù)通信概述 21 22結(jié)論 26參考文獻 27附錄 28致謝 30第1章 引言現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集控制(例如本次研究涉及到的溫度控制器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計算機技術(shù))。近百年來,溫控器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下兩個階段：(1)模擬，集成溫度控制器；(2)智能數(shù)碼溫控器。溫度控制器是一種溫度控制裝置，它根據(jù)用戶所需溫度與設(shè)定溫度之差值來控制中央空調(diào)末端之水閥（風(fēng)閥）及風(fēng)機，從而達到改變用戶所需溫度的目的。 普通風(fēng)機盤管空調(diào)溫控器基本上是一個獨立的閉環(huán)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要由溫度傳感器、雙位控制器、溫度設(shè)定機構(gòu)、手動三速開關(guān)和冷熱切換裝置組成。 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)機三速開關(guān)和季節(jié)轉(zhuǎn)換開關(guān)為潑檔式機械開關(guān)。這類智能空調(diào)溫控器產(chǎn)品改善了人機交互界面，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，應(yīng)用新型控制模型和數(shù)控芯片實現(xiàn)智能控制。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 課題背景電子技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，給人們的生活帶來了根本性的變化，如果說微型計算機的出現(xiàn)使現(xiàn)代的科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，那么單片機技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)控制測控領(lǐng)域帶來了一次新的革命。特別是其中的C51系列的單片機的出現(xiàn)，具有更好的穩(wěn)定性，更快和更準確的運算精度，推動了工業(yè)生產(chǎn)，影響著人們的工作和學(xué)習(xí)。而本次設(shè)計就是要通過以MCS51系列單片機為控制核心，實現(xiàn)空調(diào)機溫度控制器的設(shè)計。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS８位單片機，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。體積小，重量輕，抗沖擊性能好。但顯示功能有限，只能顯示數(shù)字和個別字母。空調(diào)溫控器主要單片機，時序電路，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。在很多場合都需要對溫度進行測控，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。據(jù)此，可以選擇某種溫度傳感器與被測物體接觸進行溫度測量，這種方法稱為接觸式測溫。此外，物體受熱后溫度升高的同時還伴有熱輻射，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。 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。模擬式溫度傳感器輸出的是隨溫度變化的模擬量信號。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。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，他們的特點是自身的電阻值隨溫度而變化。其優(yōu)點是靈敏度高，體積小，壽命長，工作穩(wěn)定，易于實現(xiàn)遠距離；缺點是互換性差，非線性嚴重。稱為熱電阻溫度傳感器。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。 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+2800℃，并且有較高的測量精度。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。模擬集成溫度傳感器是在20世紀80年代問世的。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一（僅測量溫度）、測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準。 智能溫度傳感器（亦稱數(shù)字溫度傳感器）是在20世紀90年代中期問世的。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。 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。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。作為單片機測控系統(tǒng)前向通道的關(guān)鍵部件，在選擇傳感器時應(yīng)考慮一下幾個方面：（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。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)。（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，實際上傳感器的響應(yīng)總有一定得延遲，希望延遲時間越來越好。從理論上講，在此范圍內(nèi)靈敏度應(yīng)保持定值。在選擇傳感器時，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。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。（6）精度的選擇精度是傳感器的一個重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個測控系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。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。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是測溫誤差小、價格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準，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。選擇的原則要考慮溫度范圍、溫控精度、測溫場合、價格等幾方面的因素。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。（或電流）的建立時間（轉(zhuǎn)換速度）從輸入的數(shù)字量發(fā)生突變開始，到輸出電壓進入與穩(wěn)定值相差177。目前單片集成D/A轉(zhuǎn)換器（不包括運算放大器）。一般用滿刻度輸出條件下溫度每升高1℃，輸出電壓變化的百分數(shù)作為溫度系數(shù)。開關(guān)Si的位置受數(shù)據(jù)鎖存器輸出的數(shù)碼di控制：當(dāng)di=1時，Si將對應(yīng)的權(quán)電阻接到參考電壓UREF上；當(dāng)di=0時，Si將對應(yīng)的權(quán)電阻接地。當(dāng)Dn=Dn1…D0=0時，uO=0；當(dāng)Dn=Dn1…D0=11…1時, uO的變化范圍是:權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器特點：結(jié)構(gòu)簡單，電阻元件數(shù)較少；缺點：阻值相差較大，制造工藝復(fù)雜。并且在與集成電路焊接是比數(shù)碼管接線簡單。圖31 顯示電路圖權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器電路如下圖32所示，它由理想運算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)、電子模擬開關(guān)等組成。圖3