基于单片机的空调温度控制器设计
更新时间:2023-11-18 15:24:01 阅读量: 教育文库 文档下载
接口技术课程设计报告
基于单片机的空调温度控制器设计
学 院: 年级专业: 学 号: 姓 名: 指导教师: 完成时间: 成 绩:
摘 要
设计了基于AT89C52的高精度家用空调温度控制系统,系统硬件主要由电源电路、温度采集电路(DS18B20)、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成;软件采用8051C语言编程;该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。
关键词:单片机;DS18B20;温度检测;显示
目录
1 设计目的及要求 .................................................................................................................... 1
1.1 设计目的和意义 .............................................................................................................................. 1 1.2 设计任务与要求 .............................................................................................................................. 1
2 硬件电路设计 ........................................................................................................................ 2
2.1 总体方案设计 .................................................................................................................................. 2 2.2 功能模块电路设计 .......................................................................................................................... 3
2.2.1 单片机的选型 ....................................................................................................................... 3 2.2.2 振荡电路设计 ....................................................................................................................... 5 2.2.3 复位电路设计 ....................................................................................................................... 5 2.2.4 键盘接口电路设计 ............................................................................................................... 6 2.2.5 温度测量电路设计 ............................................................................................................... 6 2.2.6 系统显示电路设计 ............................................................................................................... 7 2.2.7 输出控制电路设计 ............................................................................................................... 8 2.3 总电路设计 ...................................................................................................................................... 8 2.4 系统所用元器件 .............................................................................................................................. 9
3 软件系统设计 ...................................................................................................................... 10
3.1 软件系统总体方案设计 ................................................................................................................ 10 3.2 软件流程图设计 ............................................................................................................................ 10
4 系统调试 .............................................................................................................................. 11 5 总结 ...................................................................................................................................... 13
5.1 本系统存在的问题及改进措施 .................................................................................................... 13
参考文献 .................................................................................................................................. 14 附录1:系统的源程序清单 ................................................................................................... 15 附录2:系统的PCB图 ......................................................................................................... 40
1 设计目的及要求
1.1 设计目的和意义
21世纪的人们生活质量不断提高,同时也对高科技电子产业提出了更高的要求,为了使人们生活更人性化、智能化。我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统,人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服,才能保证不中暑不受冻,所以对室内温度要求要高。对于不同地区空调要求不同,有的需要升温,有的需要降温。一般都要维持在21~26°C。
目前,虽然我国大量生产空调制冷产品,但由于我国人口众多,需求量过盛,在我国的北方地区,还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。温度不能很好的控制在一定的范围内,夏天室内温度过高,冬天温度过低,这些均对人们正常生活带来不利的影响,温度、湿度均达不到人们的要求。以前温度控制主要利用机械通风设备进行室内、外空气的交换来达到降低室内温度,实现室内温度适宜人们生活。以前通风设备的开启和关停,均是由人手动控制的,即由人们定时查看室内外的温度、湿度情况,按要求开关通风设备,这样人们的劳动强度大,可靠性差,而且消耗人们体力,劳累成本过高。为此,需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器,在温差和湿度超过用户设定值范围时,启动制冷通风设备,否则自动关闭制冷通风设备。鉴于目前大多数制冷设备现在状况,我设计了一款基于MCS51单片机的空调温度控制系统。 1.2 设计任务与要求
系统要求利用单片机设计一空调温度控制器,能够实时检测并显示室温,能够利用键盘设定温度,并且和室温进行比较,当室温低于设定温度时,系统能够驱动加热系统工作,当室温高于设定温度时,系统能够驱动制冷系统工作,当两者温度相等时,不做动作。
1
2 硬件电路设计
2.1 总体方案设计
空调温度控制系统,主要要完成对温度的采集、显示以及设定等工作,从而实现对空调的控制。传统采用铂电阻充当测温器件的方案,虽然其中段测量线性度好,精度较高,但是测量电路的设计难度高 ,且测量电路系统庞大,难于调试 ,而且成本相对较高。鉴于上述原因,本系统采用DS18B20充当测温器件。外部温度信号经 DS18B20将输入的模拟信号转换成8位的数字信号, 通过并 口传送到单片机系统( AT89C52) 。单片机系统将接收的数字信号译码处理,通过LCD1602将温度显示出来,同时单片机系统还将完成键盘扫描 、按键温度设定、超温报警等程序的处理 ,将处理的温度信号与系统设定温度值比较,形成可以控制空调制冷、制热与停止工作三种工作状态,从而实现空调的智能化。另外,键盘输入方面,采用了软件来修正误操作输入 ,即输入的温度范围必须在系统硬件所确定的范围内,直接降低由于误操作带来的风险,提高了系统的可靠性 ,体现了人性化的系统设计原则。
系统的整体框图如图1所示:
图1 系统整体框图
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