空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計說明書

1、題 目：空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢

2、業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保

3、留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設計（論文）正文字數(shù)

4、不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、

5、譯文原文（復印件）次序裝訂3）其它空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設計摘 要空調(diào)溫度控制過去一直依賴溫控電動閥，電動閥可與溫控器配套使用，實現(xiàn)對供暖通風和空調(diào)系統(tǒng)中冷熱水的開關(guān)控制。由于我國工業(yè)水質(zhì)很多是含ca2+、mg2+、coo2-等離子濃度很高的硬水，在溫度變化的空調(diào)管道中極易結(jié)垢，造成電動閥早期即失效損壞。另外，人們還常采用三速風機盤管代替溫控電動閥進行調(diào)溫，它是通過手動開關(guān)調(diào)整風機的風速來實現(xiàn)調(diào)溫，不能自動控溫，這就不可避免的發(fā)生低負荷時出現(xiàn)溫度超調(diào)而造成能源的浪費。本次設計的空調(diào)溫度控制系統(tǒng)中，首先通過溫度傳感器ds18b20對空氣進行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機at89c51，由單片

6、機控制顯示器，并比較采集溫度與設定溫度是否一致，然后驅(qū)動空調(diào)機的加熱或降溫程序?qū)諝膺M行處理，從而模擬實現(xiàn)空調(diào)溫度控制單元的工作情況。關(guān)鍵詞：空調(diào)溫度控制系統(tǒng)；溫控電動閥；單片機air-conditioning temperature control system designabstractair-conditioning temperature control has been depended on electric valve, electric valve can be used with matching thermostat realize heating ventilation

7、 and air conditioning systems in hot and cold water control switch. because many of chinas industrial water containing ca2 +, mg2 +, coo2-such as the hard water ions in high concentrations in the temperature of the air-conditioning pipes vulnerable to scaling, resulting in the early stage of electri

8、cal failure damaged valve. in addition, it is also often used in place of three-speed fan coil thermostat temperature control for electric valve, which is adjusted by manually switch the fan speed to achieve the thermostat can not be automatic temperature control, which inevitably occurs when low-lo

9、ad temperature overshoot caused by the waste of energy. the design of air-conditioning temperature control system, first of all through the temperature sensor ds18b20 collection of air temperature, the temperature will be collected to the single-chip signal transmission at89c51, controlled by the si

10、ngle-chip display, and compare the collected temperature and set temperature is line, and then drive the heating or air conditioning to cool the air to deal with procedures, which simulate the temperature control unit for air conditioning work.key words: air-conditioning temperature control system;

11、temperature-controlled electric valve; single-chip目 錄摘 要iabstractii第一章 引 言11.1 前言11.2 空調(diào)的工作原理11.3 空調(diào)的發(fā)展史31.4 空調(diào)的發(fā)展趨勢41.5 總結(jié)5第二章 總體方案設計和選擇62.1 總體方案設計62.1.1 方案一62.1.2 方案二62.1.3 方案三72.2 總體方案選擇及實現(xiàn)8第三章 硬件設計93.1 硬件各單元方案設計與選擇93.1.1 溫度傳感部分93.1.2 數(shù)字顯示部分103.1.3 加熱降溫驅(qū)動控制電路113.1.4 鍵盤輸入部分123.2 單元電路設計133.2.1 溫度采集

12、電路133.2.2 led顯示電路143.2.3 驅(qū)動控制電路183.2.4 鍵盤設置電路193.2.5 電源電路213.2.6 外部晶振電路223.3 元器件的選擇243.3.1 at89c51簡介243.3.2 譯碼器cd4511273.4 特殊器件的介紹293.4.1 傳感器的介紹293.4.2 光電耦合器36第四章 軟件設計394.1 軟件設計原理及設計所用工具394.2 部分程序的流程圖404.2.1 主程序流程圖404.2.2 ds18b20的溫度采樣程序流程圖404.2.3 led顯示部分程序流程圖41總結(jié)體會43參考文獻44附 錄46附錄a：電路原理圖46附錄b：部分程序清單4

13、7致 謝62第一章 引 言1.1 前言中央空調(diào)房間的溫度控制過去一直依賴溫控電動閥，電動閥可與溫控器配套使用，實現(xiàn)對供暖通風和空調(diào)系統(tǒng)中冷熱水的開關(guān)控制。根據(jù)我們多年來對電動閥使用情況的調(diào)查，真正能正常使用至設計壽命的電動閥極少，大多數(shù)在13年內(nèi)就已失效，這是因為我國的工業(yè)水質(zhì)很多是含ca2+、mg2+、coo2-等離子濃度很高的硬水，在溫度變化的空調(diào)管道中極易結(jié)垢，造成電動閥早期即失效損壞。另外，人們還常采用三速風機盤管代替溫控電動閥進行調(diào)溫，它是通過手動開關(guān)調(diào)整風機的風速來實現(xiàn)調(diào)溫，不能自動控溫，這就不可避免的發(fā)生低負荷時出現(xiàn)溫度超調(diào)而造成能源的浪費。本文是以ds18b20為采集器、at8

14、9c51為處理器、空調(diào)機相應電路為執(zhí)行器來完成設計任務提出的溫度控制要求。設計一個空調(diào)機的溫度控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，首先通過溫度傳感器對空氣進行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機，由單片機控制顯示器，并比較采集溫度與設定溫度是否一致，然后驅(qū)動空調(diào)機的加熱或降溫系統(tǒng)對空氣進行處理，從而模擬實現(xiàn)空調(diào)溫度控制單元的工作情況。1.2 空調(diào)的工作原理空調(diào)制熱、制冷主要是移動熱量?？照{(diào)分為室內(nèi)和室外兩個部分，制熱時，將室外的熱量移到室內(nèi)；制冷時，將室內(nèi)的熱量移至室外。空調(diào)制熱、制冷的原理，是利用氟利昂冷凝液化放熱，蒸發(fā)氣化吸熱的特性，以提高、降低室內(nèi)空氣的溫度。 空調(diào)制冷時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，

15、成為高溫高壓氣體，進入室外機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時熱量向大氣釋放。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流裝置減壓，進入室內(nèi)機的換熱器（此時為蒸發(fā)器），蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室內(nèi)空氣的熱量，從而達到降低室內(nèi)溫度的目的。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個循環(huán)。圖1.1 空調(diào)制冷原理圖空調(diào)制熱時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室內(nèi)機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時將室內(nèi)空氣加熱，從而達到提高室內(nèi)溫度的目的。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流裝置減壓，進入室外機的換熱器（此時為蒸發(fā)器），蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室外空氣的熱量（室外空氣變得更冷）。成

16、為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個循環(huán)。圖1.2 空調(diào)制熱原理圖通過以上氟利昂的液化和氣化的過程，熱量在蒸發(fā)器處吸取，轉(zhuǎn)移到冷凝器處釋放，從而實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，達到制熱、制冷的目的。1.3 空調(diào)的發(fā)展史在19世紀，美國的奧利維爾、約翰戈里，法國的費迪南，瑞士的拉烏爾皮克泰和德國的卡爾馮林德等人先后發(fā)現(xiàn)了空氣壓縮制冷的原理，并發(fā)明了以乙醚、二氧化硫、氨等為制冷劑的冷凍機，用于制冰機和食品冷藏庫、冷藏船等，雖然當時還沒人用上述發(fā)明制造建筑物的空氣調(diào)節(jié)設備，但已為空調(diào)器的誕生準備了技術(shù)基礎。 1881年7月，美國總統(tǒng)菲爾德在華盛頓車站遇刺愛重傷，時值盛夏，悶熱難耐，病床上的總統(tǒng)生命垂危。醫(yī)生提出，

17、只有降低室溫才能為總統(tǒng)實施手術(shù)，挽救他的生命，美國政府把研制室內(nèi)降溫設備任務交給了工程師謝多。謝多曾在礦山工作過，接觸過當時應用還不廣泛的制冷設備，了解空氣壓縮制冷的原理，于是他用工業(yè)制冷用的空氣壓縮機成功地使總統(tǒng)病房的溫度從37降到了25。雖然這還不是產(chǎn)品化的空調(diào)器，但人們一般認為謝多是世界上第一臺空調(diào)器的發(fā)明者。 1902年，美國的發(fā)明家威利斯開利在研究中發(fā)現(xiàn)，人體的冷熱感覺不僅與溫度有關(guān)，而且與空氣中的濕度有密切關(guān)系。同樣的溫度，在濕度高時就感到熱，而濕度低時就感到?jīng)鏊?。用冰使空氣降溫，空氣中所含的水蒸氣因冷卻而呈飽和狀態(tài)，凝結(jié)成水，即使溫度又升高，也因空氣干燥而使身體感到?jīng)鏊?。同年，?/p>

18、利斯開利最先取得了 “空氣調(diào)節(jié)機”專利，并創(chuàng)辦了開利公司，開始制造調(diào)節(jié)溫度與濕度的空調(diào)設備。 20世紀初，建筑物內(nèi)裝置空氣調(diào)節(jié)設備還僅被認為是在熱天里保持室內(nèi)涼爽的一種方法，隨著技術(shù)的改進，空氣調(diào)節(jié)器已是維持空氣溫度、控制濕度，除去空氣中的灰塵、花粉及其它微粒以保持空氣流通的設備。中央空調(diào)系統(tǒng)可使100層辦公大樓變得涼爽或溫暖，小型空調(diào)器可使單個房間溫度宜人。 1.4 空調(diào)的發(fā)展趨勢市場需求是決定空調(diào)發(fā)展的主要動力，根據(jù)目前的市場需求來看，在空調(diào)技術(shù)方面有兩大主流方向：一為變頻技術(shù)，一為健康技術(shù)。變頻空調(diào)是目前空調(diào)消費的流行趨勢，它與一般空調(diào)相比，有著高性能運轉(zhuǎn)、舒適靜音、節(jié)能環(huán)保、能耗低的顯

19、著特點，它的出現(xiàn)改善了人們的生活質(zhì)量?！白冾l空調(diào)”采用了比較先進的技術(shù)，啟動時電壓較小，可在低電壓和低溫條件下啟動，這對于某些地區(qū)由于電壓不穩(wěn)或冬天室外溫度較低而空調(diào)難以啟動的情況，有一定的改善作用。由于實現(xiàn)了壓縮機的無級變速，它也可以適應更大面積的制熱要求。健康空調(diào)的發(fā)展歷史為：最早是吸污材料，90年代光觸媒、冷觸媒已經(jīng)逐漸被淘汰， 2000年后，除塵、除垢顯得很重要，2004 年進入第三階段，以殺菌、除菌為主導的健康空調(diào)技術(shù)替代原先技術(shù)，而成為市場主流，也使得市場上很多偽健康空調(diào)開始出現(xiàn)，各種健康技術(shù)也浮出水面，但技術(shù)水平差參不齊。這個時候，空調(diào)的光波技術(shù)橫空出世，成為健康空調(diào)的主流技術(shù)，

20、但以光波技術(shù)為代表的企業(yè)并不多，只有格蘭仕獨樹光波健康技術(shù)大旗，光波技術(shù)在我國應用時間較短，市場聲音較小，但光波技術(shù)是目前市場上最為成熟的健康技術(shù)，也代表了行業(yè)的發(fā)展方向與趨勢。1.5 總結(jié)影響人的舒適與健康最為直接的因素就是建筑室內(nèi)環(huán)境。我們運用中央空調(diào)技術(shù)創(chuàng)造了美好的建筑室內(nèi)環(huán)境，同時卻使室外自然環(huán)境遭到破壞。cfc制冷劑正在破壞保護人類生存的大氣臭氧層，大量耗費的能源正在使可供利用的自然資源走向枯竭，大氣、水和土壤正在受到污染，就連夏季空調(diào)排出的熱也造成“熱島”現(xiàn)象，惡化了所處的城市環(huán)境。為了貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建筑與空調(diào)未來的發(fā)展必須堅持“綠色建筑”和“綠色空調(diào)”的方向。所謂“綠色建筑

21、”就是指能為建筑中的人提供健康、舒適、安全、方便的室內(nèi)環(huán)境，而又不損害周邊、區(qū)域乃至全球環(huán)境，充分開發(fā)利用可再生資源和高效利用自然資源的建筑，當然符合這種條件的空調(diào)才能稱之為“綠色空調(diào)”。“綠色空調(diào)”是中央空調(diào)發(fā)展的必然方向?！笆澜缇G色建筑委員會”已宣告成立，總部設在澳大利亞，為推動全世界“綠色建筑”與“綠色空調(diào)”起了重大作用。中國的“綠色建筑”已在北京、深圳和哈爾濱等地展開。北京的“世界財富中心”大廈的綠色建筑，已通過美國認證標準的認證，這將是在21世紀之處出現(xiàn)在中國大地上的最具影響力的“綠色建筑”與“綠色空調(diào)”。第二章 總體方案設計和選擇2.1 總體方案設計2.1.1 方案一選用at89c

22、51單片機為中央處理器，通過溫度傳感器ds18b20對空氣進行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機，由單片機控制顯示器，并比較采集溫度與設定溫度是否一致，然后驅(qū)動空調(diào)機的加熱或降溫系統(tǒng)對空氣進行處理，從而模擬實現(xiàn)空調(diào)溫度控制單元的工作情況。在整個設計中，涉及到溫度檢測電路、驅(qū)動控制電路、顯示電路、鍵盤電路以及電源的設計等電路。其中單片機的控制程序是起到各個電路之間的相互協(xié)調(diào)，控制各個電路正常工作的至關(guān)重要的作用。其方框圖如下：圖2.1 方案一框圖控制簡單，思路清晰，各單元模塊的相互銜接較簡單，同時成本低廉，用的各種器件都是常用器件，更具有使用性。2.1.2 方案二該方案是以空調(diào)專用單片機u

23、pd75028gc為核心部件，該單片機除了含有寫入空調(diào)器專用程序外，還包含有opv單片機處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、定時計數(shù)器及輸入接口等電路。該程序可對輸出的信號進行運算和比較，根據(jù)運算和比較的結(jié)果，對室外風機、室外壓縮機、定時、制冷、制熱、抽濕等功能進行控制。室內(nèi)機的控制電路主要有電壓電路、整流電路、穩(wěn)壓電路、接受電路、發(fā)送電路、步進電機、室內(nèi)風機、顯示電路、按鍵電路和溫度監(jiān)測電路等組成。由于方案采用了專門的單片機，所以設計中的所需要的程序提前燒制進了upd75028gc，一切電路的設計和單片機各端口的分配就必須和單片機中的程序相對應。其方框圖如下：圖2.2 方案二框圖該方案設計專業(yè)性

24、高，特別是專用控制芯片upd75028gc更是可以用作變頻綠色節(jié)能空調(diào)的主控芯片，空調(diào)具有節(jié)能、噪音低等一系列優(yōu)點。但由于芯片專業(yè)程度高，價格昂貴，通常使用于高價位空調(diào)的的中央控制系統(tǒng)設計。2.1.3 方案三該方案采用的是at89c51單片機為核心控制器件，用它來處理各個單元電路的工作以及檢測其運行情況。本方案中采用的是ad590溫度傳感器，通過溫度采集電路采集相關(guān)溫度數(shù)值，再由adc0809組成的a/d轉(zhuǎn)換電路進行轉(zhuǎn)換，最終得到數(shù)字信號，將其直接傳輸給單片機，然后由單片機根據(jù)內(nèi)部程序判斷，執(zhí)行相關(guān)控制程序，驅(qū)動各單元電路的工作。其方框圖如下:圖2.3 方案三框圖該方案容易控制，系統(tǒng)原理比較簡

25、單，電路可靠。但其中的溫度測量電路、譯碼電路復雜，容易產(chǎn)生誤差和由電路復雜而導致的設備使用壽命低等一系列問題。2.2 總體方案選擇及實現(xiàn)方案選擇：選擇方案一。控制簡單，思路清晰，各單元模塊的相互連接較簡單，同時成本低廉，用到的各種器件都是常用器件，更具有使用性。具體的實現(xiàn)方案：用按鍵輸入標準溫度值，用led實時顯示環(huán)境空氣溫度，用驅(qū)動電路控制壓縮機完成加熱和制冷調(diào)節(jié)，用單片機語言完成軟件編程。第三章 硬件設計3.1 硬件各單元方案設計與選擇3.1.1 溫度傳感部分要求對溫度和與溫度有關(guān)的參量進行檢測，應該考慮用熱電阻傳感器。按照熱電阻的性質(zhì)可以分為半導體熱電阻和金屬熱電阻兩大類，前者通常稱為熱

26、敏電阻，后者稱為熱電阻。半導體熱敏電阻是利用某些半導體材料的電阻值隨溫度的升高而減?。ɑ蛏撸┑奶匦灾瞥傻?，大多數(shù)的半導體熱敏電阻具有負溫度系數(shù)。負溫度系數(shù)熱敏電阻器的特點是：在工作溫度范圍內(nèi)電阻阻值隨溫度的升高而降低。可滿足4090測量范圍，具有靈敏度高，電阻值高，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，化學穩(wěn)定性好，使用壽命長等優(yōu)點；但其互換性較差，而且線性度也很差，不能直接用于a/d轉(zhuǎn)換，應該用硬件或軟件對其進行線性化補償。金屬熱電阻中屬鉑電阻和銅電阻最為常用，這里以鉑電阻pt1000為例。鉑熱電阻的物理化學性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定，它能用作工業(yè)測溫元件，且此元件線性較好，在0100時，最大非

27、線性偏差小于0.5。鉑熱電阻與溫度的關(guān)系是，rt=r0(1+at+btt)；其中rt是溫度為t攝氏度時的電阻，r0是溫度為0攝氏度時的電阻，t為任意溫度值，a、b為溫度系數(shù)。但其電阻與溫度為非線性關(guān)系，且成本太貴，不適合做普通設計。集成溫度傳感器是利用晶體管的pn結(jié)的電流電壓特性與溫度的關(guān)系，把敏感元件、放大電路和補償電路等部分集成化，并把它們封裝在同一殼體里的一種一體化溫度檢測元件。它除了與半導體熱敏電阻一樣有體積小、反應快的優(yōu)點外，還具有線性好、性能高、價格低等特點， 如ds18b20智能溫度控制器。單線數(shù)字溫度傳感器ds18b20簡介：新的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟、數(shù)字

28、化。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。ds18b20“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器，支持“一線總線”接口，測溫范圍為 -55+125，現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于各種環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。ds18b20可以程序設定912位的分辨率，設定的報警溫度存儲在 eeprom中，掉電后依然保存。ds18b20使電壓特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟的測溫系統(tǒng)，并且應用電路電但便于設計。在本設計中我采用的是集成溫度傳感器ds18b20，其電路

29、簡單可靠，不需要a/d轉(zhuǎn)換，直接可以與單片機相連。3.1.2 數(shù)字顯示部分通常的led顯示器有7段或8段和“米”字段之分。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。共陰極led顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相應的段被顯示。同樣，共陽極led顯示器的工作原理也一樣。led顯示器有兩種顯示方式：靜態(tài)顯示方式：在這種方式下，各位led顯示器的共陰極（或共陽極）連接在一起并接地（或電源正），每位的段選線分別與一個8位的鎖存器輸出相連，各個led的顯示字符一經(jīng)確定，相應鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止，正因為如此，靜態(tài)顯示器

30、的亮度都較高。若用i/o口接口，這需要占用n8位i/o口（led顯示器的個數(shù)為n）。這樣的話，如果顯示器的個數(shù)較多，那使用的i/o接口就更多，因此在顯示位數(shù)較多的情況下，一般都不用靜態(tài)顯示。動態(tài)顯示方式：當多位led顯示時，通常將所有位的段選線相應的并聯(lián)在一起，由一個8位i/o口控制，形成段選線的多路復用。而各位的共陽極或共陰極分別由相應的i/o口控制，實現(xiàn)各位的分時選通。其中段選線占用一個8位i/o口，而位選線占用n個i/o口（n為led顯示器的個數(shù)）。由于各位的段選線并聯(lián)，段碼的輸出對各位來說都是相同的，因此，同一時刻，如果各位選線都處于選通狀態(tài)的話，那led顯示器將顯示相同的字符。若要各

31、位led能顯示出與本位相應的字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，段選線上輸出相應位要顯示字符的段碼。這種顯示方式占用的i/o口個數(shù)為8+n（n為led顯示器的個數(shù)），相對靜態(tài)顯示少了很多，但需要占用大量的cpu資源，當cpu處理別的事情時，顯示可能出現(xiàn)閃爍或者不顯示的情況。為了節(jié)約硬件資源，降低電路板的成本，本人采用的是節(jié)約硬件資源的動態(tài)掃描顯示方式。3.1.3 加熱降溫驅(qū)動控制電路采用開關(guān)量控制，如繼電器、雙向可控硅、光耦等，控溫快速，但是雙向可控硅驅(qū)動電路比較麻煩，調(diào)試也麻煩，若用現(xiàn)成的固態(tài)繼電器價格十分昂貴。用

32、繼電器時要注意其電感的反向電動勢，和開關(guān)觸點對電源的影響，以及開關(guān)脈沖對整個電路的影響等，應該加入必要的防止干擾的措施。1、采用單向晶閘管，這是一種大功率半導體器件，它既有單向?qū)щ姷恼髯饔?，又有可以控制的開關(guān)作用。利用它可以用較小的功率控制較大功率，在交、直流電動機調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和無觸點開關(guān)等方面均獲得了廣泛的應用。這種晶閘管與二極管不同的是，當其兩端加上正向電壓而控制極不加電壓時，晶閘管并不導通，其正向電流很小，處于正向阻斷狀態(tài)；當其兩端加上正向電壓、且控制極上（與陰極間）也加上一正向電壓時，晶閘管便進入導通狀態(tài)，這時管壓降很?。?v左右）。這時即使控制電壓消失，仍然保持導通

33、狀態(tài)，所以控制電壓沒有必要一直存在，通常采用脈沖形式，以降低觸發(fā)功耗。它不具有自關(guān)斷能力，要切斷負載電流，只有使陽極電流減小到維持電流以下，或加上反向電壓實現(xiàn)關(guān)斷。若在交流回路中應用，當電流過零和進入負半周時，自動關(guān)斷，為了使其再次導通，必須重加控制信號。2、采用光耦合雙向可控硅驅(qū)動電路，這種器件是一種單片機輸出與雙向可控硅之間較理想的接口器件，它由輸入和輸出兩部分組成，輸入部分是一個砷化鎵發(fā)光二極管，該二極管在5ma15ma正向電流作用下發(fā)出足夠強度的紅外光，觸發(fā)輸出部分。輸出部分是一個硅光敏雙向可控硅，在紅外線的作用下可雙向道通。光電耦合器也常用于較遠距離的信號隔離傳送。一方面光耦合器可以

34、起到隔離兩個系統(tǒng)地線的作用，使兩個系統(tǒng)的電源相互獨立，消除地電位不同所產(chǎn)生的影響；另一方面，光電耦合器的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動器件，可以形成電流環(huán)路的傳送形式。由于電流環(huán)電路是低阻抗電路，對噪音的敏感度低，因此提高通訊系統(tǒng)的抗干擾能力，常用于有噪音干擾的環(huán)境里傳輸信號。達到同樣的加熱效果，開關(guān)量控制容易，驅(qū)動簡單，驅(qū)動電路的抗干擾能力強。所以我采用的是光耦合雙向可控硅驅(qū)動電路。3.1.4 鍵盤輸入部分常用的鍵盤接口分為獨立式按鍵接口和矩陣式鍵盤接口。獨立式按鍵接口是各種按鍵相互獨立，每個按鍵各接一根輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他輸入線上的工作狀態(tài)。因此，通過檢測輸入線的電平狀態(tài)可

35、以很容易判斷哪個按鍵被按下了。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件簡單。但每個按鍵需占用一根輸入口線，在按鍵數(shù)量較多時，需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少或操作速度較高的場合。獨立式按鍵電路按鍵直接與單片機的i/o口線相接，通過讀i/o口，判定各i/o口線的電平狀態(tài)，即可識別出按下的鍵盤。44矩陣鍵盤接口方式適用于按鍵數(shù)量較多的場合，它有行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上。矩陣鍵盤的工作原理是按鍵設置在行、列線交點上，行、列線分別連接在按鍵開關(guān)的兩端。行線通過上拉電阻接到+5v上。平時無按鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)，當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此電平相連的列線電平

36、決定。列線電平如果為低，則行線電平為低；列線電平為高，則行線電平為高。這是識別矩陣鍵盤是否被按下的關(guān)鍵所在。由于矩陣鍵盤中行、列線為多鍵共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平，因此，各按鍵彼此將相互發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號配合起來并做適當處理，才能決定閉合鍵位置。對于矩陣式鍵盤，按鍵的位置由行號和列號唯一決定，所以分別對行號和列號進行二進制編碼，然后將兩值合成一個字節(jié)，高4位是行號，低4位是列號。但這種編碼對于不同行的鍵，離散性大，并且編碼的復雜度與鍵盤的個數(shù)成正比，因此不適合用在輸入量小的設計中。本設計的按鍵需求較多，所以我采用的是矩陣式鍵盤接口方式，該方案可以減少單片機的i/o口使

37、用，節(jié)約資源。 3.2 單元電路設計3.2.1 溫度采集電路本設計的溫度采集系統(tǒng)主要是數(shù)字溫度傳感器ds18b20，如圖3.1所示。本設計以ds18b20為傳感器，at89c51單片機為控制核心組成的溫度巡回檢測系統(tǒng)，在圖3-1中，ds18b20的供電方式為外部電源，其i/o數(shù)據(jù)線與p3.4相連。在ds18b20接入系統(tǒng)之前，應分別從激光rom中讀出其序號，然后分別賦予在系統(tǒng)中的編號1n。該系統(tǒng)需要用鍵盤來設置溫度報警的門限值，并用七段led顯示器顯示ds18b20的編號和測量的溫度值。 圖3.1 溫度采集電路溫度檢測系統(tǒng)原理圖如圖3.1所示，采用外接電源供電方式。為保證在有效的ds18b20

38、時鐘周期內(nèi)提供足夠的電流，我們用一個電阻r30和89c51的一個i/o口（p3.4）來完成對ds18b20總線的上拉。當ds18b20處于寫存儲器操作和溫度a/d變換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10s。采用外接電源供電方式時vcc接外部電源，gnd接地，i/o與單片機的i/o線相連。在本設計中，我采用的是單個ds18b20測室內(nèi)溫度，并把它直接與單片機的i/o口相連，將測得的溫度值送入cpu與鍵盤輸入的設定值進行比較，然后通過cpu來控制負載電路的工作。一般來說cpu 對ds18b20的訪問流程是：先對ds18b20初始化，再進行rom操作命令，最后才能對存儲器和數(shù)據(jù)操作。

39、ds18b20每一步操作都要遵循嚴格的工作時序和通信協(xié)議，如主機控制ds18b20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù)ds18b20的通信協(xié)議，須經(jīng)三個步驟：每一次讀寫之前都要對 ds18b20進行復位，復位成功后發(fā)送一條rom指令，最后發(fā)送ram指令，這樣才能對ds18b20進行預定的操作。3.2.2 led顯示電路led電路采用4只共陰極七段數(shù)碼管。顯示方式有動態(tài)掃描和靜態(tài)掃描，兩種都可以實現(xiàn)顯示功能，但由于靜態(tài)掃描要用到多片串入并出芯片，考慮到電路板成本計算，本人采用節(jié)約硬件資源的動態(tài)掃描顯示方式。p2口的p2.0至p2.3接限流電阻作為段選控制，p2口的p2.4至p2.7經(jīng)三極管驅(qū)動后作為位選控

40、制，在10ms定時中斷服務程序中分別對顯示的各位進行動態(tài)掃描顯示。led分別對室內(nèi)溫度和時間進行動態(tài)顯示，其相互顯示間隔設定為1分鐘，即顯示溫度時第一、二位為十位、個位，第三、四位為小數(shù)位;而顯示時間時第一、二位為小時，第三、四位為分鐘，顯示數(shù)據(jù)由cd4511譯碼器輸出。 由4個共陰極的數(shù)碼管組成溫度和時間交替顯示。p2口的四條數(shù)據(jù)線p2.0至p2.3分別與cd4511譯碼器的abcd口相接，p2口的p2.4至p2.7分別通過電阻r6至r9與q1至q4的基極相連接。這樣通過p2口送出一個存儲單元的高位，低位bcd顯示代碼，通過p2口另幾位送出掃描選通代碼輪流點亮led1至led4，就會將要顯示

41、的數(shù)據(jù)在數(shù)碼管中顯示出來。圖3.2 led顯示電路所謂led靜態(tài)驅(qū)動：是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的i/o端口進行驅(qū)動，或者使用如bcd碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動；其點亮和關(guān)閉由該i/o口來對其控制，互不干涉，對i/o驅(qū)動能力弱的mcu，必須增加外部驅(qū)動芯片或三極管等器件。此種設計一般應用在單個led的驅(qū)動或led數(shù)量較少，且所選的mcui/o口比較充裕的情況下。由于每一個led均由獨立的i/o口控制，因此優(yōu)點是軟件編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用i/o端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5840根i/o端口來驅(qū)動，要知道一個 at89c51單片機可用的i/o端口才32個，實

42、際應用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復雜性。led的動態(tài)顯示方式: 數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的i/o線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的公共極，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯

43、示過程中，每位數(shù)碼管的點亮時間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，卻能夠節(jié)省大量的i/o端口，而且功耗更低。 由于所有的 led模塊共用了驅(qū)動端，因此led的驅(qū)動不再像靜態(tài)法一樣為每個led所獨享，因此其驅(qū)動的設計方法也與靜態(tài)法完全不同，需要采用分時掃描方法來實現(xiàn)對所有l(wèi)ed的顯示驅(qū)動，其原理如下：a.將a0設置為高電平，也即允許第一組led顯示，同時將a2,a3,a4設置為低電平，也即關(guān)閉該陰極所對應的led組顯示；b.在p2口輸出a

44、0組對應的顯示數(shù)據(jù)，如字符點陣數(shù)據(jù)、7段碼對應的數(shù)字的數(shù)據(jù)等，該數(shù)據(jù)可以通過rom表的形式預先定義；c.保持一定的時間t，該時間即為所設定的定時器的中斷時間；d.將a0口設置為低電平，關(guān)閉a0組的led顯示；e.將a1設置為高電平，其他幾個設置為低電平，開啟a1組對應的led顯示；f.在p0口輸出a1組對應的顯示數(shù)據(jù)；g.重復以上步驟，直到所有組被掃描一遍，然后又從a0組開始下一個循環(huán)，如此周而復始，實現(xiàn)所有l(wèi)ed的動態(tài)顯示。該方法的原理利用了人眼對物體的視覺延遲來達到所有l(wèi)ed的同時顯示，實際應用時，在同一個時刻，只有一組led處于顯示狀態(tài)，而其他led處于關(guān)閉狀態(tài)。理論上，若兩次顯示之間的

45、時間間隔小于32ms時，人眼既無法分辨，因此，為了達到此要求，led的掃描頻率一般可以按照下式計算得出:f=32*n。式中，f為掃描的頻率，對應為定時器的時間（t=1/ f）；32則是由32ms換算而來，32ms對應的頻率剛好為32hz；n則時總的led的組數(shù)（此例中n=4）。根據(jù)此式算出的掃描頻率f實際是led驅(qū)動掃描的最小頻率，若低于此頻率，則有可能導致led的閃爍； f也不可能越高越好，掃描的頻率太高，每組led的點亮時間就越短，因此有可能導致led的亮度不夠或顯示效果不理想等一些問題。當然提高led的驅(qū)動電壓也可以補償由此造成的亮度不夠的問題。數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換。由前述可知，p2口的p2.

46、0至p2.3輸出段選碼，p2口的p2.4至p2.7輸出位選碼，led就會顯示出數(shù)字來。但p2口輸出的數(shù)據(jù)是bcd碼，各存儲器存儲的數(shù)據(jù)是二進制，也就是和要顯示出的字符表達的含義是不一致的?？梢?，將要顯示的存儲器單元的數(shù)據(jù)直接送到p2口去驅(qū)動led數(shù)碼管顯示是不能正確表達的，必須在系統(tǒng)內(nèi)部將要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)過bcd碼轉(zhuǎn)換后，將各個單元數(shù)據(jù)的段選代碼送入p2口，給cd4511譯碼后去驅(qū)動數(shù)碼管顯示。具體轉(zhuǎn)換過程如下：我們先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器a中，再將a中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的bcd碼，再放回a中，然后將a中的值輸出。如：有一個單元存儲了45這樣一位數(shù)，則需轉(zhuǎn)換成四位bcd碼(0100) (10

47、01)然后放入a中，a中bcd碼，高四位代表4，低四位代表5，同時送給兩個譯碼器中，譯碼后45字就在兩個led中顯示出來。3.2.3 驅(qū)動控制電路圖3.3 驅(qū)動控制電路在空調(diào)器電控中，主芯片將各種輸入信號進行計算后，控制其他電路驅(qū)動負載工作，完成空調(diào)的預定功能。而驅(qū)動電路是將主芯片輸出的信號進行功率放大，控制負載工作，一般驅(qū)動電路包括功率放大器、繼電器及相關(guān)元件組成的末級推動電路。本設計中，我采用了光耦合雙向可控硅驅(qū)動器，光耦合雙向可控硅驅(qū)動器是一種單片機輸出與雙向可控硅之間較理想的接口器件，它由輸入和輸出兩部分組成，輸入部分為砷化鎵發(fā)光二極管，該二極管在5ma15ma正向電流作用下發(fā)出足夠強

48、度的紅外光，觸發(fā)輸出部分；輸出部分是一個硅光敏雙向可控硅，在紅外線的作用下可雙向?qū)?。光電耦合器也常用于較遠距離的信號隔離傳送。一方面光電耦合器可以起到隔離兩個系統(tǒng)地線的作用，使兩個系統(tǒng)的電源相互獨立，消除地電位不同所產(chǎn)生的影響；另一方面，光電耦合器的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動器件，可以形成電流環(huán)路的傳遞形式。單片機發(fā)出信號經(jīng)過功率放大器ic9（7407）將信號傳遞給光耦合雙向可控硅驅(qū)動器，然后通過它的開斷來控制繼電器工作，從而達到控制負載電路的目的，實現(xiàn)空調(diào)機的制熱或制冷效果。3.2.4 鍵盤設置電路鍵盤是人與微機打交道的主要設備，按鍵的讀取容易引起誤動作。可采用軟件去抖動的方法處理，軟件的觸點在

49、閉合和斷開的時候會產(chǎn)生抖動，這時觸點的邏輯電平不穩(wěn)定，如不采取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯誤或重復執(zhí)行，在這里采用軟件延時的方法來避開抖動，延時時間20ms。按下某鍵時，對應的功能鍵釋放得到執(zhí)行，如操作者沒釋放按鍵，則對應的功能會反復執(zhí)行，好像連續(xù)執(zhí)行，在這里我們采用軟件延時250ms，當按鍵釋放則執(zhí)行下一條對應程序。按鍵電路由九個微動按鍵組成，分別由p0口的p0.2至p0.7控制，通過按鍵可以進行空調(diào)溫度、風速、時間的調(diào)節(jié)，可以對空調(diào)的顯示內(nèi)容進行設定和對空調(diào)原始設定進行修改。本鍵盤設計中只簡單地提供鍵盤的行列與矩陣，其他操作如鍵的識別、決定按鍵的讀數(shù)等僅靠軟件來完成，故硬件較為簡單，但占

50、cpu時間較多。鍵盤的鍵輸入程序應完成的基本任務：1.監(jiān)視有無按鍵按下：按鍵的閉合與否，反應在電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平，所以通過電平的高低狀態(tài)的檢測，便可確定按鍵按下與否。2.判斷是哪個按鍵按下。3.完成按鍵處理。單片機及應用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是cpu的工作內(nèi)容之一。cpu忙于各項任務時，如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式。而鍵盤的工作方式則根據(jù)儀表系統(tǒng)中cpu任務的份量來確定。鍵盤的工作方式選取的原則是：既要保證能及時響應按鍵的操作，又不過多地占用cpu的工作時間。按鍵的工作方式有：查詢方式（編程掃描，定時掃描方式），中斷掃描方式。矩陣式鍵盤適用于按鍵數(shù)量較多的場合，由行線和列線

51、組成。按鍵位于行列的交叉點上節(jié)約i/o口。矩陣鍵盤工作原理：行線通過上拉電阻接到+5v上，無按鍵按下，行線處于高電平狀態(tài)；有按鍵按下，行線電平狀態(tài)由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定，列線電平為低，則行線電平為低；列線電平為高，則行線電平為高。圖3.4為按鍵電路。圖3.4 按鍵電路3.2.5 電源電路本設計所用的電源電壓為220v，首先交流電經(jīng)過變壓器降壓為9v的交流電，通過橋式整流，e1,c1濾波，輸出+5v左右的直流電壓，然后再經(jīng)過集成三端穩(wěn)壓器ic2（17805），e2,c2濾波，輸出直流5v，給溫度檢測電路、時鐘電路、顯示電路、復位電路等提供工作電壓。其直流穩(wěn)壓電源的組成框圖如下：圖3.5 直

52、流穩(wěn)壓電源的組成框圖1.電源變壓器：將220v,50hz的交流電壓轉(zhuǎn)換成5v直流電壓。2.濾波電路：利用電感和電容的阻抗特性，將整流后的單向脈動電流中的交流分量濾去，使單向脈動電流變換成平滑的直流電。3.穩(wěn)壓電路：當電網(wǎng)電壓波動或負載的變動會導致負載上得到的直流電不穩(wěn)定，影響電子設備的性能，用穩(wěn)壓管，即采用一些負反饋方式的穩(wěn)壓電路，使之自動調(diào)節(jié)不穩(wěn)定因素，從而得到穩(wěn)定電壓。供電部分輸入220v、50hz的交流電，輸出電壓+5v，供給整個電路電源，電流最大為400ma； lm17812和lm17805負載重，功率大，加裝了散熱片。本設計的電源電路設計圖如下：圖3.6 電源電路3.2.6 外部晶振

53、電路 外部晶振電路由2個33pf的電容和一個12mhz的晶體振蕩器構(gòu)成。片內(nèi)電路與片外器件構(gòu)成一個時鐘產(chǎn)生電路，cpu的所有操作均在時鐘脈沖下同步進行。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般在1.2mhz12mhz之間選取，c5,c6是反饋電容，起穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用，其值在5pf33pf之間選取，典型值為33pf。本電路選用的電容為33pf，晶振頻率為12mhz。在引腳xtal1和xtal2外接晶體振蕩器，就構(gòu)成了內(nèi)部震蕩方式，內(nèi)部震蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路中使用較多。由于單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，當外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器并產(chǎn)生震蕩時鐘脈沖。內(nèi)部震蕩

54、方式的外部電路如圖3.7所示：圖3.7 晶振電路外部振蕩信號由x2引入，x1和x2：片內(nèi)振蕩電路輸入、輸出引腳，這兩個端子用來外接石英晶體和微調(diào)電容。在石英晶體的兩個管腳加交變電場時，它將會產(chǎn)生一定頻率的機械變形，而這種機械振蕩又會產(chǎn)生交變電場，上述物理現(xiàn)象稱為壓電效應。一般情況下，無論是機械振動的振幅，還是交變電場的振幅都非常小。但是，當交變電場的頻率為某一特定值時，振幅驟然增大，產(chǎn)生共振，稱之為壓電振蕩。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率，即用來連接89c51片內(nèi)osc的定時反饋回路。石英晶振起振后要能在x2線上輸出一個3v左右的正弦波，以便使mcs-51片內(nèi)的osc電路按石

55、英晶振相同頻率自激振蕩。通常osc的輸出時鐘頻率fosc為0.5mhz16 mhz，典型值為12 mhz或者11.0592 mhz。電容c5，c6可以幫助起振，典型值為33 pf，調(diào)節(jié)它們可以達到微調(diào)fosc的目的。3.3 元器件的選擇3.3.1 at89c51簡介at89c51美國atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位單片機，片內(nèi)帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（eprom）和 128bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(ram), 兼容標準mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲單元。at89c51提供4k字節(jié)flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部ram，32個i

56、/o端口，2個16位可編程定時計數(shù)器,5個向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，2個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時at89c51可降至0hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止cpu的工作，但允許ram、定時計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存ram中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位. 1 圖3.8 at89c51的管腳圖設計中單片機采用at89c51型，它是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能cmos 8位微處理器，該器件存儲器制造技術(shù)與工業(yè)標準mcs-51指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能8位cpu和閃

57、爍存儲器組合在單個芯片中，atmel的at89c51是一種高效微 控制器。at89c單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。1.主要特性：與mcs-51 兼容 4k字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時間：10年全靜態(tài)工作：0hz-24hz三級程序存儲器鎖定1288位內(nèi)部ram32個可編程i/o線兩個16位定時器/計數(shù)器5個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 2.管腳說明：vcc：供電電壓。 gnd：接地。 p0口：作為i/o引腳使用時，p0口是漏級開路雙向口，向p0口鎖存器寫入1時，i/o引腳將懸空，是高阻輸入引腳；在讀寫外部

58、存儲器時，p0口作低8位地址/數(shù)據(jù)總線。在fiash編程時，p0 口作為原碼輸入口，當fiash進行校驗時，p0輸出原碼，此時p0外部必須被拉高。 p1口：內(nèi)部帶有弱上拉的準雙向i/o口，作輸入引腳使用前，先向 p1口鎖存器寫入1，使p1口引腳被上拉至高電平。p1.0、p1.1引腳除了可作為一般i/o引腳使用外，還具有第二輸入/輸出功能：t2（p1.0）定時器t2的計數(shù)輸入端或定時器t2的時鐘輸出端。t2ex（p1.1）定時器t2的外部觸發(fā)輸入端。 p2口：內(nèi)部帶有弱上拉的準雙向i/o口，作輸入引腳使用前，先向 p2口鎖存器寫入1，使p2口引腳被上拉至高電平。在讀/寫外部存儲器時，p2口輸出高

59、8位地址信號a15a8。p3口：內(nèi)部帶有弱上拉的準雙向i/o口，作輸入引腳使用前，先向 p2口鎖存器寫入1，使p2口引腳被上拉至高電平。 p3口除了可作為一般i/o引腳使用外，還具有第二輸入/輸出功能： rxd（p3.0）串行數(shù)據(jù)接收（輸入）端 txd（p3.1）串行數(shù)據(jù)發(fā)送（輸出）端 /int0（p3.2）外中斷0輸入端 /int1（p3.3）外中斷1輸入端 t0（p3.4）定時/計數(shù)器t0的外部輸入端 t1（p3.5）定時/計數(shù)器t1的外部輸入端 /wr（p3.6）外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號，低電平有效 /rd（p3.7）外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號，低電平有效 rst：復位信號輸入端，高電平有效。 ale：低8位地址鎖存信號。在訪問外部存儲器時，用ale下降沿鎖存從p0口輸出的低8位地址信息a7a0，以便隨后將p0口作為數(shù)據(jù)總線使用。在正常情況下ale輸出信號恒定為1/6振蕩頻率，并可用作外部時鐘或定時信號。注意：每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時一個ale脈沖將被忽略，ale可以通過置位sfr的auxlilary.0位禁止ale輸出，這樣，ale只在執(zhí)行movx指令時才被激活。psen：外部程序存儲器讀選通信號，低電平有效。從外部程序存儲器取指令時，每個機器周期/psen信號被激活兩次。只有執(zhí)行外部程序存儲器中的指