空調(diào)控制器課程設(shè)計報告書

1、. . . . 陽 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計設(shè)計題目： 空調(diào)控制器設(shè)計 1.設(shè)計主要容與要求；設(shè)計一個空調(diào)控制器。要求：1）硬件電路設(shè)計，包括原理圖和PCB板圖。 2）控制器軟件設(shè)計。 3）要求能夠設(shè)定溫度、測量溫度、顯示溫度、制冷控制以與風(fēng)機控制。2.對設(shè)計論文撰寫容、格式、字?jǐn)?shù)的要求；（1）.課程設(shè)計論文是體現(xiàn)和總結(jié)課程設(shè)計成果的載體，一般不應(yīng)少于3000字。（2）.學(xué)生應(yīng)撰寫的容為：中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻等。課程設(shè)計論文的結(jié)構(gòu)與各部分容要求可參照工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)執(zhí)行。應(yīng)做到文理通順，容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。（3）.論文要求打印，打印時按工程學(xué)院畢

2、業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)的要求進行打印。（4）.課程設(shè)計論文裝訂順序為：封面、任務(wù)書、成績評審意見表、中文摘要和關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻。3.時間進度安排；順序階段日期計 劃 完 成 容備注18月30日教師講解題目，學(xué)生查閱相關(guān)資料28月31日查閱相關(guān)資料、進行方案論證39月1日參數(shù)計算、確定方案49月2日繪制原理圖，設(shè)計PCB板圖59月3日設(shè)計PCB板圖，程序設(shè)計69月6日程序設(shè)計79月7日8日程序調(diào)試89月9日撰寫論文79月10日論文答辯，成品驗收智能儀器課程設(shè)計成績評定表指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見評價容具 體 要 求權(quán)重評分加權(quán)分調(diào)研論證能獨立查閱文獻,收集資料；能制定課程設(shè)計方案和

3、日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨立完成設(shè)計工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說明書的質(zhì)量說明書立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)。0.55432指導(dǎo)教師評審成績（加權(quán)分合計乘以12） 分加權(quán)分合計指 導(dǎo) 教 師 簽 名：年 月 日評 閱 教 師 評 審 意 見評價容具 體 要 求權(quán)重評分加權(quán)分查閱文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明書的質(zhì)量說明書立論正確

4、，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語準(zhǔn)確，符號統(tǒng)一，編號齊全，圖表完備，書寫工整規(guī)。0.35432評閱教師評審成績（加權(quán)分合計乘以8）分加權(quán)分合計評 閱 教 師 簽 名：年 月 日課 程 設(shè) 計 總 評 成 績分25 / 32中文摘要隨著人工智能和自動控制的不斷發(fā)展，各種各樣的智能化產(chǎn)品也應(yīng)運而生。例如，智能手機、智能電冰箱、智能空調(diào)等等。所謂的智能儀器就是指含有微型計算機或者微型處理器的一種測量儀器，擁有對數(shù)據(jù)的存儲運算邏輯判斷與自動化操作等功能。智能儀器的出現(xiàn)，極擴充了傳統(tǒng)儀器的應(yīng)用圍，它憑借著體積小、功能強、功耗低等優(yōu)勢，迅速的在家用電器、科研單位和工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。智

5、能儀器的工作原理是，傳感器拾取被測參量的信息并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)濾波去除干擾后送入多路模擬開關(guān)；由單片機逐路選通模擬開關(guān)將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大后的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器換成相應(yīng)的脈沖信號送入單片機中；單片機根據(jù)儀器所設(shè)定的初值進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)運算和處理；運算的結(jié)果被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行顯示和打?。煌瑫r單片機把運算結(jié)果與存儲于片閃速寄存器的設(shè)定參數(shù)進行運算比較后，根據(jù)運算結(jié)果和控制要求，輸出相應(yīng)的控制信號。此外，智能儀器還可以與PC機組成分布式測控系統(tǒng)，由單片機作為下位機采集各種測量信號與數(shù)據(jù)，通過串行通信將信息傳輸給上位機，由PC機進行全局管理。隨著科技的發(fā)展，目前有些空調(diào)控制

6、器采用了電腦智能溫控與LED（或LCD）顯示。所謂智能溫控就是通過感溫頭精確感應(yīng)室溫度，把室的溫度變化傳遞給中央控制控制芯片單片機，由單片機控制制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，使室溫度達到顯示屏上的設(shè)定值，室人員只需根據(jù)自己的需要設(shè)定想要的溫度即可，以給人最舒適的感覺。本文主要介紹了一種空調(diào)智能控制器系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計方法以與整個系統(tǒng)的功能。它的硬件主要由7部分組成：單片機系統(tǒng)與外圍電路、電源電路、按鍵輸入電路、LED顯示電路、報警電路、加熱和制冷控制電路和溫度檢測電路。主控制器采用成本低廉且工作可靠的C8051F020單片機，采用12MHz晶振，電源電路采用普通的市電經(jīng)壓降整流，然后經(jīng)集成穩(wěn)壓器（LM

7、7805）穩(wěn)壓輸出+5V電壓。我設(shè)計的空調(diào)控制器采集溫度的傳感器選擇熱電偶，熱電偶采集的溫度經(jīng)過一系列的變換后，輸出的電壓值經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后進入單片機，在單片機中看到的采集值是一數(shù)字量，這個數(shù)字量和鍵盤輸入的數(shù)字量相比較，如果采集的值比設(shè)定的值小，就啟動電機進行加熱，如果采集的值比設(shè)定的值大，就啟動壓縮機進行制冷。而且采集的值和設(shè)定的值都可以通過LED顯示出來。在設(shè)計中，我還設(shè)定了一個適宜的溫度，當(dāng)溫度低于20或高于25時就會產(chǎn)生報警。關(guān)鍵詞 傳感器，溫度采集，單片機，空調(diào)控制器目錄中文摘要IV1 設(shè)計任務(wù)描述11.1 設(shè)計題目11.2 設(shè)計要求11.2.1 設(shè)計目的11.3 基本要求11.3

8、.1 發(fā)揮部分12 設(shè)計思路22.1 溫度傳感器的選擇22.2 +5V穩(wěn)壓電源的實現(xiàn)22.3 溫度顯示功能的實現(xiàn)22.4 溫度設(shè)定功能的實現(xiàn)22.5 溫度測量功能的實現(xiàn)22.6 制冷和加熱功能的實現(xiàn)33 設(shè)計方框圖44 硬件設(shè)計54.1 +5V穩(wěn)壓電源的實現(xiàn)54.1.1 LM7805的介紹54.1.2 +5V穩(wěn)壓電源電路54.2 溫度測量的基本組成部分54.2.1 溫度傳感器54.2.2 測量電路64.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器64.3 溫度測量信號的采集64.3.1 LM135系列的性能特點64.3.2 熱電偶的工作原理64.3.3 熱電偶冷端溫度補償電路74.3.4 鍵盤輸入電路74.3.5 數(shù)

9、碼顯示電路84.4 8255芯片簡介85 系統(tǒng)軟件105.1 軟件流程圖105.2 各部分程序設(shè)計115.2.1 主程序115.2.2 I/O口初始化115.2.3 8255初始化125.2.4 溫度采集125.2.5 顯示子程序135.2.6 制冷和加熱136 程序的調(diào)試157 工作過程分析168 主要元器件介紹178.1 熱電偶178.2 8255芯片178.3 LM7805的介紹178.4 C8051單片機17小結(jié)18致19參考文獻20附錄A1 程序清單21附錄A2 空調(diào)控制器原理圖27附錄A3 PCB板圖281設(shè)計任務(wù)描述1.1 設(shè)計題目空調(diào)控制器的設(shè)計1.2 設(shè)計要求1.2.1設(shè)計目

10、的1）學(xué)會選擇合適的傳感器以與用法。2）掌握軟件編程方法與思路。3）會用protel99SE繪制PCB板圖。1.3 基本要求1）硬件電路設(shè)計，包括原理圖和PCB板圖。2）控制器軟件設(shè)計。3）要求能夠設(shè)定溫度、測量溫度、顯示溫度、制冷控制以與風(fēng)機控制。1.3.1 發(fā)揮部分超過設(shè)定溫度時點亮LED燈報警。2設(shè)計思路2.1溫度傳感器的選擇溫度檢測的方法較多，最經(jīng)典的方法就是用熱敏電阻（或熱敏傳感器）組成電橋來采集信號，在經(jīng)放大、AD轉(zhuǎn)換后送單片機。目前比較先進的方法是采用專門的集成測溫傳感器，直接將溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給單片機。為了設(shè)計需要，本文采用了由LM335構(gòu)成的K型熱電偶冷端溫度補償電路。

11、因為它構(gòu)成的電路可以測量攝氏溫度，而且溫度系數(shù)為10mv/。2.2 +5V穩(wěn)壓電源的實現(xiàn)在設(shè)計中使用了很多集成元器件，根據(jù)它們的技術(shù)要求，正常工作時均為5V供電，且電路工作穩(wěn)態(tài)電流較小，因此對電源要求不高。因此在本次設(shè)計中我選用LM7805集成穩(wěn)壓電路，它的輸出電壓為5V，輸出電流可達1.5A。由LM7805集成穩(wěn)壓器組成的5V電壓源主要由變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。2.3 溫度顯示功能的實現(xiàn)為了使室的溫度更直觀的展現(xiàn)在使用者的面前，我在這個程序中添加了數(shù)碼管顯示部分。溫度的設(shè)定和采集都要顯示出來，顯示功能是通過軟件編程來實現(xiàn)的。顯示功能主要是應(yīng)用8255來實現(xiàn)的，通過設(shè)置825

12、52.4 溫度設(shè)定功能的實現(xiàn)溫度設(shè)定功能也是通過軟件編程來實現(xiàn)的，在本次設(shè)計中溫度的設(shè)定是通過鍵盤輸入設(shè)定的。2.5 溫度測量功能的實現(xiàn)通過溫度傳感器感測外界的溫度，然后傳感器把溫度的變化轉(zhuǎn)換成有用模擬量電壓值，但是單片機只能處理數(shù)字量，所以從傳感器出來的模擬量還要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器，把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。所以在軟件編程時，要對A/D初始化和啟動A/D轉(zhuǎn)換器，這樣就把溫度轉(zhuǎn)換成了十六進制的數(shù)字量，然后再把從A/D轉(zhuǎn)換器采集進來的數(shù)通過查表轉(zhuǎn)換成十進制的數(shù)，通過數(shù)碼管顯示出來，這樣顯示在人們眼前的就是室的實際溫度值。2.6 制冷和加熱功能的實現(xiàn)通過鍵盤輸入的是設(shè)定的溫度值，也就是人們希望達到的溫度

13、，它進入單片機之后就是一個數(shù)字量，輸入的這個數(shù)字量和采集進來的數(shù)字量進行比較，如果采集的值比設(shè)定的值小，就啟動電機進行加熱，如果采集的值比設(shè)定的值大，就啟動壓縮機進行制冷。3 設(shè)計方框圖C8051單片機+5V穩(wěn)壓電 源鍵盤輸入設(shè)置溫度溫度傳感器LM335顯示報警制冷加熱AD轉(zhuǎn)換圖3-1空調(diào)控制器總體方框圖4 硬件設(shè)計4.1+5V穩(wěn)壓電源的實現(xiàn)4.1.1LM7805的介紹產(chǎn)生+5V穩(wěn)壓電源的核心元件是集成穩(wěn)壓器LM7805，LM7805是美國半導(dǎo)體公司的固定輸出三端正穩(wěn)壓器集成電路，輸出電流在1A以上，輸出電壓是+5V。其部包括過熱、過流和調(diào)整管保護等電路，誤差放大電路，基準(zhǔn)電壓電路和調(diào)整電路，

14、使用比較方便且穩(wěn)定精度高。4.1.2+5V穩(wěn)壓電源電路該電路主要由變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成。整流電路是由四個二極管組成的整流橋，整流電路主要是利用二極管的單向?qū)щ娦浴V波電路是通過電容來實現(xiàn)的。+5V穩(wěn)壓電源電路如圖4-1所示。圖4-1 +5V穩(wěn)壓電源電路4.2溫度測量的基本組成部分一個完整的溫度采集系統(tǒng)通常包含幾個部分，包括溫度傳感器、測量電路、模擬前端信號處理、AD轉(zhuǎn)換器三個基本組成部分。4.2.1溫度傳感器獲取生產(chǎn)或生活中被測環(huán)境或者被測物質(zhì)的溫度信息，一般都離不開傳感器，這里由于被測對象的狀態(tài)往往是一種非物理量（如溫度），而MCU是一個只能識別和處理電信號的數(shù)字系統(tǒng)，因

15、此需要利用傳感器將非電物理量轉(zhuǎn)換成電信號才能完成溫度測量和控制的任務(wù)。4.2.2測量電路通常傳感器的輸出可能是電阻值、電容值或者電流值，這些信號不適宜進行直接測量，往往需要轉(zhuǎn)換成電壓信號，傳遞給后面的A/D轉(zhuǎn)換器，所以很多時候需要搭建簡單的測量電路，使得傳感器輸出的參數(shù)變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化。4.2.3A/D轉(zhuǎn)換器無論是計算機，還是各種MCU、或者DSP等處理器只能處理數(shù)字信號，即使經(jīng)過處理的信號仍然只是模擬物理量，還不能直接和這些處理器通信，而A/D轉(zhuǎn)換器就是實現(xiàn)從模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件。模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)是實現(xiàn)各種模擬信號通向數(shù)字世界的橋梁。4.3溫度測量信號的采集4.3.1LM135系列的

16、性能特點在設(shè)計中我用的溫度采集電路是熱電偶冷端溫度補償電路，這個電路是由LM335構(gòu)成的K型熱電偶冷端溫度補償電路。下面介紹LM335的性能特點如下：（1）它屬于電壓輸出式精密集成溫度傳感器，電壓溫度系數(shù)為+10mV/K，輸出電壓與熱力學(xué)溫度成正比。（2）測溫精度高，測溫圍寬。LM335測溫圍為40+100。（3）動態(tài)阻抗低。當(dāng)工作電流為0.45mA時，其動態(tài)阻抗僅為0.50.6（4）具有類似于穩(wěn)壓管的特性，使用時須經(jīng)過限流電阻接正電源，亦可由集成恒流源給它提供恒定的工作電流。（5）價格低，易校準(zhǔn)。利用一只10電位器即可校準(zhǔn)+25時的輸出電壓值。4.3.2熱電偶的工作原理熱電偶的工作原理可以這

17、樣解釋，當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A或B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩端（一端溫度為T，稱為工作端或者是熱端；另一端溫度為，稱為自由端，也稱參考端或者冷端）的溫度不同，則回路中就會有電流產(chǎn)生，回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。4.3.3熱電偶冷端溫度補償電路由LM335構(gòu)成的K型熱電偶冷端溫度補償電路如圖4-2所示。利用LM335來測量熱電偶的冷端溫度，為限流電阻，是校準(zhǔn)溫度的電位器。LM335的輸出電壓經(jīng)過和分壓之后，得到所需的補償電壓，其電壓溫度系數(shù)為式（4-1）。（4-1）圖4-2 K型熱電偶冷端溫度補償電路因接運算放大器LM308A的反相輸入端，故可

18、視為。型熱電偶產(chǎn)生的溫差熱電勢e則接到LM308A的同相輸入端。經(jīng)LM308A放大之后就實現(xiàn)了熱電偶的冷端溫度補償。考慮到LM335的輸出電壓與熱力學(xué)溫度成正比，要想輸出與攝氏溫度成正比的電壓信號，還應(yīng)扣除LM335在0時的輸出電壓?，F(xiàn)利用LM329B型6.9V基準(zhǔn)電壓源和精密多圈電位器，得到，也加至LM308A的反相輸入端，因此實際補償電壓就變成了。最終可使輸出電壓）。4.3.4鍵盤輸入電路鍵盤輸入電路如圖4-3所示。圖4-3 鍵盤輸入電路鍵盤輸入用到了8255，PB和PC口是8255兩個八位輸出口，8255控制端口的地址分別為8000H，8001H，8002H和8003H，它們由地位地址A

19、0，A1加以區(qū)別，A0，A1從地位地址鎖存器74LS373引出，外設(shè)芯片8255的接口配置與外部存儲器的接口配置方式一樣，同樣占據(jù)數(shù)據(jù)總線和地址總線。4.3.5數(shù)碼顯示電路數(shù)碼顯示電路如圖4-4所示。圖4-4 數(shù)碼顯示電路數(shù)碼管采用共陰極方式，PA口是8位輸入口，用于讀入掃描鍵盤的位置。8255的片選地址是由高八位地址(A8A15)通過74LS138譯碼產(chǎn)生的。從PA0PA3查詢掃描行的輸入狀態(tài)，從PA4PA7查詢功能鍵的輸入狀態(tài)，判斷是否有數(shù)字鍵或功能鍵按下。4.4 8255芯片簡介8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編

20、程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255部結(jié)構(gòu)分為3個部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。8255的引腳功能如下：RESET：復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端處于高電平時，所有部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。CS：芯片選擇信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，即=0時，表示芯片被選

21、中，允許8255與CPU進行通訊，=1時，8255無法與CPU做數(shù)據(jù)傳輸。RD：讀信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，即=0且=0時，允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。WR：寫入信號，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，即=0且=0時，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。5系統(tǒng)軟件5.1 軟件流程圖開始系統(tǒng)初始化開A/D轉(zhuǎn)換器中斷初始化A/D轉(zhuǎn)換器溫度采集數(shù)碼管顯示有鍵按下？溫度超出X圍？調(diào)用空調(diào)控制模塊是否異常？調(diào)用報警返回YNYNY圖5-1 空調(diào)控制器的軟件流程圖5.2 各部分程序設(shè)計5.2.1主程序MAIN:MOVWDTCN,#0DEH MOVW

22、DTCN,#0ADH MOVXBR2,#40H LCALL PORT LCALL DIGITAL LCALL INT8255 MOV EIE2,#10HMOV P3IF,#00HMOV AMX0CF,#00H MOV AMX0SL,#00HMOV REF0CN,#03HMOV ADC0CF,#58HMOV ADC0CN,#0C0HSETB EA ORLADC0CN,#10H LOP: LCALLLCD AJMPLOP在主函數(shù)之前先設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的中斷入口，然后再編寫主程序，在主函數(shù)最起初先禁止看門狗程序，然后使能交叉開關(guān)。然后依次調(diào)用I/O口初始化程序，要顯示的數(shù)的斷碼初始化程序，以與825

23、5初始化程序。然后是設(shè)置各端口為漏極開路，即低電平有效。接下來是A/D轉(zhuǎn)換器的初始化，選擇時鐘周期為1MHz，系統(tǒng)時鐘是12MHz，增益大小選擇為1，所以ADC0CF設(shè)為58H，啟動方式為寫B(tài)USY=1，數(shù)據(jù)位右對齊，所以ADC0CN設(shè)為C0H。由于A/D轉(zhuǎn)換器是采集外界溫度的，采集結(jié)束之后還要用數(shù)碼管顯示出來，所以在執(zhí)行完A/D中斷結(jié)束之后，返回來要接著條用顯示的程序。因為A/D轉(zhuǎn)換器采集外界的溫度是隨時更新的，因此，在這里是循環(huán)調(diào)用的5.2.2 I/O口初始化PORT:MOVEMI0CF,#2CH MOVP74OUTt,#3FH RETI/O口是單片機的重要組成部分，所以在編寫程序時要對它

24、進行初始化。讓EMIF工作在地址/數(shù)據(jù)復(fù)用方式，只用外部存儲器，ALE高/低脈沖占1個SYSCLK周期，所以EMI0CF設(shè)為2CH；P7為漏極開路方式，P4、P5、P6為推拉方式，所以設(shè)置P74OUT為3FH。5.2.38255初始化int8255: mov DPTR,#8003H mov a,#80H movx DPTR,a ret控制字設(shè)為80H，即設(shè)置PC和PB口為輸出，PA口為輸入。8003H為8255的控制寄存器地址。5.2.4 溫度采集ADC0:mov a,adc0lmov 33H,adc0lswap a anl a,#0FH mov 30H,a mov a,adc0hmov 34

25、H,adc0h swap a anl a,#0F0H orl a,30H mov 31H,a lcall SC lcall COMPARElcall lcd anldc0cn,#0dfH orl adc0cn,#10H moveie2,#10Hreti把溫度轉(zhuǎn)換成易于單片機處理的數(shù)字信號，是通過A/D轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)的。C8051F020有兩個A/D轉(zhuǎn)換器，分別是ADC0和ADC1，ADC0是12位的A/D轉(zhuǎn)換器，而ADC1是8位的A/D轉(zhuǎn)換器。在此次設(shè)計中我用的是12位的A/D轉(zhuǎn)換器ADC0，由于ADC0是12位的A/D轉(zhuǎn)換器，所以被采集進來的數(shù)是被分在兩個存儲單元存儲的。存儲的時候把低8位ad

26、c0l放在33H單元中，把高四位放在adc0h放在34H單元中。由于采集進來的數(shù)要和輸入的數(shù)進行比較，所以還要把33H和34H中的數(shù)合并在一個單元中，以便后來進行比較。最后我把這兩個分開的數(shù)合并之后存放在了31H單元中。5.2.5 顯示子程序lcd:mov DPTR,#8001Hmov a,R3movx DPTR,amov DPTR,#8002Hmov a,R1movx DPTR,alcall Delay1mov a,R3rl amov R3,acjne R3,#40H,lop1mov R3,#01Hlop1:inc R1cjne R1,#77H,lcdmov R1,#71HMOV EIE2,

27、#12Hret8255的片選地址是由高八位地址(A8A15)通過74LS138譯碼產(chǎn)生的。鍵盤輸入用到了8255，PB和PC口是8255兩個八位帶鎖存的輸入口，可實現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)鎖存。PB口的端口地址為8001H，PC口的端口地址為8002H。用PB口作六個數(shù)碼管的位選。用ULN2003作顯示器的位選驅(qū)動。PC口作字型碼鎖存。8255控制字的端口地址是8003H。74LS244作數(shù)碼管字型顯示驅(qū)動。數(shù)碼管選擇為共陰極。采集到的溫度值和設(shè)定的溫度值都會通過數(shù)碼管顯示出來，而且采集的值時隨時更新的。5.2.6 制冷和加熱COMPARE:mov a,6CH;adclr c cjne a,6BH,lop8

28、;shuru ajmp stop lop8:jc warmcool:clr p3.5clr p0.1ajmp work warm:setb p3.5setb p0.1ajmp work stop:clr p3.5setb p0.1 work:nopret空調(diào)就是能給人適宜的溫度，當(dāng)室的溫度很高時，我們會感覺很悶，所以我們就要設(shè)定一個自己想要的溫度，如果室的溫度比我們自己設(shè)定的溫度要高，那么空調(diào)控制器就會啟動制冷裝置，使室的溫度達到我們需要的溫度。在本次設(shè)計中，在啟動制冷裝置時，我就點亮一個LED燈。在冬天時，偶爾室的溫度會很低，人們會感覺很不舒適，那么在這時，空調(diào)控制器就會啟動加熱裝置，使室的

29、溫度可以讓我們感覺溫暖。在啟動加熱裝置時，我用的的是啟動直流電動機。6 程序的調(diào)試我們編寫的每一個程序都需要進行調(diào)試，我在設(shè)計中遇到了很多困難。首先是在溫度采集的值和我們輸入的值之間進行比較這一塊出現(xiàn)了問題，由于A/D轉(zhuǎn)換器采集進來的數(shù)是放在兩個存儲單元中的，而且是十六進制的數(shù)字量，一開始我想把從A/D轉(zhuǎn)換器采集進來的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制的數(shù)，然后也把從鍵盤輸入的數(shù)字量也轉(zhuǎn)換成使勁數(shù)進行比較，可是在調(diào)試的過程中我發(fā)現(xiàn)這種做法很麻煩，所以后來我就把從A/D轉(zhuǎn)換器采集進來的數(shù)放在一個存儲單元中，然后和鍵盤輸入的數(shù)進行比較。把A/D轉(zhuǎn)換器采集進來的數(shù)合并在一個存儲單元中的程序如下：ADC0:mov a,a

30、dc0lmov 33H,adc0lswap a anl a,#0FH mov 30H,a mov a,adc0hmov 34H,adc0h swap a anl a,#0F0H orl a,30H mov 31H,a其次，在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該限制一個溫度圍，也就是說，一旦溫度超過設(shè)定的溫度圍就會產(chǎn)生報警。溫度圍設(shè)在2025之間，這段程序如下：cjne a,#20h,lop9ljmp lop10 lop9: jc lop14ljmp lop11 lop10: setb p0.0ljmp lop12lop11: cjne a,#25h,lop13ljmp lop10 lop13:jc lop10lo

31、p14: clr p0.0 lop12: swap a mov 6dH,a anl a,#0fH mov dptr,#tabc movc a,a+dptr mov 75H,a mov a,6CHret7 工作過程分析在主函數(shù)之前先設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的中斷入口，然后再編寫主程序，在主函數(shù)最起初先禁止看門狗程序，然后使能交叉開關(guān)。然后依次調(diào)用I/O口初始化程序，要顯示的數(shù)的斷碼初始化程序，以與8255初始化程序。然后是設(shè)置各端口為漏極開路，即低電平有效。接下來是A/D轉(zhuǎn)換器的初始化，選擇時鐘周期為1MHz，系統(tǒng)時鐘是12MHz，增益大小選擇為1，所以ADC0CF設(shè)為58H，啟動方式為寫B(tài)USY=1，

32、數(shù)據(jù)位右對齊，所以ADC0CN設(shè)為C0H。由于A/D轉(zhuǎn)換器是采集外界溫度的，采集結(jié)束之后還要用數(shù)碼管顯示出來，所以在執(zhí)行完A/D中斷結(jié)束之后，返回來要接著條用顯示的程序。因為A/D轉(zhuǎn)換器采集外界的溫度是隨時更新的，因此，在這里是循環(huán)調(diào)用的I/O口是單片機的重要組成部分，所以在編寫程序時要對它進行初始化。讓EMIF工作在地址/數(shù)據(jù)復(fù)用方式，只用外部存儲器，ALE高/低脈沖占1個SYSCLK周期，所以EMI0CF設(shè)為2CH；P7為漏極開路方式，P4、P5、P6為推拉方式，所以設(shè)置P74OUT為3FH。把溫度轉(zhuǎn)換成易于單片機處理的數(shù)字信號，是通過A/D轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)的。C8051F020有兩個A/D轉(zhuǎn)

33、換器，分別是ADC0和ADC1，ADC0是12位的A/D轉(zhuǎn)換器，而ADC1是8位的A/D轉(zhuǎn)換器。在此次設(shè)計中我用的是12位的A/D轉(zhuǎn)換器ADC0，由于ADC0是12位的A/D轉(zhuǎn)換器，所以被采集進來的數(shù)是被分在兩個存儲單元存儲的。存儲的時候把低8位adc0l放在33H單元中，把高四位放在adc0h放在34H單元中。由于采集進來的數(shù)要和輸入的數(shù)進行比較，所以還要把33H和34H中的數(shù)合并在一個單元中，以便后來進行比較。最后我把這兩個分開的數(shù)合并之后存放在了31H單元中。8255的片選地址是由高八位地址(A8A15)通過74LS138譯碼產(chǎn)生的。鍵盤輸入用到了8255，PB和PC口是8255兩個八位

34、帶鎖存的輸入口，可實現(xiàn)輸出數(shù)據(jù)鎖存。PB口的端口地址為8001H，PC口的端口地址為8002H。用PB口作六個數(shù)碼管的位選。用ULN2003作顯示器的位選驅(qū)動。PC口作字型碼鎖存。8255控制字的端口地址是8003H。74LS244作數(shù)碼管字型顯示驅(qū)動。數(shù)碼管選擇為共陰極。采集到的溫度值和設(shè)定的溫度值都會通過數(shù)碼管顯示出來，而且采集的值時隨時更新的。8255的控制字設(shè)為80H，即設(shè)置PC和PB口為輸出，PA口為輸入。8003H為8255的控制寄存器地址?？照{(diào)就是能給人適宜的溫度，當(dāng)室的溫度很高時，我們會感覺很悶，所以我們就要設(shè)定一個自己想要的溫度，如果室的溫度比我們自己設(shè)定的溫度要高，那么空調(diào)

35、控制器就會啟動制冷裝置，使室的溫度達到我們需要的溫度。在本次設(shè)計中，在啟動制冷裝置時，我就點亮一個LED燈。在冬天時，偶爾室的溫度會很低，人們會感覺很不舒適，那么在這時，空調(diào)控制器就會啟動加熱裝置，使室的溫度可以讓我們感覺溫暖。在啟動加熱裝置時，我用的的是啟動直流電動機。8 主要元器件介紹8.1熱電偶熱電偶的工作原理是，當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A或B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩端（一端溫度為T，稱為工作端或者是熱端；另一端溫度為，稱為自由端，也稱參考端或者冷端）的溫度不同，則回路中就會有電流產(chǎn)生，回路中存在的電動勢稱為熱電動勢。8.28255芯片8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并

36、行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255部結(jié)構(gòu)分為3個部分：與CPU連接部分、與外設(shè)連接部分、控制部分。8.3LM7805的介紹LM7805是美國半導(dǎo)體公司的固定輸出三端正穩(wěn)壓器集成電路，輸出電流在1A以上，輸出電壓是+5V。其部包括過熱、過流

37、和調(diào)整管保護等電路，誤差放大電路，基準(zhǔn)電壓電路和調(diào)整電路，使用比較方便且穩(wěn)定精度高。8.4 C8051單片機C8051系列單片機是集成的混合信號片上系統(tǒng)，具有與MCS-51核與指令集完全兼容的微控制器，除了具有標(biāo)準(zhǔn)8051的數(shù)字外設(shè)部件之外，片還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其他數(shù)字外設(shè)與功能部件。C8051系列單片機是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)（SOC）。CPU有效地管理模擬和數(shù)字外設(shè)，可以關(guān)閉單個或全部外設(shè)以節(jié)省功耗。參考文獻1 周興華. 單片機智能化產(chǎn)品.：航空航天大學(xué)大學(xué)，20062 樓然苗. 單片機C程序設(shè)計.：航空航天大學(xué)大學(xué)出版，20053 沙占友. 智能化集成溫度傳感

38、器原理與應(yīng)用.：機械工業(yè)，20024 萌，湘斌. 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā).:清華大學(xué)， 20075 汪韜. 新型變頻空調(diào)器.:人民郵電， 20066 暢生. 傳感器簡明手冊與應(yīng)用電路.:電子科技大學(xué)， 2003附錄A1 程序清單$include(c8051f020.inc)org 00Hajmp mainorg 007BHljmp ADC0org 100Hmain:mov wdtcn,#0deHmov wdtcn,#0adHmov xbr2,#40Hlcall portlcall digtallcall int8255MOV EIE2,#10HMOV P3IF,#00HMOV AMX0CF,#00

39、HMOV AMX0SL,#00HMOV REF0CN,#03HMOV ADC0CF,#58HMOV ADC0CN,#0C0HSETB EAorl adc0cn,#10Hlop:lcall lcdajmp lopwait:mov DPTR,#8001Hmov a,#00Hmovx DPTR,amov DPTR,#8000Hmovx a,DPTRmov R2,acjne R2,#0ffH,lop4ajmp lop5lop4:lcall Keylop5:nopretport:mov emi0cf,#2cHmov p74out,#3fHretint8255: mov DPTR,#8003Hmov a,

40、#90Hmovx DPTR,aretKey :cpl aanl a,#0fHmov 70H,ascan:mov DPTR,#8001Hmov a,67Hmovx DPTR,amov DPTR,#8000Hmovx a,DPTRanl a,#0fHcjne a,#0fH,ppmov a,67Hrl amov 67H,aajmp scanpp:mov a,67Hmov 67H,#0feHanl a,#0fHcpl aanl a,#0fHmov 69H,alcall translatemov a,68Hmov R0,ainc R0cjne R0,#73H,lop6mov R0,#71Hlop6:no

41、pretdigtal: mov R3,#01Hmov R1,#71Hmov R0,#71Hmov 67H,#0feHmov 69H,#00Hmov 70H,#00Hmov 71H,#3fHmov 72H,#06Hmov 73H,#00Hmov 74H,#00Hmov 75H,#5bHmov 76H,#4fHmov R6,#00Hrettranslate:lcall Delay2lcall Delay2mov DPTR,#TABAmov a,69Hmovc a,a+DPTRmov 69H,amov DPTR,#TABBmov a,70Hmovc a,a+DPTRclr cadd a,69Hclr

42、 cmov 68H,amov 6AH,aleave:mov DPTR,#TABCmov a,68Hmovc a,a+DPTRmov 68H,amov DPTR,#TABDmov a,6AHmovc a,a+DPTRmov 6AH,ainc R6mov a,R6cjne a,#02H,lllmov R6,#00Hanl 6BH,#0F0Hmov a,6BHorl a,6AHmov 6BH,aajmp mmmlll:mov a,6AHswap aanl 6BH,#0fHorl a,6BHmov 6BH,ammm:nopretlcd:lcall waitmov DPTR,#8001Hmov a,R3movx DPTR,amov DPTR,#8002Hmov a,R1movx DPTR,alcall Delay1mov a,R3rl amov R3