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1、 单片机原理与接口技术课程设计单片机原理与接口技术课 程 设 计成绩评定表设计课题 ： 空调温度控制器设计 学院名称 ： 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 设计地点 ： 31-630 设计时间 ： 2012-12-17 2012-12-28 指导教师意见：成绩:签名： 年 月 日 单片机原理与接口技术课程设计1单片机原理与接口技术课 程 设 计课程设计名称： 空调温度控制器设计 专 业 班 级 ： 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 课程设计地点： 31-630 课程设计时间： 2012-12-17 2012-12-28 单片机原理与接口技术课程设计2单片机
2、原理与接口技术 课程设计任务书学生姓名 专业班级 学号题 目 空调温度控制器设计课题性质 工程设计 课题来源 自拟指导教师 王黎、臧海河、周刚主要内容（参数）空调温度控制器设计，实现以下功能：1利用电位器输出模拟量模拟温度；2能够实现温度的测量；3能够实现温度的显示；4当温度的变化量超过设定值时，通过发光管模拟发热和制冷电机，以实现温度的控制。任务要求（进度）第 1-2 天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第 3-4 天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第 5-6 天：软件设计，编写程序。第 7-8
3、天：实验室调试。第 9-10 天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。主要参考资料1 张迎新单片微型计算机原理、应用及接口技术（第 2 版）M北京：国防工业出版社，20042伟福 LAB6000 系列单片机仿真实验系统使用说明书3 阎石数字电路技术基础（第五版） 北京：高等教育出版社，2006审查意见系（教研室）主任签字： 年 月 日 单片机原理与接口技术课程设计3目 录1 引言 .42 总体方案设计 .42.1 硬件组成 .42.2 方案论证 .53 硬件电路设计 .73.1 可模拟量输入电路 .73.2 A/D 转换电路 .83.3
4、显示及键盘接口电路 .93.4 单片机控制电路. .12 4 系统软件设计 .124.1 主程序设计 .134.2 子程序设计 .155 系统调试与总结 .165.1 调试 .165.2 总结 .16参考文献 .17附录 A 系统原理图 .18附录 B 源程序 .19 单片机原理与接口技术课程设计41 引言在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会.而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。而本次设计就
5、是要通过以 MCS-51 系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制器的设计。利用实验仪上的显示电路、键盘、或开关电路、A/D 转换电路，模拟空调恒温控制。可以利用实验仪上的电位器模仿温度变化，制冷可以用发光二极管模拟，也可以控制直流电机模仿压缩机的运行。要求可以用键盘或开关设定恒定温度，当外界温度超过设定温度不一致时，就要启动加热或制冷压缩机，从而对空气温度进行调节，使空气温度与设定温度保持一致。2 总体方案设计2.1 硬件组成按照空调温度控制器的设计要求，系统的硬件应包括以下几部分：（1）电位器：利用电位器模拟空气温度的变化，将空气温度的模拟量送入A/D转换器中。（2）A/D转换器：空气温度
6、的模拟量经过A/D转换器转换为电压输出量，再将输出量送入单片机中。（3）单片机：将空气温度与设定温度相比较，从而驱动空调机的发热或制冷。（4）键盘：用于输入设定的温度值。（5）LED显示：用于显示设定的温度值和空气温度值系统硬件方框图如图 2.1 所示： 单片机原理与接口技术课程设计5XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD63P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A92P2.2/A1023P2.3/A1
7、24P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD1P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C51数码管数码管8 段译码8 段译码8 0 5 1A / D 转换电路按键电路驱动电路温度采样电路图 2.1 硬件方框图2.2 方案论证（1）控制器8051是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，8051内部有4K字节可编程闪烁存储器， 128*8位内部RAM，两个16位定时器/计数器，
8、 5个中断源， 32可编程I/O线及串行通道。闪烁存储器是一种可编程又可擦除只读存储器（EEPROM），给用户设计单片机系统和单片机系统带来很大的方便，深受广大用户的欢迎。8051有片内振荡器和时钟电路 ，具有低功耗的闲置和掉电模式，在空闲方式下，CPU停止工作，但允许内部RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统继续工作。在掉电方式下，能保存RAM的内容，但振荡器停止工作，并禁止所有其他部件工作。还具有三级程序存储器锁定， 全静态工作频率0Hz-24Hz， 数据保留时间可长达10年。8051芯片内部引脚图如图2.2所示： 单片机原理与接口技术课程设计62 -1MSB 21AD B 24AD A
9、 25AD C23VREF(+)12 VREF(-)16IN31 IN42 IN53IN64 IN75START6 2 -5 8EOC7 OUTPUT ENABLE9CLOCK10 VC12 -2 20GND132 -7 142 -6 152 -8LSB 172 -4 182 -3 19IN228 IN127 IN026 ALE 2U1ADC0809图2.2 8051芯片内部引脚图（2）A/D转换-ADC0809A/D转换电路是将从电位器输出的模拟电信号转换为数字电信号的电路结构。目前A/D转换器的种类很多，有计数比较型、逐次逼近型、双积分型等等。选择A/D转换器件主要从转换速度、精度和价格上
10、考虑。逐次逼近型A/D转换器，在精度、速度和价格上都比较适中，是最常用的A/D转换器。双积分A/D转换器，具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢。近年来在微机应用领域中也得到了广泛的应用。本次设计采用八路模拟输入通道的逐次逼近型的八位A/D转换器ADC0809。采用ADC0809作为与单片机的接口电路，它的结构比较简单，转换速度较高。采用ADC0809作为A/D转换器具有与单片机连接简单的优点，它是八位的转换器可以与八位的单片机直接连接，这样就简化了系统的连接电路也有利于系统软件的编写。ADC0809管脚图如图2.3所示： 单片机原理与接口技术课程设计7图2.3 ADC0809管脚图(3)数码管显示由于数码管显示明显，易于控制，本设计采用数码管显示，数码管的显示原理都是一样的，都是靠点亮内部的发光二极管来发光。数码管内部原理图如图 2.
