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1、摘 要随着电子产品向智能化和微型化的不断开展,单片机已成为电子产品研制和开发中使用较为广泛的控制器。为了更好地推广单片机在实际生活和生产中的应用,本文介绍一种应用AT89S51单片机设计的空调智能温度控制系统。该系统通过温度传感器多点采集温度取其平均值后反响给单片机，单片机通过采集到的平均值与内设的温度值进行比拟，来决定运行冬天模式还是夏天模式。在智能模式下，系统启动后，会根据选择的冬天或夏天模式自动调节到人体最适温度，调节室温。实现了温度的自动控制，同时也到达了一定的节能目的。在手动模式下，系统启动后，在冬天或夏天模式中均可运行加热或制冷模式，温度的上下由设定值决定。而加热和制冷模式的运行，
2、取决于设定值与平均值的比拟。通过数码管实时显示出当前的温度。本文根据任务要求从理论出发，设计思路，最终实现了任务要求。关键词：单片机，温度控制，智能化ABSTRACTWith the development of electronic products in intelligentialize and microminiaturization,single chip microcomputer has become the most widely uesd controller in the research and development of electronic products.For
3、 popularizing the single chip microcomputers use in our lives and produce better,this article introduces one kind of intelligent temperature control system based on AT89S51.This system feedback different temperature which collected by temperature transmitter to the single chip microcomputer.Then sin
4、gle chip microcomputer compares the different temperature to deside using which mode.Winter or summer and heating or refrigerating.When the system works,it will controls the temperature to make people feel comfortable by different modes.By this way system comes true the purpose that intelligence.On
5、the other hand it can saving energy.By nixie tube,people can know the temperature at the same time.This article according to the mission requirement,designs the project,finally realized the mission requirement.KEY WORDS: single chip microcomputer，temperature control，intelligentize 目 录前 言1第1章 系统方案确实立
6、21.1 系统方案确实立21.2 本设计采用的方案21.3 系统原理框图2第2章 系统方案的设计42.1 系统的功能42.2 单片机最小系统电路42.2.1 电源电路52.2.2 复位电路52.2.3 晶振电路5第3章 系统硬件电路设计73.1 主控芯片73.1.1 AT89S51单片机的主要性能特点73.1.2 AT89S51单片机的管脚说明83.1.3 AT89S51单片机的中断系统103.2 各模块的硬件设计123.2.1 电源模块123.2.2 温度采集模块133.2.3 显示模块163.2.4 按键模块183.2.5 加热及制冷电路模块18第4章 系统软件设计204.1 PROTEL
7、99SE简介204.1.1 电路原理图编辑器204.1.2 原理图元件库编辑器214.1.3 Protel 99SE GERBE输出文件后缀名定义214.2 Keil的简介224.3 系统程序流程图23第5章 总结与展望28参考文献29致 谢30附录：电路原理图31附录：主程序程序代码32附录：DS18B20子程序代码35前 言本课题研究一种基于单片机的空调智能温度控制系统，该系统能根据环境温度自动调节室内温度，让人们有一个舒适的生活和工作环境。随着社会的开展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统开展的主流方向。特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方
8、面，但温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。针对这种实际情况，设计一个温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。在日常生活中，人们为了拥有一个更舒适的生活环境，往往需要室内拥有一个适宜的温度，而单片机的准确性高、价格低、功耗低等一系列优点，可结合升温和降温设备，有效的应用到实际生活中。第一代空调温控器主要是电气式产品，空调温控器的温度传感器采用双金属片或气动温包，通过“给定温度盘调整预紧力来设定温度，风机三速开关和季节转换开关为泼档式机械开关。这类空调温控器产品普遍存在“温度设定分度值过粗、“时间常数太大、“机械开关易损坏等问题。 第二代空调温控器为电子式产品，
9、温度传感器采用热敏电阻或热电阻，局部产品的温度设定和风速开关通过触摸键和液晶显示屏实现人机交互界面，冷热切换自动完成，运算放大电路和开关电路实现双位调节。这类智能空调温控器产品改善了人机交互界面，解决了“温度设定分度值过粗等问题，但仍存在“控制精度不高、“时间常数大、“操作较复杂等问题。 目前国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型室温空调温控器，个厂家积极响应国家的政策，应用新型控制模型和数控芯片实现智能控制。这一生产带动电子行业的开展。本课题研究一种基于单片机的空调智能温控系统，该系统分为两种模式，即冬天模式和夏天模式。在每种模式下再分为两种模式，即加热模式和制冷模式。通过两个温度传感器多点
10、采集温度，通过温度平均值与设定值比拟选择模式，当温度低于某一温度时，实行冬天模式，当温度高于某一温度时，实行夏天模式。第1章 系统方案确实立1.1 系统方案确实立考虑到本设计要使用温度传感器，在单片机电路设计中，最常见的一种方法是，使用多个DS18B20采集多点温度值，然后将各点温度值反响给单片机，单片机读取温度值并进行相应运算，决定空调采用哪种模式，再对加热器或压缩机发出相应指令，即可满足设计要求。1.2 本设计采用的方案本方案以AT89S51单片机为控制核心，以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，对多点进行温度测量。对采集到的温度值取平均值，再与设定的人体最适温度进行比拟，来决定空
11、调采用哪种模式。温度由两位数码管显示。配有按键，可以改变空调的模式及温度。1.3 系统原理框图初始方案原理框如图1-1所示。AT89S51加热器DS18B20压缩机DS18B20图1-1 最初方案原理框图考虑到温度多变，不同的人群对温度需求不同的问题，故给系统加上了按键，以便于人们对空调的模式和温度的上下进行实时的个性化调节，满足个人的需求。再加上温度显示，人们对于温度的调节可以更加精确。最终方案原理框图如图1-2所示。两位数码管AT89S51按键加热器DS18B20压缩机DS18B20图1-2 最终方案原理框图第2章 系统方案的设计2.1 系统的功能本系统是基于单片机的空调智能温度控制系统，
12、拥有冬天模式和夏天模式，在每种模式下又分为加热模式和制冷模式。系统以AT89S51单片机为核心，DS18B20为温度测量元件，附有数码管显示当前温度值，有按键可改变当前模式以及温度。系统通过DS18B20采集到多点温度值，取其平均值。空调内设定两个温度值18C和28C。当平均值低于18C时，空调采用冬天模式，默认下运行加热模式，当加热至22C时停止加热，延时五分钟后假设平均值低于22C，那么继续加热到22C时再停止，否那么不加热并继续延时5分钟，如此循环下去。当平均值高于28C时，空调采用夏天模式，默认下运行制冷模式，当温度降至26C时停止制冷，延时五分钟后假设平均值高于26C，那么继续制冷到
13、26C时再停止，否那么不制冷并继续延时5分钟，如此循环下去。该系统配有按键，可改变空调的模式，以及温度上下。当空调自动运行冬天模式或夏天模式时，假设开关S1闭合那么此时进入手动模式。手动模式下，温度上下由人为设定，温度传感器采集到的数据平均值与设定值比拟，当平均值高于设定值时，运行制冷模式，温度降至设定值后停止制冷，并延时5分钟，然后再判断温度是否高于设定值，否那么停止制冷并继续延时5分钟，是那么继续制冷，如此循环下去。当平均值低于设定值时，运行加热模式，温度升至设定值后停止加热，并延时5分钟，然后在判断温度是否低于设定值，否那么停止加热并继续延时5分钟，是那么继续加热，如此循环下去。系统原理
14、图见附录2.2 单片机最小系统电路因为该系统是以单片机为控制核心，故必有组成单片机最小系统的电路，即电源电路、复位电路、晶振电路。2.2.1 电源电路电源模块使用L7805CV芯片，电源模块如图2-1所示。图2-1 单片机电源模块2.2.2 复位电路AT89S51的复位输入端为RST，高电平有效。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。如图2-2，当摁下摁键S4时，RST输入高电平，单片机复位。为了可靠，再加上一只0.luF的电容以消除干扰、杂波。复位电路如图2-2所示。图2-2 单片机复位电路2.2.3 晶振电路单片机的XTAL1和XTAL2分别为用作片内振荡器的反向放大器的输入和输出。这个振荡器可以使用石英晶体，也可以使用陶瓷谐振器。C1和C2的数值要一样，不管使用的是晶体还是谐振器。最正确的数值与使用的晶体或谐振器有关，还与杂散电容和环境的电磁噪声有关。数据手册中给出了针对晶体选择电容的一些指南。对于陶瓷谐振器，应该使用厂商提供的数值。本系统的晶振设计采用典型电路，晶振两端接30pf左右的电容。晶振电路如图2-3所示。图2-3 单片机晶振电路第3章 系统硬件电路设
