专    业： 电气工程及其自动化 

班    级：     电气 09X       

姓    名：       XXXXX        

学    号：                    

指导教师：                    

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2012 年 7月 1日

1 引言

本次设计就是通过以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。

2 设计方案及原理

2.1 设计方案

通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。空调温控器主要由单片机，时序电路，温度采样电路，A/D转换电路，温度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成。

2.2 设计原理图

图1 温度控制系统框图

3 硬件设计

3.1 单片机

本设计采用MCS—51系列的C51单片机。

3.2 A/D转换电路

采用ADC0809A/D转换器。

地址码引脚ADDA~C分别与地址总线的低3位A0、A1、A2相连。采用单片机的P2.7作为A/D的片选信号 ，并将A/D的ALE和START脚连在一起。启动信号由单片机的写信号WR和P2.7经或门而产生。A/D转换电路如图2所示。

图2  A/D转换电路

3.3 温度采集电路

温度采集系统主要由AD590、OP07、ICL8069组成。温度采集电路如图3所示。

图3 温度采集电路

3.4显示电路

由2片TTL74LS47和2片LED组成，LED采用共阳极接法。74LS47的主要功能是输出低电平驱动的显示码，用以推动共阳极7段LED数码显示相应的数字。7447的QA—QG接BCD的a—g，段选信号由8051的P1口提供，LED显示数据由7447的输出决定，即由P1口信号的取值决定。显示电路如图4所示。

图4 显示电路图

4 软件设计

4.1 软件设计思路

软件设计的任务包括启动A/D转换、度A/D转换结果、设置温度、温度调节等。其中，启动A/D转换、读A/D转换结果、设置温度工作在主程序中完成，温度控制在中断程序服务程序中完成，即每隔一段时间对比测量温度与设置温度之间的大小关系，根据对比结果给出控制信号，令压缩机运行或停止，实现温度控制功能。

4.2 程序流程图

主程序流程图如图5所示。

图5 主程序流程图

中断程序流程图如图6所示。

图6 中断程序流程图

5 总结

本题目中用MCS-51系列的C51单片机做成空调温度控制器，通过温度采集，A/D转换，CPU控制，然后通过数码管显示等一系列硬件功能和软件功能，共同完成温度的智能控制。但本题目的设计只能对部分温度进行处理，控制精度不高，这也是本设计的主要缺点。

参考文献

[1] 何立民.单片机应用系统设计[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2] 吴金戎.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2005.

[3] 姜志海.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2005.

[4] 王福瑞.单片微机测控系统设计大全[M].北京:电子工业出版社,2006.

附录A

主程序代码：

TEMP      EQU    30H     

    AD_RD        BIT     P3.3 ：AD_RD=P3.3 

    AD_WR        BIT     P3.4 ：AD_WR=P3.4 

    AD_INTR       BIT     P3.5 ：AD_INTR=P3.5 

    SW            BIT     P2.0 ：SW=P2.0 

    DRIVE         BIT     P2.1

    ORG  0000H         

SJMP START        

    ORG   0BH        

    SJMP   TIM0        

START:   

     MOV TMOD,#01H    

     MOV IE,#82H        

     MOV TH0,#3CH      

     MOV TL0,#0B0H  

     SETB TR0           

     MOV TEMP,#0FFH    

     ANL P0,#00H         

     MOV R4,#10         

AD_CONVERT：  

     MOV P1，#0FFH      

     CLR AD_WR         

     SETB AD_WR    

CHECK_CON:

     JNB SW，SET_TEMP     

  JB AD_INTR，CHECK_CON  

     CLR AD_RD            

     MOV A，P1              

     LCALL HEX_TO_DEC      

     MOV  P0，A            

     SJMP AD_CONVERT       

HEX_TO_DEC:

     MOV R3，A              

     CLR A                   

COUNTUP：

     ADD A，#1             

     DAA                    

     DJNZ R3，COUNTUP      

     RET                    

CONVERSION：

     MOV R0，A            

     ANL A，#0FH            

     ORL A，#30H            

     MOV R1，A             

     MOV A，R0             

     ANL A，#0F0H           

     SWAP A                 

     ORL A，#30H             

     MOV R2，A              

     RET     

CHECK_SET：

     CJNE R4，#0FFH，LOAD

     CLR P2.2 

     MOV R4，#10               

LOAD:

    MOV A,R4                 

    MOV DPTR，#TABLE      

    MOVC A，@A+DPTR       

    MOV P0，A                

    MOV TEMP，A              

    LCALL DELAY_D           

    SJMP AD_CONVERT          

    DEC R4                   

    SJMP CHECK_SET          

SHUT:

   SETB DRIVE                

   SJMP BACK                 

TABLE:

     DB  20H，21H，22H，23H，24H       

     DB  25H，26H，27H，28H，29H，30H 

   END

附录B

电路仿真图如图1所示。

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