基于单片机的空调控制器设计(编辑修改稿)

基于单片机的空调控制器设计(编辑修改稿)内容摘要：

（定时器 0 的外部输入） 与高温报警的二极管连接 T1（定时器 1 的外部输入） 与低温报警的二极管连接 WR（外部数据存储器写选通） 备用 RD（外部数据存储器读选通） 备用 在该系统中， DS18B20 的数字信号输入 /输出端连接到 89C52 的 中，作为 89C51的数据输入。 信号处理与控制电路 信号处理与控制采用 1单片机基本电路。 此电路以 51 单片机为核心， 52 的具体引脚 12 图如图 5。 在该系统中，要使单片机实现信号处理与控制，则要使单片机的 20 脚（ GND）接地，40脚（ Vcc）和 31 脚（ /EA）接正 5V电源。 1 19脚（ XTAL XTAL1）接 12MHz 的晶振和两个电容，组成片内振荡电路，为单片机提供时钟脉冲。 9脚（ RST）接按键复位电路，提供复位信号给单片机。 图 5 89C52 引脚图 89C52 芯片内部有一个高增益反相放大器，用于 构成振荡器。 反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为 XTAL2，两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。 两个电容通常取 30pF 左右，稳定频率并对震荡频率有微调作用。 如图 6 所示。 13 X1C13 0 pC23 0 p 图 6 晶振电路 手动复位是通过接通一按钮开关，使单片机进入复位状态。 系统上电运行后，若需要复位，则通过手动复位来实现的。 如图 7 所示。 K4C31 0 uR51 0 k 图 7 手动复位电路 温度显示电路 本系统中，温度显示硬件由 74HC138 八位二进制译十进制译码器 ， 74HC245 信号功率放大 和四位一体共阴数码 管构成。 1. 四位一体共阴数码管 四位一体共阴数码管引脚图如图 8 所示。 它的 7 脚为位选脚，分别对应从左到右四个数码管，输入低电平选通。 剩下的其他引脚为数据输入脚，此电路中数码管 14 的 8 个数据引脚（ a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 dp）。 图 8 LED 数码管引脚图 2. 八位二进制译十进制译码 器 由于要对四位一体共阴数码管提供位选信号，供其选通四个数码管 ,所以在系统中使用了74HC138 八位二进制译十进制译码器。 其引脚图如图 9所示。 引脚说明： 第 3脚 A、 B、 C二进制输入脚。 第 6脚 片选信号控制，只有在 5脚为“ 0”， 6脚 为“ 1”时，才会被选通，输出受 A、 B、 C 信号控制。 其它任何 组合方式将不被选通，且 Y0~Y7 输出全为“ 1”。 第 8 脚为 GND，电源地。 第 15 脚为 VCC，电源正极。 图 9 74HC138 引脚图 74HC138 的 3 脚分别与单片机的 、 、 脚相连，单片机的这三个管脚输出选通二进制信号，输入到 74HC138 译码，由 74HC138 的 Y0 至 Y7 脚（本电路只用了 Y0、 Y Y3）将译码十进 制信号输出到四位一体共阴数码管，以达到对数码管的位选作用。 译码电路如图 10所示。 15 A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U17 4 HC 1 3 8R15 k 1 图 10 译码电路 3. 信号功率放大电路 为了使 LED 能够获得足够的功率显示温度，在本系统中采用了 74HC245 功率放大器，把单片机处理后的温度数据经由 74HC245 进行功率放大后，再把它输入给 LED 数码管显示。 74HC245 引脚图如图 11 所示。 引脚说明： 第 1 脚 DIR，为输入输出端口转换用， DIR=“1” 高电 平时信号由 “A” 端输入 “B” 端输出， DIR=“0” 低电平时 信号由 “B” 端输入 “A” 端输出。 第 2 到 9 脚 “A” 信号输入输出端， A1=B1„„A8=B8 ， A1 与 B1 是一组，如果 DIR=“1” ,G=“0” 则 A1 输入 B1 输出 ，其它 类同。 如果DIR=“0”G=“0” 则 B1 输入 A1输出，其它类同。 第 11 到 18 脚 “B” 信号输入输出端，功能与 “A” 端一 样，不 再赘述。 图 11 74HC245 引脚图 第 19 脚 G 使能端，若该脚为 “1” ， A/B 端的信号将不导通，只有为 “0” 时 A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。 第 10脚 GND，电源地。 第 20 脚 VCC，电源正极。 本电路选择 DIR=“ 1”， G=“ 0”则 A1输入 B1 输出，单片机 P2 口输出显示 8 位二进制数据信号到 74HC245 的 A1~A8 脚，使信号功率放大，再通过 B1到 B8 脚输出到四位一体共阴数码管数据脚，驱动数码管显示。 具体电路图如图 12所示。 16 A02B018A13B117A24B216A35B315A46B414A57B513A68B612A79B711CE19A B / B A1U37 4 HC 2 4 5 图 12 信号功率放大电路图 温度设置电路 温度调节由三个不锁按键电路实现。 电路图如图 13所示。 按键 K1一端与单片机的外部中断 0（ /INT0,12 脚）相连，另一端接地。 其功能是当按键按下一次时，给单片机一个低电平，进入温度设定状态；再次按下 时，则退出温度设定状态。 按键 K K3，一端接地，另一端与单片机的 10 脚、 11 脚相连，其功能是每按下一次按键，温度显示值加 1或减 1。 K3K1K2R2R3R4 图 13 温度设置电路 17 控制指示电路 控制指示电路由两个彩灯构成，由单片机 （引脚 14） 、 (引脚 15，见表 1)输出控制信号，控制彩灯的亮灭。 在该系统中，当温度超过 26 摄氏度时，单片机 输出高电平，驱动高温彩灯亮，启动制冷设备。 当温度低于 18 摄氏度时，单片机 输出高电平，驱动低温彩灯亮，启动电暖设备。 当不满足条件时，彩灯熄灭。 系统软件设计 DS18B20 数据通信概述 和 DS18B20 通信，其命令序列有 3 步：初始化、 ROM命令（跟随需要交换的数据）和功能命令（跟随需要交换的数据）。 每次访问 DS18B20，必须严格遵守这个命令时序，如果出现序列混乱，则单总线则单总线器件不会响应主机。 这个准则对于搜索 ROM 命令和报警搜索命令例外，在执行两者中任何一条命令之后，主机不能执行其后的功能命令，而必须返回至第一步。 1. 初始化 单总线上的所有传输过程都是以初始化开始的，初始化过程由主机发出的复位脉冲和从机响应的应答脉冲组 成，应答脉冲使主机知道总线上有从机设备且准备就绪。 2. ROM 命令 在主机检测到应答脉冲后，就可以发出 ROM 命令。 ROM 命令与各个从机设备的唯一64位 ROM 代码相关，允许主机在单总线上连接多个从机设备时，指定操作某个从机设备。 ROM 命令还允许能够检测到总线上有多少个从机设备及其设备类型，或者有没有设备处于报警状态。 (1)搜索 ROM[F0h] 当系统初始上电时，主机必须找出总线上所有从机设备的 ROM 代码，这样主机才能够判断出从机的数目和类型。 主机通过重复执行搜索 ROM 循环（。