家用中央空调控制器设计

家用中央空调控制器设计内容摘要：

他的温度传感器的最大的特点就是硬件连接非常的简单，只需要一根数据线与单片机的输入输出口相连，进行双向通讯。 在使用中，它也不需要任何的外围元件。 甚至它可以不需要和电源直接连接，通过数据线的上拉电阻，就可以实现寄生供电。 在本设计中，采用的是外部电源供电。 DS18B20 内部结构主要由 4 部分组成： 64 位 ROM、温度传感器、温度报警触发器 TH 和TL、配置寄存器。 ROM 中的 64 位序列号是出 厂前被光刻好的，它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码，每个 DS18B20 的 64 位序列号均不相同， DS18B20 的一线工作协议流程是：初始化→ ROM 操作指令→存储器操作指令→数据传输。 2． DS1302 时钟芯片 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟 /日历和 31 字节静态 RAM ，通过简单的串行接口与单片机进行通信，实时时钟 /日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过 AM/PM 指示决定采用 24 或 12 小时格式。 DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线（ RES 复位、 I/O 数据线、 SCLK 串行时钟）。 时钟 /RAM 的读 /写数据上海群坛机电设备有限公司 以一个字节或多达 31 个字节的字符组方式通信， DS1302 工作时功耗很低保持数据和时钟信息时功率小于 1mw。 2．键盘电路 矩阵式键盘常应用在按键数量比较多的系统之中。 这种键盘由行线和列线组成，按键设置在行、列结构的交叉点上，行列线分别连在按键开关的两端。 行线通过上拉电阻接至正电源，使无键按下时，行线处于高电平状态，键盘矩阵与微型计算机的连接，应用最多的方法是采用 I/O 接口芯片。 键盘处理程序的关键是如何识别键码，微型计算机对键盘控制的办法是“扫描”。 键盘处理程序的关键是如何识别键码，微型计算机对键盘控制的办法是“扫描”。 根据微型计算机进行扫描的方法又可分程控扫描法、定时扫描法以及中断扫描法三种。 多数使用中断扫描法这种办法的实质是：当没有键入操作时， CPU 不对键盘进行扫描，以节省出大量时间对系统进行监控和数据处理。 一旦键盘输入，即刻向 CPU 申请中断。 CPU 响应中断后，立刻转到响应的中断服务程序，对键盘进行扫描，判别键盘上闭合键的键号，并做相应的处理。 若无键按下 ， CPU 执行主程序或处理其他事务。 这样节省了大量的空扫描时间，进而提高了计算机的工作效率。 图 为按键电路原理图： 图 按键电路原理图 在此次设计中，采用了矩阵的接法，把多个按键（接在 P2[0]～ P2[3]）的接地端连在一起，分别接在 P2[4]、 P2[5]上面，这种复用的设计方法可缩减 I/O 口的使用量，这里占用 6 个 I/O 口可以得到 8 个按键，如果再增加两列，变成 4 4 的设计，则只用 8个 I/O 口就有 16 个按键。 我们一般称 P2[0]～ P2[3]为行，而 P2[4]～ P2[5]为列。 上海群坛机电设备有限公司 输出电路 1．显示电 路 （ 1） LED 显示器 LED（ Light Emitting Diode）显示器是由发光二极管作为显示字段的数码型显示器件，具有显示清晰、成本低廉、配置灵活、与单片机接口简单易行的特点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。 LED 显示器内部由 7 段发光二极管组成，因此亦称之为七段 LED 显示器，由于主要用于显示各种数字符号，故又称之为 LED 数码管。 每个显示器还有一个圆点型发光二极管（用符号 DP 表示），用于显示小数点，图为 LED 显示器的符号与引脚图。 根据其内部结构， LED 显示器可分为共阴极与共阳极两种 LED 显示器。 这个设计采用共阴 LED 显示器。 （ 2）显示电路 LED 常用的显示方法有两种，分别为静态显示和动态显示，根据 LED 数码管内各笔段 LED发光二极管的连接方式，可将 LED 数码管分为共阴极和共阳极两大类。 对于显示，本设计使用 4 位 7 段数码管显示各种参数及其设定，采用动态扫描实现显示任务。 则设计电路原理图如图 所示： abcdef gg f co m a be d co m c dpabcdfgdpe上海群坛机电设备有限公司 a1b2c3d4e5f6g7Dp8P19P210P311P412S?C om p one nt _11 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9R1P0(0)P0(1)P0(2)P0(3)P0(4)P0(5)P0(6)P0(7)C 85501C 85501C 85501C 8550112S9C O N 2V C CR110KR210KR310KR410KP1(0)P1(1)P1(2)P1(3)560K 图 显示电路原理图 从图可以看出，数码管段 a～ g、 dp共 8 个位接在单片机的 P0 口对应的 8 个位上，位控制 4 个接在 ～ 上面，这是一种四个数 码管合为一体的结构，所有段口是并在一起的，每个数码管位控制单独一条引脚。 每个数码管位控制由一只三极管来完成，当三极管基极为低电平时，导通， 5V 电压加到数码管的公共端。 2．风机控制电路 （ 1） PWM 脉冲宽度调制（ PWM）是英文“ Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。 它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。 脉冲宽度调制（ PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。 通过高分辨率计数器的使用，方波的占空 比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。 根据相应负荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 PWM 都可以选择。