基于单片机的空调温度控制系统毕业设计

基于单片机的空调温度控制系统毕业设计内容摘要：

态。 再次按下时 ,进入风速设计状态 ,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 13脚、 14 脚相连 ,其功能是每按下一次按键 ,显示设定值加 1 或减 1。 图 温度设置电路 继电器控制电路 继电器控制电路由两个继电器构成 ,由单片机 、 输出控制信号 ,控制继电器。 在该系统中 ,当温度超过设定值 ,单片机 输出高电平 ,驱动制冷电路继电器 ,启动制冷设备。 当温度低于设定值时 ,单片机 输出高电平 ,驱动供暖继电器 ,启动电暖设备。 当不满足条件时 ,不工作。 继电器是一种电控制器件。 它具有控制系统 (又称输入回路 )和被控制系统 (又称输出回路 )之间的互动关系。 通常应用于自动化的控制电路中 ,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。 故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 图 继电器原理图 存储数据电路 储存数据电路由 24C02 芯片构成 ,有 256 字节 ,由单片机 、 输出信号。 在该系统中 ,每隔 20ms 记录一次测得温度 ,实现实时的温度存储。 24C02 是串行 E2PROM,基于 I2CBUS 的存储器件 ,遵循二线制协议 ,由于其具有接口方便 ,体积小 ,数据掉电不丢失等特点 ,在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。 报警、音乐电路 蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器 ,采用直流电压供电 ,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、 电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 由单片机 输出信号。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 通过输出方波 ,这个方波输入进蜂鸣器就会产生声音 ,通过控制方波的频率、时间 ,还能产生简单的音乐。 图 蜂鸣器报警电路 电动机电路 步进电机由单片机 、 、 、 输出信号。 是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。 在非超载的情况下 ,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数 ,而不受负载变化的影响 ,当步进驱动器接收到一 个脉冲信号 ,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 ,称为“步距角” ,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 可以通过控制脉冲个数来控制角位移量 ,从而达到准确定位的目的。 同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度 ,从而达到调速的目的。 通常电机的转子为永磁体 ,当电流流过定子绕组时 ,定子绕组产生一矢量磁场。 该磁场会带动转子旋转一角度 ,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。 当定子的矢量磁场旋转一个角度。 转子也随着该磁场转一个角度。 每输入一个电脉冲 ,电动机转动一个角度前进一步。 它输出的角位移与输 入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。 改变绕组通电的顺序 ,电机就会反转。 所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。 图 步进电机工作原理图 第三章 仿真软件介绍 Keil uVision2 软件 Keil c51 开发工具提供数个十分有用的特性 ,可以帮助你快速地成功开发嵌入式应用。 这些工具使用简单并保证你达到你的设计目的 uVision2 IDE 是一个基于 Window 的开发平台 ,包含一个高效的编辑器 ,一个 项目管理器和一个 MAKE 工具。 uVision2 支持所有的 KEIL 8051 工具 ,包括 C 编译器 ,宏汇编器 ,连接 /定位器 ,目标代码到 HEX 的转换器。 uVision2 通过以下特性加速你的嵌入式系统的开发过程 : 全功能的源代码编辑器。 器件库用来配置开发工具设置。 项目管理器用来创建和维护你的项目。 集成的 MAKE 工具可以汇编 ,编译和连接你的嵌入式应用。 所有开发工具的设置都是对话框形式的。 真正的源代码级的对 CPU 和外围器件的调试器。 高级 GDI(AGDI)接口用来在目标硬件上进行软件调试 ,以及和 Monitor51进行通信。 与开发工具手册和器件数据手册和用户指南有直接的链接。 uVision2 界面提供一个菜单 ,一个工具条以便你快速选择命令按钮 ,另外还有源代码的显示窗口 ,对话框和信息显示。 uVision2 允许同时打开浏览多个源文件。 图 keil uVision2 软件界面 Proteus 软件 Proteus 是英国 Labcenter 公司开发的电路及单片机系统设计与仿真软件。 Proteus 可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协同仿真和 PCB 设计等功能。 Proteus是目前唯一能对各种处理器进行实时仿真、调试与测试的 EDA工具 ,真正实现了在没有目标原形时就可对系统进行调试、测试和验证。 Proteus 软件大大提高了企业的产品开发效率 ,降低了开发风险。 Proteus 主要由两个设计平台组成 : ISIS(Intelligent Schematic Input System)??原理图设计与仿真平台 ,它用于电路原理图的设计以及交 互式仿真。 ARES(Advanced Routing and Editing Software)??高级布线和编辑软件平台 ,它用于印制电路板的设计 ,并产生光绘输出文件。 在 Proteus 中 ,从原理图设计、单片机编程、系统仿真到 PCB 设计可以一气呵成 ,具有从概念到产品的完整设计能力。 Proteus ISIS 的工作界面是一种标准的 Windows 界面 ,如图所示。 包括 :标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形 编辑窗口。 图 Proteus ISIS 软件界面 第四章 系统硬件设计 确定了相关模块功能、功能以及用到的器件后 ,系统做如下连接设计 : 图 总体硬件电路图 其中各引脚对应的端口如下表所示 : 表 单片机引脚与各器件对应表 接口 对应器件引脚 接口 对应器件引脚 接 LCD1602 的 D0 端 空置 接 LCD1602 的 D1 端 接 LCD1602 的 RS 端 接 LCD1602 的 D2 端 接 LCD1602 的 R/W 端 接 LCD1602 的 D3 端 接 LCD1602 的 E 端 接 LCD1602 的 D4 端 接 warm 继电器端 接口 对应器件引脚 接口 对应器件引脚 接 LCD1602 的 D5 端 接 cool 继电器端 接 LCD1602 的 D6 端 接 S1 按键 接 LCD1602 的 D7 端 接 S2 按键 空置 接 S3 按键 空置 接 24C02 的 SCK 端 空置 接 24C02 的 SDA 端 空置 接蜂鸣器报警电路 接步进电机 A 极 XTAL1 接晶振时钟电路 接步进电机 B 极 XPAL2 接晶振时钟电路 接步进电机 C 极 RST 接复位电路 接步进电机 D 极空置 空置 ALE 空置 空置空置 空置 VCC 接电源 接 DS18B20 的 DQ 端 GND 接地 第五章 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。 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。 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。