毕业设计论文--基于at89c52单片机的汽车空调温度控制系统

毕业设计论文--基于at89c52单片机的汽车空调温度控制系统内容摘要：

入温度设定值实现车厢温度的自动调节而在手动模式下可以直接改变混合风的开度实现车厢温度的人工调节用 8255 扩展并行 IO 接口构成的键盘和四位七段 LED 显示器接口电路 另外接在 P12 上的指示灯 L0 工作于混合风门的手动控制的模式下当其发光时表示风门处于最大开度位置 8255 和 A589C52 的硬件连接 8255 是一种可编程的并行 IO 接口芯片其内部含有三个 8 位数据端口 ABC 都可以选择作为输入或输出有 A 组和 B 组两组控制电路 A 组控制电路控制端口 A和端口 C 的上半部分 PC7～ PC4 B 组控制电路控制端口 B 和端口 C 的下半部分 PC3～ PC0 8255 中的三个端口以及内部的一个控制寄存器由 A1A0 来加以选择 另外 8255 有三种工作方式基本输入输出方式 方式 0 这种方式下 ABC 端口任何一个都可以作简单的输入输出操作不需要应答联络信号输入输出方式 方式l 端口 ABC借助于 C口一些引脚选通或应答或联络信号带选通的双向总线输入输出方式 方式 2 此方式只适用 A 口由 PC3～ PC7 提供选通联络信号实现总线数据的规化传送为了简化接口且不必引入反馈闭环控制故本文采用方式 0 工作 在此单片机的 P0 口线既作地址线使用又作为数据线使用具有双重功能因此需采用复用技术对地址和数据进行分离为此在构造地址总线时要增加一个 8 位锁存器本文采用的地址锁存器是 74LS373 首先由锁存器暂存并为系统提供低 8位地址其后 P0 线就作为数据线使用即 AT89C52 的 P0 口输出的低 8 位地址增加74LS373后再与 8255的 AD0～ AD7相接地址锁存用 ALE 在 74LS373锁存其中 8255的端经锁存器接 P07A1AO 经锁存 当 P27 为低电平时访问 8255 的 IO 口 [8] LED 显示器 1 LED 的 动态显示 本文中控制系统的显示器采用四位七段 LED 显示器 [7]其中前两位用于显示温度设定值后两位用于显示温度测量值 另外 LED 显示有动态显示和静态显示两种显示方式其中静态显示方式的编程较容易但占用口线资源较多在本论文的设计中四位七段 LED 显示器采用动态显示方式段选线接 8255的 PA口位选线接 8255PB口的 PB0～ PB3由于各位的段选线并联段选码的输出对各位来说都是相同的在同一时刻如果各位的位选线都处于选通状态的话四位 LED 将显示同样的字符如果采用扫描显示方式在某一时刻只让某一位的位选线处于选通状态其他各位处于关闭状态同时在段选线上输出该位要显示的字符的字型码这样在此时四位 LED 中只有选通的那一位显示出字符而其他三位是熄 灭的同样在下一时刻只让下一位处于选通状态其他的处于关闭状态同时段选线输出该位要显示字符的字型码在这一时刻只有选通的位有输出如此循环下去就可以使各位显示出要显示的字符虽然这些字符不是同时出现但由于人的视觉留现象只要各位的显示间隔足够短则会造成同时显示的假象 2 LED 显示的驱动技术 LED 显示器的驱动是一个重要的问题驱动能力不够显示亮度就低驱动器长期在超负荷下运行则容易损坏对于静态显示 LED 的驱动较为简单只要驱动器的驱动能力与显示的工作电流相匹配即可而且只须考虑段的驱动动态显示则不然由于一位数据的显示由段 和位选信号共同完成的必须同时考虑段和位的驱动段的驱动能力决定了位的驱动能力当段驱动能力确定后要考虑极端的情况即该位中各个段全部点亮则位的驱动电流为各段驱动电流之和 选择晶体三极管 C9013 为驱动器各个三极管工作于开关状态当段位选通时C9013 的饱和压降约为 03VLED 的压降近似为 15V 取限流电阻 60Ω则段的峰值电流为 5－ 03－ 15－ 05 60≈ 50mA 因显示器为四位 LED 显示所以平均电流为 504＝125mA 显示器为七段故位驱动电流为 50 7 350mA 满足七段 LED 显示的要求 键盘工作原理 简易 键盘中的 UP 键 DOWN 键和 AUTO 键跨接在 8255 相应的 PC0～ PC2 线上此时 8255的 PC口为输入同时 3个按键的行线通过一个与门接到 CUP的外部中断引脚上当键盘上没有键闭合时列线都输出高电平引脚也为高电平一旦键盘上有键闭合引脚就变为低电平向 CUP 发出中断请求再用软件查询的方法判别是否真的有键按下和确定是哪个键被按下另外系统的软开关按键 ONOFF 键接 AT89C52 的P13引脚按键在没有闭合时 P13引脚处于高电平该按键采用扫描查询的工作方式当检测到氏输入为低电平时系统会在正常运行模式和软关机模式之间切换 45 串行存储及系统监控电路的设计 监控芯片 X25045 功能介绍 为提高单片机系统的稳定性和抗干扰能力采用带看门狗定时器带上电复位和电源电压监控的电路成为一种趋势另外在单片机系统中常常需要在线进行某些参数的设置和修改且掉电后数据保持不变往往会用到串行 EERPOMXicor 公司生产的 X25045芯片将看门狗定时器上电复位电源电压监控和串行 EEPROM集成在一片 8 只引脚的芯片内与单片机的接口非常简单简化了系统硬件提高了可靠性降低了成本和功耗是组成单片机系统的理想器件之一 [15] 1 功能简介 看门狗 X25045 的看门狗定时器对单片机提供独立的保护系统该定时器共有20Oms600ms14s 三种定时时间可由用户编程选择在设定的时间内若单片机没有访问 X25045 即表示系统出现故障 看门狗将输出 RESET 信号将其 RESET 输出端置为高电平延时约 200ms 后 RESTE 端由高电平变为低电平将单片机复位 电压监控上电时电源电压高于 45V后经过约 200ms的稳定时间 RESET信号由高电平变为低电平掉电时电源电压低于 45V时 RESTE信号立即变为高电平直至电源电压恢复稳定为止这样就保证了单片机可靠复位以及电源电压不稳定 时单片机不会出现死机和误动作 X25045 片内带 64 字节串行 EEPROM 每个字节可擦写 10万次以上数据可保存 100 年以上具有可编程块锁定功能用三总线串行 10 接口便可进行读写操作 2 工作原理 X25045 内部有一个 8 位的指令寄存器单片机通过对指令寄存器写命令实现对 X25045 的操作指令地址和数据均以高位在前的方式串行传送 EEPROM 读 READ 写 WRITE 命令中的第三位是 EEPROM 地址的高位 A8 用于选择器件的上半部或下半部 另外 X25045 有一个 8 位的状态寄存器它由 RDSR 和 WRSR 命令进行读写 WIP位为写 EEPROM忙位是只读位 WIP为 0表示没有进行 EEPROM写操作可以写 EEPROM操作 WIP 为 1 表示正在进行 EEPROM 写操作此时不能向 EEPROM 写数据 WIP 位由WRNE 指令设定为 1 在执行 WRDI 操作上电时字节页或状态寄存器写周期完成后WIP脚变为低电平时 WPI复位为 0WEL是写使能寄存器状态位是只读位 WEL由 WREN指令置为 1 由 WRDI 指令复位为 0 当 WEL 被复位为 0 时 EEPROM 写操作被禁止BL0BL1是 EEPROM块保护的地址选择位一旦某块地址的内容被保护该块的内容就只能读不能写新数据 WD0WDI 为看门狗定时器定时时间设定位 X25045 与单片机 AT89C52 的接口电路 图 42是 X25045与 AT89C52的接口电路 Pl7Pl6P15Pl4分别接 X25045的串行输入串行时钟输入片选串行输出端经 2K 电阻接 Vcc 按键 S 起手动复位作用 图 42 X25045 与 AT89C52 的接口电路 46 混合风门步进电机驱动电路的设计 根据 PMM8713 与 SI7300A 组合的步进电机的功率驱动电路设计出混合风门四相步进电机的功率驱动系统 PMM8713 采取单脉冲输入 12 相励磁方式 DP 控制端为 SI7300A 的输入电流 I 调节端可悬空或接高电平接高电平时可适当提高 SI7300A 的输出电流在本应用系统中悬空使用 PMM8713 的时钟脉冲输入信号和旋转方向控制信号由AT89C5 系统采用四相混合式步进电机驱动电压为直流 24V[16] SI73001 功率驱动原理 SI73001 采用 PWM 恒流斩波的驱动方式是高性能步进电机集成功率放大器为单极性四相驱动能获得很高的性能指标 步进电机使用较高电压电源可使绕组电流几乎阶跃地上升到预定值流过 Rs的检测电流去控制斩波控制电路关断绕组电路在续流回路 回路 LT2RsDl 中续流并下降当电流下降规定时间后 达到某一电流值 由脉冲电路产生脉冲至斩波控制电路使 T 接通如此反复控制由 T1 反复开关绕组电流进行斩波控制使电流平均值趋向于维持恒定外接稳压二极管 D1D3 用作钳位保护和内部集成续流回路 需外接检测电阻 Rs 以保护 T1免受因 T1的开关动作引起的感应电动势造成的尖峰电压损害 PMM8713 的特点及其管教功能 PMM8713是步进电机脉冲分配器采用 DIP16封装适用于控制三相或四相步进电机控制三相或四相步进电机时可以择 3 种励磁方式每相最小灌入与拉出电流为 20mA 满足后级功率放大器的输出要求 PMM8713 在其所有输入端子上内嵌有施密特电路噪声容限大。