基于智能用电的空调控制器设计毕业论文(编辑修改稿)

基于智能用电的空调控制器设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

0 1 0 1 0 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 16 1 1 1 IN7 （ 5） ALE：为地址锁存允许信号输入端，该端口输入信号为高电平时有效。 当此输入信号为高电平时， A、 B、 C 三个地址信号将会被锁存，通过译码器来完成模拟通道的选通。 在具体使用时，该信号常与 START 输出端连接，以便同时控制通道地址锁存和 A/D 转换开始。 （ 6） START：为 A/D 转换开始信号控制端，该输入端输入信号为正脉冲时有效。 即该输入端上的脉冲信号为上升沿信号时逐次逼近寄存器清零，为下降沿信号时 A/D 转换启动。 但是若芯片正在进行 A/D 转换时又接收到了新的启动脉冲信号，则原来正在进行的转换中止。 （ 7） EOC：转换结束信号输入端，该输入端为高电平时有效。 该输入端在进行 A/D 转换过程中为低电平，不进行转换时为高电平。 该信号可作为被单片机查询的状态信号，也可作为对 CPU 的中断请求信号。 如果需要对一个模拟量进行不断采样与转换， EOC 端也可作为启动信号输出端接到 START 端上，此时则需 要在刚加电时由外电路提供第一次启动时的启动信号。 （ 8） OE： 为输出允许信号 输入端 ，该端 输入信号 为高电平时有效。 当 单片机送出该信号时 ， ADC0808 的输出门 开启 ，使 A/D 转换结果通过 转换结果输出端 被 单片机 读取。 在中断工作条件下，该信号往往作为 CPU 发出的中断请求响应信号。 ADC0808 为 逐次逼近型 A/D 转换器 ，该转换器 由八路模拟开关、地址锁存器 与译码器、比较器、控制电路、 D/A 转换器、寄存器以及三态输出锁存器等构成。 ADC0808 的内部结构如图 所示。 17 图 ADC0808 内部结构 工作时 序与使用说明 图 ADC0808 工作时序 ADC0808 的工作时序如图 所示。 当通道地址 输入端输入信号 有效时，ALE 中一出现高电平信号，地址信号马上就会被 锁存器 锁存。 START 输入端 出现上升沿 信号 ，寄存器 SAR 将会被复位，在 START 上升沿结束后的 一小段 时间内， EOC 信号 端 将会下降为低电平 信号 ，通过这种方式表示 系统 转换过程正在进行，直到 EOC 再次上升为高电平 表示 该待测信号转换完成。 单片机 接收到上升为高电平的 EOC 信号后，会立即传出 OE信号，这个时候系 统就会 将 三态门 打开 来读取待测信号的转换 数据。 地址锁存 地址锁存器 74LS373 管脚如图 所示。 18 D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11 图 74LS373 管脚图 74LS373 是常用的地址锁存器，其与 ADC 相连接时可以通过地址锁存器和译码器控制 ADC 的 8 路模拟量输出。 3 根地址线与 ADC 的 A、 B、 C 引脚直接相连，通过单片机的 ALE 锁存。 其地址的改变 可以 实现 8 路模拟通道 的切换 ，其选通通道的地址码见表。 表 74LS373 通道地址表 地址编码 被选中的通道 C B A 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 按键设计 键盘采用 43 的行列式键盘，又叫矩阵式键盘。 用 系统 I/O 口线组成行 、列 相交 结构， 系统 按键 分别 设置在行列的交 叉点 上。 43 的行列结构可组成 12 个键的键盘。 因此，在按键数量较多时，可以节省 I/O 口线。 本例中还有 3 个独立按键。 行列式键盘和独立按键 在本设计中 直接 接 于单片机的 P2 口上， 按键接线图 如图 所示。 19 P2.6P2.5P2.4P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P2.3S0 S1 S2 S3S4S8S 1 2S5S9S 1 3S6S 1 0 ( + )S 1 4S7S 1 1 ( )R21 0 kR31 0 kR41 0 kR11 0 kV C C 图 按键输入电路 该电 路中， S0 至 S9 分别为 0 到 9 十个数字输入； S10 为数字加； S11 为数字减； S12 为设置键； S13 与 S14 为温度升与降。 单片机部分 89C51 单片机引脚如图 所示。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427 图 89C51 单片机引脚图 主要引脚功能介绍 VCC：供电电压。 GND：接地。 20 P0 口： 89C51 单片机 的 P0 口为 8 位双向 I/O 接口，每个 接口 可接收8TTL 门电流。 当 P0 口的管脚第一次被输入 1 时，我们定义其为 高阻 输入状态。 P0 口可以用作外部程序数据 存储器 ，它一般被定义为数据 /地址的低八位。 在 FIASH 编程时， P0 口一般被作为原码输入接口，如果 FIASH 进行校验，则 P0 口输出原码，即为低电平信号，因此在这种状态下 P0 口外部必须接上拉电阻才能工作。 P1 口： P1 口是一个内部 自带 上拉电阻的 8 位双向 I/O 接 口， P1 口缓冲器能 够用来 接收输出 4TTL 门电流。 当 P1 接口被 写入 1 时 ， 该接口由于 内部上拉 电阻的缘故被提升为 高 电平 ， 此管脚可以用于系统输出端 ， 当 P1 口外部 信号 为低电平时， 此接口 将输出电流 信号。 在 FLASH 进行 编程和校验时， P1 口可以 作为低八位地址接收 端口。 P2 口： 与 P1 口相同， P2 口 同样内部自带上拉电阻 ，当 P2 口被写入 1时， 通过 内部上拉电阻 的作用使得 信号被提升为高电平，并且被作为输入端口。 当用此引脚作为输入 端口 时， P2 口的管脚将会被外部 低电平 拉低， 该 管脚将输出电流。 P2 口在 FLASH 编程和校验时可以用来接收高八位地址信号和 控制信号。 P3 口： P3 口管脚 为 8 个内部 自带 上拉电阻的双向 I/O 端 口，可 以用来 接收输出 4 个 TTL 门电流 信号。 当 P3 端 口 被 写入 1 时 ， 通过内部上拉电阻该端口将会 被 提升为 高电平，并用作输入 端口。 若该管脚被用作输出端 ，由于 该管脚外部为低电平，因此该管脚会被 下拉为低电平 信号 ， 此时 P3 口将输出电流（ ILL）。 P3 口 同时也可以被用作 AT89C51 的一些特殊功能 接 口， 其特殊功能接口如下表所示： 口管脚 备选功能 RXD（串行输入口） TXD（ 串行输出口） /INT0（外部中断 0） 21 /INT1（外部中断 1） T0（计时器 0 外部输入） T1（计时器 1 外部输入） /WR（ 外部数据 存储器 的 写选通 控制端 ） /RD（ 外部数据 存储器 的 读选通 控制端 ） P3 口同时 也可以作为 闪烁编程和编程校验 接口，可以用来 接收一些 控制信号。 RST：复位输入 端口。 当振荡器 发出复位信号时 ， 需 要保持 RST 脚 至少有 两个 机器周期 的高电平 信号。 ALE/PROG：当 单片机 访问外部 存储器 时， 地址锁存 器 用于锁存地址的低位字节。 在 FLASH 编程 时 ，此 引脚 可以用作 编程 脉冲 信号 输入。 在 其他时间里 ， ALE 端 会以一定 的频率周期 向外部输出 正 向 脉冲信号，此 输出信号的 频率为 单片机晶振 频率的 1/6。 因此 利用他可以达到 对外部输出脉冲或 者 定时目的。 但是我们需要注意的是 ：每当 该管脚 用作外部数据 存储器 时， 其会 跳过一个 ALE 脉冲 信号。 如果想要 禁止 ALE 的输出 ，则 可 以 在 SFR8EH 地址上置0。 这个时候 ， ALE 端口 只有 是 在执行 MOVX， MOVC 指令 时 ALE 才 会起到作用。 并且 ，该 引脚 将会 被略微拉高。 /PSEN：外部 程序存储器 的选通信号。 在由外部程序 存储器 取址期间，每个 机器周期 中会有两次 /PSEN 有效。 但 系统 在访问 单片机 外部数据 存储器时，该 信号将不会出现。 /EA/VPP：当 /EA 端口输入保持为 低电平时，外部程序 存储器 （ 0000HFFFFH） ， 不管 该系统 是否 拥 有内部程序存储器 ， /EA 端口 将 单片机 内部 信号锁定为 RESET。 在 FLASH 编程 过程中 ，此引脚 也可提供 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1：振荡放大器的反向输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 22 晶振及复位电路 晶振电路 单片机晶振电路如图 所示。 X1CR Y S T A LG NDC22 2 0 0 0 n FC32 2 0 0 0 n F 图 单片机晶振电路 晶振电路 :一般的单片机晶振取频率为 (因为这种情况下可以准确 地得到 9600 波特率和 19200 波特率 ,可以 用于有串口通讯的场合 )/12MHz(产生精确的 uS级时歇 ,方便定时操作 )。 复位电路 单片机复位电路如图 所示。 R S TR71 0 kC71nF+5VGND 图 单片机复位电路 系统自动复位电路 :由电容串联电阻回路构成 ,其中电容电压不会突变，从图中我们可以知道 ,当系统上电时 ,RST 脚将会出现高电平 ,并且 ,这个高电平持续的时间由电路的 RC 值来决定 .典型的 51 单片机当 RST 脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位 ,所以 ,适当组合 RC 的取值就可以保证可靠的复位 .一般教科书推荐 C 取 10u,R 取 ,原则就是要让 RC 组合可以在 RST 脚上产生不少于 2个机周期的高电平 . 手动复位：当 系统 需要进行手动复位时， 可 按下复位按钮，此时 电路中 +5V电源经 由 按钮，电阻 R7 与 GND 构成回路，此时单片机 RST 管脚输入为高电平，23 因为 单片机 RST 端输入为高电平时复位，因此此时单片机即进行复位。 单片机电源部分 电源产生电路如图 所示。 VI1 VO 3GND2U478 0 5T R 2T R S A T 2P 2 SB R 12W 0 4 GC122 00 u FC310 0u FC210 0n FC410 0n F+ 5 VGND 图 +5V 稳压电源产生电路 图 电路为 +5V 电压的 稳压电源 产生电路。 其工作过程为：首先 220V交流电流经变压器，使 220V 交流电变压为低压交流信号，然后经过桥式整流电路转换为不太稳定的直。