1、沈陽工程學院課程設計設計題目：空調控制器設計1. 設計主要內容及要求;設計一個空調控制器。要求：1）硬件電路設計，包括原理圖和 PCB®圖。2 ）控制器軟件設計。3 ）要求能夠設定溫度、測量溫度、顯示溫度、制冷控制以及風機控制。2. 對設計論文撰寫內容、格式、字數的要求；（1）.課程設計論文是體現和總結課程設計成果的載體， 一般不應少于3000 字。（2）.學生應撰寫的內容為：中文摘要和關鍵詞、目錄、正文、參考文獻等。課程設計論文的結構及各部分內容要求可參照沈陽工程學院畢業設計（論 文）撰寫規范執行。應做到文理通順，內容正確完整，書寫工整，裝訂整齊。（3）.論文要求打印，打印時按沈陽

2、工程學院畢業設計（論文）撰寫規 范的要求進行打印。（4）.課程設計論文裝訂順序為：封面、任務書、成績評審意見表、中文 摘要和關鍵詞、目錄、正文、參考文獻。3. 時間進度安排;順序階段日期計劃完成內容備注18月30日教師講解題目，學生查閱相關資料28月31日查閱相關資料、進行方案論證39月1日參數計算、確定方案49月2日繪制原理圖，設計PCB板圖59月3日設計PCB板圖，程序設計69月6日程序設計79月7日8日程序調試89月9日撰寫論文79月10日論文答辯，成品驗收智能儀器課程設計成績評定表指導教師評審意見評價 內容具體要求權重評分加權 分調研論證能獨立查閱文獻，收集資料；能制定課程設計方案 和

3、日程安排。0.15432工作 能力 態度工作態度認真，遵守紀律，出勤情況是否良好，能 夠獨立完成設計工作，0.25432工作量按期圓滿完成規定的設計任務，工作量飽滿，難度話宜。0.25432說明 書的 質量說明書立論正確，論述充分，結論嚴謹合理，文字 通順，技術用語準確，符號統一，編號齊全，圖表 完備，書寫工整規范。0.55432指導教師評審成績 （加權分合計乘以12）分加權分合計指導教師簽名：年 月日評閱教師評審意見評價 內容具體要求權重評分加權 分查閱 文獻查閱文獻有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作 量工作量飽滿，難度適中。0.55432說明 書的 質量說明書立論正確，論

4、述充分，結論嚴謹合理，文字 通順，技術用語準確，符號統一，編號齊全，圖表 完備，書寫工整規范。0.35432評閱教師評審成績 （加權分合計乘以8）分加權分合計評閱教師簽名：年 月日課程設計總評成績分中文摘要隨著人工智能和自動控制的不斷發展， 各種各樣的智能化產品也應運而生。 例如，智 能手機、智能電冰箱、智能空調等等。 所謂的智能儀器就是指含有微型計算機或者微型處 理器的一種測量儀器， 擁有對數據的存儲運算邏輯判斷及自動化操作等功能。 智能儀器的 出現，極大地擴充了傳統儀器的應用范圍，它憑借著體積小、功能強、功耗低等優勢，迅 速的在家用電器、科研單位和工業企業中得到了廣泛的應用。智能儀器的工作

5、原理是， 傳感器拾取被測參量的信息并轉換成電信號， 經濾波去除干 擾后送入多路模擬開關； 由單片機逐路選通模擬開關將各輸入通道的信號逐一送入程控增 益放大器，放大后的信號經 A/D 轉換器換成相應的脈沖信號送入單片機中；單片機根據 儀器所設定的初值進行相應的數據運算和處理； 運算的結果被轉換為相應的數據進行顯示 和打印；同時單片機把運算結果與存儲于片內閃速寄存器內的設定參數進行運算比較后， 根據運算結果和控制要求，輸出相應的控制信號。此外，智能儀器還可以與 PC 機組成分 布式測控系統， 由單片機作為下位機采集各種測量信號與數據， 通過串行通信將信息傳輸 給上位機，由 PC 機進行全局管理。隨

6、著科技的發展，目前有些空調控制器采用了電腦智能溫控及 LED （或LCD）顯示。 所謂智能溫控就是通過感溫頭精確感應室內溫度， 把室內的溫度變化傳遞給中央控制控制 芯片單片機， 由單片機控制制冷系統和加熱系統， 使室內溫度達到顯示屏上的設定值， 室 內人員只需根據自己的需要設定想要的溫度即可，以給人最舒適的感覺。本文主要介紹了一種空調智能控制器系統的硬件和軟件設計方法以及整個系統的功 能。它的硬件主要由 7 部分組成：單片機系統及外圍電路、電源電路、按鍵輸入電路、 LED 顯示電路、報警電路、加熱和制冷控制電路和溫度檢測電路。主控制器采用成本低廉且工作可靠的 C8051F020單片機，采用12

7、MHz晶振，電源電 路采用普通的市電經壓降整流，然后經集成穩壓器（LM7805 ）穩壓輸出+5V電壓。我設 計的空調控制器采集溫度的傳感器選擇熱電偶，熱電偶采集的溫度經過一系列的變換后， 輸出的電壓值經過 A/D 轉換后進入單片機，在單片機中看到的采集值是一數字量，這個 數字量和鍵盤輸入的數字量相比較，如果采集的值比設定的值小，就啟動電機進行加熱， 如果采集的值比設定的值大， 就啟動壓縮機進行制冷。 而且采集的值和設定的值都可以通 過LED顯示出來。在設計中，我還設定了一個適宜的溫度，當溫度低于20T或高于25E 時就會產生報警。關鍵詞 傳感器，溫度采集，單片機，空調控制器目錄中文摘要IV1設

8、計任務描述11.1設計題目11.2設計要求1設計目的11.3基本要求1發揮部分12設計思路22.1溫度傳感器的選擇 22.2 +5V 穩壓電源的實現 22.3溫度顯示功能的實現 22.4溫度設定功能的實現 22.5溫度測量功能的實現 22.6制冷和加熱功能的實現 33設計方框圖44硬件設計54.1 +5V穩壓電源的實現54.1.1 LM7805 的介紹54.1.2 +5V穩壓電源電路54.2溫度測量的基本組成部分 5溫度傳感器5測量電路64.2.3 A/D 轉換器64.3溫度測量信號的采集 64.3.1 LM135系列的性能特點 6熱電偶的工作原理 6熱電偶冷端溫度補償電路 6鍵盤輸入電路7數

9、碼顯示電路84.4 8255芯片簡介 85系統軟件105.1軟件流程圖105.2各部分程序設計11主程序115.2.2 I/O 口初始化115.2.3 8255 初始化12溫度采集12顯示子程序13制冷和加熱136程序的調試 157工作過程分析 168主要元器件介紹178.2 8255芯片 178.3 LM7805 的介紹 17178.4 C8051 單片機小結 錯誤！未定義書簽。致謝 錯誤！未定義書簽。參考文獻 18附錄 A1 程序清單 19附錄 A2 空調控制器原理圖 25附錄A3 PCB板圖錯誤！未定義書簽。1設計任務描述1.1設計題目空調控制器的設計1.2設計要求設計目的1）學會選擇合

10、適的傳感器以及用法。2）掌握軟件編程方法及思路。3）會用 protel99SE 繪制 PCB板圖。1.3基本要求1）硬件電路設計，包括原理圖和 PCB板圖。2）控制器軟件設計。3）要求能夠設定溫度、測量溫度、顯示溫度、制冷控制以及風機控制發揮部分超過設定溫度時點亮LED燈報警。2 設計思路2.1 溫度傳感器的選擇溫度檢測的方法較多， 最經典的方法就是用熱敏電阻 （或熱敏傳感器） 組成電橋來采 集信號，在經放大、A/D專換后送單片機。目前比較先進的方法是采用專門的集成測溫傳 感器，直接將溫度轉換成數字信號傳送給單片機。為了設計需要，本文采用了由 LM335 構成的 K 型熱電偶冷端溫度補償電路。

11、因為它構成的電路可以測量攝氏溫度，而且溫度 系數為10mv廠C。2.2 +5V 穩壓電源的實現在設計中使用了很多集成元器件，根據它們的技術要求，正常工作時均為 5V 供電， 且電路工作穩態電流較小， 因此對電源要求不高。 因此在本次設計中我選用 LM7805 集成 穩壓電路，它的輸出電壓為 5V，輸出電流可達1.5A。由LM7805集成穩壓器組成的5V 電壓源主要由變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路組成。2.3 溫度顯示功能的實現為了使室內的溫度更直觀的展現在使用者的面前， 我在這個程序中添加了數碼管顯示 部分。溫度的設定和采集都要顯示出來， 顯示功能是通過軟件編程來實現的。 顯示功能主 要

12、是應用 8255 來實現的，通過設置 82552.4 溫度設定功能的實現溫度設定功能也是通過軟件編程來實現的， 在本次設計中溫度的設定是通過鍵盤輸入 設定的。2.5 溫度測量功能的實現通過溫度傳感器感測外界的溫度，然后傳感器把溫度的變化專換成有用模擬量電壓 值，但是單片機只能處理數字量，所以從傳感器出來的模擬量還要經過 A/D 專換器，把 模擬量專換成數字量。所以在軟件編程時，要對 A/D 初始化和啟動 A/D 專換器，這樣就 把溫度專換成了十六進制的數字量，然后再把從 A/D 專換器采集進來的數通過查表專換 成十進制的數，通過數碼管顯示出來，這樣顯示在人們眼前的就是室內的實際溫度值。2.6制

13、冷和加熱功能的實現通過鍵盤輸入的是設定的溫度值，也就是人們希望達到的溫度，它進入單片機之后就 是一個數字量，輸入的這個數字量和采集進來的數字量進行比較， 如果采集的值比設定的 值小，就啟動電機進行加熱，如果采集的值比設定的值大，就啟動壓縮機進行制冷。3設計方框圖C8051單片機fc-廠r制冷Lj加熱丿圖3-1空調控制器總體方框圖4硬件設計4.1 +5V穩壓電源的實現4.1.1 LM7805 的介紹產生+5V穩壓電源的核心元件是集成穩壓器 LM7805 , LM7805是美國半導體公司的 固定輸出三端正穩壓器集成電路，輸出電流在1A以上，輸出電壓是+5V。內其內部包括過熱、過流和調整管保護等電路

14、，誤差放大電路，基準電壓電路和調整電路，使用比較方 便且穩定精度咼。4.1.2 +5V穩壓電源電路該電路主要由變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路組成。整流電路是由四個二極 管組成的整流橋，整流電路主要是利用二極管的單向導電性。 濾波電路是通過電容來實現 的。+5V穩壓電源電路如圖4-1所示。4.2溫度測量的基本組成部分包括溫度傳感器、測量電路、模擬前端一個完整的溫度采集系統通常包含幾個部分, 信號處理、A / D轉換器三個基本組成部分。溫度傳感器獲取生產或生活中被測環境或者被測物質的溫度信息，一般都離不開傳感器，這里由于被測對象的狀態往往是一種非物理量（如溫度），而MCU是一個只能識別和處理

15、電信 號的數字系統，因此需要利用傳感器將非電物理量轉換成電信號才能完成溫度測量和控制的任務422測量電路通常傳感器的輸出可能是電阻值、電容值或者電流值，這些信號不適宜進行直接測量, 往往需要轉換成電壓信號，傳遞給后面的 A/D轉換器，所以很多時候需要搭建簡單的測 量電路，使得傳感器輸出的參數變化轉換為電壓的變化。4.2.3 A/D轉換器無論是計算機，還是各種MCU、或者DSP等處理器只能處理數字信號，即使經過處理的信號仍然只是模擬物理量，還不能直接和這些處理器通信，而A/D轉換器就是實現從模擬量到數字量轉換的關鍵器件。模數轉換技術是實現各種模擬信號通向數字世界的橋 梁。4.3溫度測量信號的采集

16、4.3.1 LM135系列的性能特點在設計中我用的溫度采集電路是熱電偶冷端溫度補償電路，這個電路是由LM335構成的K型熱電偶冷端溫度補償電路。下面介紹LM335的性能特點如下：(1) 它屬于電壓輸出式精密集成溫度傳感器，電壓溫度系數為+10mV/K，輸出電壓 與熱力學溫度成正比。(2) 測溫精度高，測溫范圍寬。LM335測溫范圍為一40+100C。(3) 動態阻抗低。當工作電流為 0.45mA時，其動態阻抗僅為0.50.6'.1(4) 具有類似于穩壓管的特性，使用時須經過限流電阻接正電源，亦可由集成恒流 源給它提供恒定的工作電流。(5) 價格低，易校準。利用一只10K"電位

17、器即可校準+25T時的輸出電壓值。熱電偶的工作原理熱電偶的工作原理可以這樣解釋，當兩種不同的導體或半導體 A或B組成一個回路， 其兩端相互連接時，只要兩端(一端溫度為T，稱為工作端或者是熱端；另一端溫度為T0， 稱為自由端，也稱參考端或者冷端) 的溫度不同，則回路中就會有電流產生，回路中存在 的電動勢稱為熱電動勢。熱電偶就是利用這一效應來工作的。熱電偶冷端溫度補償電路由LM335構成的K型熱電偶冷端溫度補償電路如圖 4-2所示。利用LM335來測量熱電偶的冷端溫度To , Ri為限流電阻，RR是校準溫度的電位器。LM335的輸出電壓經過R2和R6分壓之后，得到所需的補償電壓Ub，其電壓溫度系數

18、為式(4-1)oRe422K 6 10mV/K10mV/K =41V/KR2 R6102K422(4-1)圖4-2 K型熱電偶冷端溫度補償電路因Ub接運算放大器LM308A的反相輸入端，故可視為K=-41 V/K。K型熱電偶產 生的溫差熱電勢e則接到LM308A的同相輸入端。經LM308A放大之后就實現了熱電偶 的冷端溫度補償。考慮到LM335的輸出電壓與熱力學溫度成正比，要想輸出與攝氏溫度 成正比的電壓信號U。，還應扣除LM335在0C時的輸出電壓UO1。現利用LM329B型6.9V 基準電壓源和精密多圈電位器 RR2，得到UO1，也加至LM308A的反相輸入端，因此實際補償電壓就變成了 U

19、b =Ub U01。最終可使輸出電壓U°=(10mV/C) 鍵盤輸入電路PB4鍵盤輸入電路如圖4-3所示。圖4-3鍵盤輸入電路鍵盤輸入用到了 8255, PB和PC 口是8255兩個八位輸出口，8255控制端口的地址 分別為8000H, 8001H, 8002H和8003H，它們由地位地址 A0，A1加以區別，A0，A1 從地位地址鎖存器74LS373引出，外設芯片8255的接口配置與外部存儲器的接口配置方 式相同，同樣占據數據總線和地址總線。數碼顯示電路數碼顯示電路如圖4-4所示。U516 21A11Y118 PC0-ED1-EDa. aLED2LED-ED3LEDLED4LEDL

20、ED5LEDLED6LED曰15 43412 112A211G2GIL1A42A12A32A414 61A21A31Y21Y31Y42Y12Y22Y32Y414 PC212 PC320VCCGND74LS2440.匚1.U7Q11RULN2IQ22RQ33RQ44RQ55RQ66RQ77RVCCGND1613TT10VCCULN200315141PB0PB4PB3PB1PB2RP1圖4-4數碼顯示電路數碼管采用共陰極方式，PA 口是8位輸入口，用于讀入掃描鍵盤的位置。8255的片 選地址CS是由高八位地址（A8A15）通過74LS138譯碼產生的。從PA0PA3查詢掃描 行的輸入狀態，從PA4

21、PA7查詢功能鍵的輸入狀態，判斷是否有數字鍵或功能鍵按下。4.4 8255芯片簡介8255是In tel公司生產的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O 口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數據線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設連接的接口A、B、C 口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內部結構分為3個部分：與CPU連接部分、與外設連接部分、控制部分。8255的引腳

22、功能如下：RESET :復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內部寄存器（包括控制 寄存器）均被清除，所有I/O 口均被置成輸入方式。CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時，即cs=o時，表示芯片被選中，允許 8255與CPU進行通訊，CS=1時，8255無法與CPU做數據傳輸。RD:讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時，即 RD=0且CS=0時，允許8255 通過數據總線向 CPU發送數據或狀態信息，即CPU從8255讀取信息或數據。wr :寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時，即WR=o且CS=o時，允許cpu將數據或控制字寫入 8255。5.1軟件流程圖5系統軟件圖5-1空調控制器

23、的軟件流程圖5.2各部分程序設計主程序MAIN:MOVWDTCN,#0DEHMOVWDTCN,#0ADHMOVXBR2,#40HLCALLPORTLCALLDIGITALLCALLINT8255MOVEIE2,#10HMOVP3IF,#00HMOVAMX0CF,#00HMOVAMX0SL,#00HMOVREF0CN,#03HMOVADC0CF,#58HMOVADC0CN,#0C0HSETBEAORLADC0CN,#10HLOP:LCALL LCDAJMPLOP在主函數之前先設置 A/D轉換器的中斷入口，然后再編寫主程序，在主函數最起初 先禁止看門狗程序，然后使能交叉開關。然后依次調用I/O 口

24、初始化程序，要顯示的數的斷碼初始化程序，以及8255初始化程序。然后是設置各端口為漏極開路，即低電平有效。 接下來是A/D轉換器的初始化，選擇時鐘周期為 1MHz，系統時鐘是12MHz，增益大小 選擇為1,所以ADC0CF設為58H，啟動方式為寫BUSY=1，數據位右對齊，所以ADC0CN 設為C0H。由于A/D轉換器是采集外界溫度的，采集結束之后還要用數碼管顯示出來， 所以在執行完A/D中斷結束之后，返回來要接著條用顯示的程序。因為A/D轉換器采集外界的溫度是隨時更新的，因此，在這里是循環調用的5.2.2 I/O 口初始化PORT:MOV EMI0CF,#2CHMOV P74OUTt,#3F

25、HRETI/O 口是單片機的重要組成部分，所以在編寫程序時要對它進行初始化。讓EMIF工作在地址/數據復用方式，只用外部存儲器，ALE高/低脈沖占1個SYSCLK周期，所以EMIOCF設為2CH ; P7為漏極開路方式，P4、P5、P6為推拉方式，所以設置 P74OUT為 3FH。5.2.3 8255初始化int8255:mov DPTR,#8OO3Hmov a,#8OHmovx DPTR,a ret控制字設為80H,即設置PC和PB 口為輸出，PA 口為輸入。8003H為8255的控制 寄存器地址。5.2.4 溫度采集ADC0:mova,adcOImov33H,adcOIswapaanIa,

26、#OFHmov3OH,amova,adcOhmov34H,adcOhswapaanIa,#OFOHorIa,3OHmov31H,aIcaIISCIcaIICOMPAREIcaIIIcdanIdcOcn, #OdfHorIadcOcn, #1OHmoveie2,#1OHreti把溫度轉換成易于單片機處理的數字信號， 是通過 A/D 轉換器來實現的。 C8051F020 有兩個 A/D 轉換器，分別是 ADC0 和 ADC1 ， ADC0 是 12 位的 A/D 轉換器，而 ADC1 是8位的A/D轉換器。在此次設計中我用的是 12位的A/D轉換器ADCO，由于ADCO 是 12 位的 A/D 轉

27、換器，所以被采集進來的數是被分在兩個存儲單元存儲的。存儲的時候 把低8位adcOI放在33H單元中，把高四位放在adcOh放在34H單元中。由于采集進來的 數要和輸入的數進行比較，所以還要把 33H 和 34H 中的數合并在一個單元中，以便后來 進行比較。最后我把這兩個分開的數合并之后存放在了 31H 單元中。顯示子程序led:movDPTR,#8001Hmova,R3movxDPTR,amovDPTR,#8002Hmova,R1movxDPTR,alcallDelay1mova,R3rlamovR3,acjneR3,#40H,lop1movR3,#01HincR1cjneR1,#77H,lc

28、dmovR1,#71HMOVEIE2,#12Hretlopl:8255的片選地址CS是由高八位地址（A8A15）通過74LS138譯碼產生的。鍵盤輸入 用到了 8255, PB和PC 口是8255兩個八位帶鎖存的輸入口，可實現輸出數據鎖存。PB口的端口地址為8001H, PC 口的端口地址為8002H。用PB 口作六個數碼管的位選。用 ULN2003作顯示器的位選驅動。PC 口作字型碼鎖存。8255控制字的端口地址是8003H。 74LS244作數碼管字型顯示驅動。數碼管選擇為共陰極。采集到的溫度值和設定的溫度值 都會通過數碼管顯示出來，而且采集的值時隨時更新的。制冷和加熱COMPARE:mo

29、va,6CH;adclrccjnea,6BH,lop8;shuruajmpstoplop8:jcwarmcool:clrp3.5clrp0.1ajmpworkwarm:setbp3.5setbp0.1ajmp workstop:clr p3.5 setb p0.1work:nop ret空調就是能給人適宜的溫度， 當室內的溫度很高時， 我們會感覺很悶， 所以我們就要 設定一個自己想要的溫度， 如果室內的溫度比我們自己設定的溫度要高， 那么空調控制器 就會啟動制冷裝置， 使室內的溫度達到我們需要的溫度。 在本次設計中， 在啟動制冷裝置 時，我就點亮一個 LED 燈。在冬天時，偶爾室內的溫度會很低

30、，人們會感覺很不舒適， 那么在這時， 空調控制器就會啟動加熱裝置， 使室內的溫度可以讓我們感覺溫暖。 在啟動 加熱裝置時，我用的的是啟動直流電動機。6程序的調試我們編寫的每一個程序都需要進行調試， 我在設計中遇到了很多困難。首先是在溫度 采集的值和我們輸入的值之間進行比較這一塊出現了問題，由于A/D轉換器采集進來的數是放在兩個存儲單元中的，而且是十六進制的數字量，一開始我想把從A/D轉換器采集進來的數轉換成十進制的數，然后也把從鍵盤輸入的數字量也轉換成使勁數進行比較， 可是在調試的過程中我發現這種做法很麻煩，所以后來我就把從A/D轉換器采集進來的數放在一個存儲單元中，然后和鍵盤輸入的數進行比較

31、。把A/D轉換器采集進來的數合并在一個存儲單元中的程序如下：ADC0:mova,adc0lmov33H,adc0lswapaanla,#0FHmov30H,amova,adc0hmov34H,adc0hswapaanla,#0F0Horla,30Hmov31H,a其次，在設計中發現，應該限制一個溫度范圍，也就是說，一旦溫度超過設定的溫度 范圍就會產生報警。溫度范圍設在 20C25C之間，這段程序如下：cjne a,#20h,lop9ljmplop10lop9:jclop14ljmplop11lop10:setbp0.0ljmplop12lop11:cjnea,#25h,lop13ljmplop

32、10lop13:jclop10Iop14:clrp0.0Iop12:swapamov6dH,aanla,#0fHmovdptr,#tabcmovca,a+dptrmov75H,amova,6CHret7工作過程分析在主函數之前先設置 A/D轉換器的中斷入口，然后再編寫主程序，在主函數最起初 先禁止看門狗程序，然后使能交叉開關。然后依次調用I/O 口初始化程序，要顯示的數的斷碼初始化程序，以及8255初始化程序。然后是設置各端口為漏極開路，即低電平有效。 接下來是A/D轉換器的初始化，選擇時鐘周期為 1MHz，系統時鐘是12MHz，增益大小 選擇為1,所以ADC0CF設為58H，啟動方式為寫BU

33、SY=1，數據位右對齊，所以ADC0CN 設為C0H。由于A/D轉換器是采集外界溫度的，采集結束之后還要用數碼管顯示出來， 所以在執行完A/D中斷結束之后，返回來要接著條用顯示的程序。因為A/D轉換器采集外界的溫度是隨時更新的，因此，在這里是循環調用的I/O 口是單片機的重要組成部分，所以在編寫程序時要對它進行初始化。讓EMIF工作在地址/數據復用方式，只用外部存儲器，ALE高/低脈沖占1個SYSCLK周期，所以 EMI0CF設為2CH ； P7為漏極開路方式，P4、P5、P6為推拉方式，所以設置 P74OUT為 3FH。把溫度轉換成易于單片機處理的數字信號，是通過A/D轉換器來實現的。C80

34、51F020有兩個A/D轉換器，分別是 ADC0和ADC1，ADC0是12位的A/D轉換器，而 ADC1 是8位的A/D轉換器。在此次設計中我用的是 12位的A/D轉換器ADC0，由于ADC0 是12位的A/D轉換器，所以被采集進來的數是被分在兩個存儲單元存儲的。存儲的時候 把低8位adcOI放在33H單元中，把高四位放在adcOh放在34H單元中。由于采集進來的 數要和輸入的數進行比較，所以還要把 33H和34H中的數合并在一個單元中，以便后來 進行比較。最后我把這兩個分開的數合并之后存放在了31H單元中。8255的片選地址CS是由高八位地址（A8A15）通過74LS138譯碼產生的。鍵盤輸

35、入 用到了 8255, PB和PC 口是8255兩個八位帶鎖存的輸入口，可實現輸出數據鎖存。PB口的端口地址為8001H，PC 口的端口地址為8002H。用PB 口作六個數碼管的位選。用 ULN2003作顯示器的位選驅動。PC 口作字型碼鎖存。8255控制字的端口地址是8003H。 74LS244作數碼管字型顯示驅動。數碼管選擇為共陰極。采集到的溫度值和設定的溫度值 都會通過數碼管顯示出來，而且采集的值時隨時更新的。8255的控制字設為80H，即設置PC和PB 口為輸出，PA 口為輸入。8003H為8255的控制寄存器地址。空調就是能給人適宜的溫度，當室內的溫度很高時，我們會感覺很悶，所以我們

36、就要 設定一個自己想要的溫度，如果室內的溫度比我們自己設定的溫度要高，那么空調控制器就會啟動制冷裝置，使室內的溫度達到我們需要的溫度。 在本次設計中，在啟動制冷裝置 時，我就點亮一個LED燈。在冬天時，偶爾室內的溫度會很低，人們會感覺很不舒適， 那么在這時，空調控制器就會啟動加熱裝置，使室內的溫度可以讓我們感覺溫暖。在啟動加熱裝置時，我用的的是啟動直流電動機。8主要元器件介紹8.1熱電偶熱電偶的工作原理是，當兩種不同的導體或半導體A或B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩端（一端溫度為 T,稱為工作端或者是熱端；另一端溫度為 To，稱為 自由端，也稱參考端或者冷端）的溫度不同，則回路中就會有

37、電流產生，回路中存在的電 動勢稱為熱電動勢。8.2 8255 芯片8255是In tel公司生產的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O 口。具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設連接時的中間接口電路。8255作為主機與外設的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數據線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設連接的接口A、B、C 口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內部結構分為3個部分：與CPU連接部分、與外設連接部分、控制部分。8.3LM7805的介紹LM7

38、805是美國半導體公司的固定輸出三端正穩壓器集成電路，輸出電流在1A以上,輸出電壓是+5V。內其內部包括過熱、過流和調整管保護等電路，誤差放大電路，基準電 壓電路和調整電路，使用比較方便且穩定精度高。8.4 C8051單片機C8051系列單片機是集成的混合信號片上系統，具有與MCS-51內核及指令集完全兼 容的微控制器，除了具有標準8051的數字外設部件之外，片內還集成了數據采集和控制 系統中常用的模擬部件和其他數字外設及功能部件。C8051系列單片機是真正能獨立工作 的片上系統（SOC）。CPU有效地管理模擬和數字外設，可以關閉單個或全部外設以節省 功耗。參考文獻1 周興華 . 單片機智能化

39、產品 . 北京：北京航空航天大學大學出版社， 20062 樓然苗單片機C程序設計.北京：北京航空航天大學大學出版，20053 沙占友. 智能化集成溫度傳感器原理與應用 .北京：機械工業出版社， 20024 張萌，湘姜斌 . 單片機應用系統開發 . 北京 : 清華大學出版社， 20075 汪韜. 新型變頻空調器 . 北京: 人民郵電出版社， 20066 劉暢生. 傳感器簡明手冊及應用電路 .西安: 西安電子科技大學出版社， 2003附錄A1程序清單$in clude(c8051f020.i nc)org OOH ajmp mai n org007BHljmp ADC0 org100Hmain:m

40、ovwdtc n, #0deHmovwdtc n, #0adHmovxbr2,#40Hlcall portlcall digtallcall in t8255MOVEIE2,#10HMOVP3IF,#00HMOVAMX0CF,#00HMOVAMX0SL,#00HMOVREF0CN,#03HMOVADC0CF,#58HMOVADC0CN,#0C0HSETB EAorl adc0cn,#10Hlop:lcall lcdajmp lopwait:mov DPTR,#8001Hmov a,#00Hmovx DPTR,amovDPTR,#8000Hmovx a,DPTRmovR2,acjne R2,#0

41、ffH,lop4ajmp lop5lop4:lcall Keylop5:nopretport:mov emi0cf,#2cHmov p74out,#3fHretin t8255: movDPTR,#8003Hmova,#90Hmovx ret Key anlDPTR,a:cpl aa,#0fHmov70H,ascan:mov DPTR,#8001Hmova,67HmovxDPTR,amovDPTR,#8000Hmovxa,DPTRanl cjne mov rla,#0fHa,#0fH,ppa,67Hamov67H,aajmpscanpp:mov a,67Hmov anl cpl anl67H,

42、#0feHa,#0fHaa,#0fHmov69H,alcall translatemova,68HmovR0,ainc cjneR0R0,#73H,lop6movR0,#71Hlop6:nopretdigtal:mov R3,#01HmovR1,#71HmovR0,#71Hmov67H,#0feHmov69H,#00Hmov70H,#00Hmov71H,#3fHmov72H,#06Hmov73H,#00Hmov74H,#00Hmov75H,#5bHmov76H,#4fHmov retR6,#00Htran slate:lcallDelay2lcallDelay2movDPTR,#TABAmov

43、a,69Hmovca,a+DPTRmov69H,amovDPTR,#TABBmova,70Hmovc clr add clra,a+DPTRca,69Hcmov68H,amov6AH,aleave:mov DPTR,#TABCmova,68Hmovca,a+DPTRmov68H,amovDPTR,#TABDmova,6AHmovca,a+DPTRmovinc6AH,aR6mova,R6cjne mov anla,#02H,lllR6,#00H6BH,#0F0Hmovorla,6BHa,6AHmov ajmp6BH,ammmlll:mov a,6AHswap anla6BH,#0fHorla,6

44、BHmov6BH,ammm: nopretlcd:lcall waitmovDPTR,#8001Hmova,R3movxDPTR,amovDPTR,#8002Hmova,R1movxDPTR,alcallDelay1mova,R3rlamovR3,acjneR3,#40H,lop1movR3,#01Hlop1:inc R1cjneR1,#77H,lcdmovR1,#71HMOVEIE2,#12HretSC:mov a,31Hmov r4,#00H mov r5,#01H next:clr c mov 7FH,r4 cjne a,7FH,loplop ajmp lop3 loplop:jc lo

45、p3 mov 31H,a mov a,r4 add a,#10H mov r4,a mov a,31H inc r5 cjne r5,#12H,lop2 ajmp lop3 lop2:ajmp next lop3:mov dptr,#TABE mov a,r5 movc a,a+DPTR mov 6CH,a cjne a,#20h,lop9 ljmp lop10 lop9: jc lop14 ljmp lop11 lop10: setb p0.0 ljmp lop12 lop11: cjne a,#25h,lop13 ljmp lop10 lop13:jc lop10Iop14:clr pO.

46、OIop12:swap amov 6DH,a anl a,#0FH mov DPTR,#TABC move a,a+dptr mov 75H,a mov a,6CH anl a,#0FH mov dptr,#TABC move a,a+dptr mov 76H,a retCOMPARE:mov a,6CH;ad elr eejne a,6BH,lop8;shuru ajmp stoplop8:jewarmeool:elrp3.5elr p0.1 ajmp workwarm:setb p3.5setb p0.1 ajmp work stop:elr p3.5 setb p0.1 work:nop

47、 retADC0:mov a,ade0lmov33H,ade0lswapaanla,#0FHmov30H,amova,ade0hmov34H,ade0hswapaanla,#0F0Horla,30Hmov31H,aleall SC leall COMPARE leall ledANL ADC0CN,#0DFHORL ADC0CN,#10HMOV EIE2,#10HretiDelay1:mov 6FH,#20Dly0:mov 6EH,#20Dly1:djnz 6EH,Dly1djnz 6FH,Dly0retDelay2:mov 3FH,#250Dly01:mov 3EH,#250Dly11:djnz 3EH,Dly11djnz 3FH,Dly01retTABA: DB 00H,01H,02H,00H,03H,00H,00H,00H,04H