基于单片机的空调温度控制器设计说明
基于单片机的空调温度控制系统设计
基于单片机的空调温度控制系统设计作者姓名：杨耀武专业名称：信息工程指导教师：黄宇讲师摘要在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。
温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。
因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。
分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
利用Proteus7.6进行了可行性的仿真，利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。
试验证明，这套温度控制器具有较强的可操作性，很好的可拓展性，控制简单方便。
课题初步计划是在普通环境下的测温，系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。
关键词：DS18B20 单片机温度控制1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality aboutIIthis system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of component is also based on this suppose. keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal DisplayIII目录摘要.............................................................. I Abstract .................................................. II 目录............................................................ IV 前言.. (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (7)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (8)IV2.2.1 温度采集电路 (8)2.2.2 信号处理与控制电路 (9)2.2.3 温度显示电路 (10)2.2.4 按键功能设置电路 (11)2.2.5 继电器控制电路 (12)2.2.6 存储数据电路 (13)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (13)3 仿真软件介绍 (15)3.1 Keil uVision2软件 (15)3.2 Proteus软件 (16)4 系统硬件设计 (18)5 系统软件设计 (20)5.1 DS18B20数据通信概述 (20)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (23)5.2.1 接口信号说明 (23)5.2.2 控制器接口说明 (24)V5.2.3 控制接口时序说明 (25)5.3 存储器24C02数据存储概述 (26)5.3.1 I2C 总线的定义 (26)5.3.2 I2C 总线的时序 (27)5.3.3 数据传送 (28)5.4 软件程序设计 (28)6 仿真及实验结果 (31)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (31)6.2 调试结果 (32)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附件1 系统硬件电路图 (37)附件2 系统软件程序 (38)VI前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于单片机的空调温度控制器设计
基 于单片机 的空调温度控制器 设计
刘虎 玲
辽宁 锦 帅 Ｉ 渤 海大 学工 学 院
摘要：在光 电以及 能量方 面关于 Ｇ ａ Ｎ系列 的材 料 有 着广泛 的应 用价 值 ，同时 发展 空间 十 分广 阔。 对于 空调 温度控 制 器 的研 究具
有很 高的实 践意 义。Ｍ Ｏ Ｃ Ｖ Ｄ系统 的设 计 中的核 心 参数就是 温度 。本文 设 计的 目标就 是 为 了完成一 个性 能优 良的温度控 制 器 ，空 调 温度控 制 器的 设计 中 包括 硬件 设计 、软 件设 计。硬 件 设计 中具体 包括 了时钟 电路 以及 复位 电路 设 计等 。
够 反 应 出温 度 的 变 化 ，通 过 红 外辐 射 的 方 式 对 石 墨 进 行 加 热 。 在 石 墨 块 中 的 中 心 位 置 放 置 热 电 偶 ，热 电 偶 的 用 途 主 要 是 用 来
研 究中 的重 要影 响参数 。本文设 计 了 Ｍ Ｏ Ｃ Ｖ Ｄ温度控 制系统 的多
大的发展。
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在Ｍ Ｏ Ｃ Ｖ Ｄ系 统 中温 度 充 当 着 很 重 要 的 角 色 。 温 度 对 于 材 料 的 生 长 有 着 直接 的 影 响作 用 。 当 温 度 出现 了 升 高 ，或 者 是 出现 了 降低 ， 以 及 温 度 上 升 的速 率 和 温 度 降 低 的速 率 这 些 都 是 对 材 ３ ． ２ 复位 电路 设 计
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基于单片机的 空调机的温度控制系统设计(含完整程序)
成都理工大学工程技术学院毕业论文空调机的温度控制系统设计空调机的温度控制系统设计摘要本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。
文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。
空调机的温度控制对于工业和日常生活等工程都具有广阔的应用前景。
本文将传统控制理论与智能控制理论相结合应用于温度控制的实际工程中。
首先，设计出系统的硬件构成，然后，从热力学的角度对温度对象的特性做了较深入的分析，从理论上推导出温度对象的常用的一阶带纯滞后的近似数学模型，并给出了数学模型中各参数的含义。
在此基拙上，本文分析了现有空调机控制方法的利弊，并针对它们各自的优、缺点，对具有纯滞后特性的温度对象提出一种改进的模糊控制方法。
该方法将模糊控制、PID控制结合起来。
通过数字仿真表明该方法对空调机温度的控制具有超调小(可达到无超调)、调节时间短、鲁棒性好等优点。
在此基拙上，用阶跃信号做激励，辨识出系统的数学模型。
本文的最后，通过对实物实验结果可以看出，本文所提出的改进的模糊控制算法对非线性、具纯滞后环节对象的控制是很有效的。
温度控制系统的软件采用汇编语言编制，控制算法部分采用C与汇编混合编程。
该软件基于Windows20000/xp平台，人机界面友好，易于用户操作。
具有在线修改采样时间、控制算法、控制参数、图形显示及数据保存和打印功能。
设计的空调机温度控制的精确性，使用方便，功能齐全。
空调机的温度控制系统关键词:PWM控制模型辨识模糊控制 PID控制AbstractThe thesis studies the Plant of temperature. Firstly，the systeml5 designed and realized. Then the characteristics of temperature of Plant are analyzed inall details from thermodynamics. The approximate mathematics model of temperature plant with one order and dead time is reduced and the meaning of every parameter of this model are expressed, Which is used often and practically in the paper. In addition tot his, we identify the model of the system and the result demonstrated the method is effective for it.Secondly we analyzed advantages and disadvantages of present control method of temperature. One kind of improved Fuzz-Dahlin control method is presented for Temperature Plant with long dead time and non-linearity. The Dahlin control method, The fuzzy control method are combined in this improved method It is demon strated By digital simulation that the improved Fuzzy-Dahlin makes the extra-regulation more small(even zero), the regulation time more short, and the robustness better for the temperature controlled Plant. It is demonstrated by physical experimentation that improved Fuzzy-Dahlin method presented in this Paper is effective for temperature plant with dead time and non-linearity.The control software is compiled with visualc++ and matlab .It's easy to use and friendly to the interface of person and machine on the basis of window2000/xpplatform.There are some functions as modify sample time or modify controller's parameters online, display and copy data of temperature curve, and so on. The control hardware is easy to use and its functions are self contained.Keywords:Intelligent control, model identify, Dahlin control, Fuzzy control, PID control目录摘要 (I)Abstract................................................................................................... - 3 - 目录........................................................................................................... - 4 - 前言........................................................................................................... - 5 - 1MCS-51单片机简介.............................................................................. - 8 -1.1芯片的引脚描述.......................................................................... - 8 -1.2 MSC-51单片机中央处理器..................................................... - 15 -2 温度控制系统的实现......................................................................... - 17 -2.1总体设计.................................................................................... - 17 -2.2信号采样电路设计.................................................................... - 18 -2.2.1温度采样电路设计.......................................................... - 18 -2.2.2单片机最小系统的设计.................................................. - 20 -2.3 A/D转换电路设计.................................................................... - 22 -2.3.1 A/D转换的常用方法...................................................... - 22 -2.3.2 A/D转换器的主要技术指标........................................... - 23 -2.3.3 ADC0809的主要特性和内部结构.................................. - 23 -2.3.4 ADC0809管脚功能及定义.............................................. - 24 -2.3.5 ADC0809与8031的接口电路........................................ - 26 -2.4软件系统的初始化程序............................................................ - 26 -2.5软件程序的主循环框架............................................................ - 27 -2.6校准程序.................................................................................... - 29 -3 控制算法的研究................................................................................. - 31 -3.1 PID算法的研究......................................................................... - 31 -3.2模糊控制系统设计.................................................................... - 31 -3.2.1模糊控制算法.................................................................. - 32 -3.2.2模糊控制的基本概念...................................................... - 33 -3.2.3模糊控制过程.................................................................. - 34 - 总结......................................................................................................... - 39 - 致谢......................................................................................................... - 52 - 参考文献................................................................................................. - 53 -空调机的温度控制系统前言控制菌种生长环境的设施和设备由功能简单、单一的气候箱发展成现在控制复的人工气候室，这对于研究在人工模拟自然生态环境中生长因素对菌种生长的提供了必要的条件和能够继续深入研究的基础。
基于单片机的空调温度控制系统设计
基于单片机的空调温度控制系统设计作者姓名：杨耀武专业名称：信息工程指导教师：黄宇讲师摘要在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。
温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。
因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。
分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
利用Proteus7.6进行了可行性的仿真，利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。
试验证明，这套温度控制器具有较强的可操作性，很好的可拓展性，控制简单方便。
课题初步计划是在普通环境下的测温，系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。
关键词：DS18B20 单片机温度控制1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality about this system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of component is also based on this suppose. keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (7)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (8)2.2.1 温度采集电路 (8)2.2.2 信号处理与控制电路 (9)2.2.3 温度显示电路 (10)2.2.4 按键功能设置电路 (11)2.2.5 继电器控制电路 (12)2.2.6 存储数据电路 (12)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (13)3 仿真软件介绍 (15)3.1 Keil uVision2软件 (15)3.2 Proteus软件 (16)4 系统硬件设计 (18)5 系统软件设计 (20)5.1 DS18B20数据通信概述 (20)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (22)5.2.1 接口信号说明 (22)5.2.2 控制器接口说明 (23)5.2.3 控制接口时序说明 (25)5.3 存储器24C02数据存储概述 (25)5.3.1 I2C 总线的定义 (25)5.3.2 I2C 总线的时序 (26)5.3.3 数据传送 (27)5.4 软件程序设计 (27)6 仿真及实验结果 (30)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (30)6.2 调试结果 (30)总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附件1 系统硬件电路图 (35)附件2 系统软件程序 (36)前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于单片机的空调温度控制器设计
接口技术课程设计报告基于单片机的空调温度控制器设计摘要设计了基于AT89C52的高精度家用空调温度控制系统，系统硬件主要由电源电路、温度采集电路（DS18B20）、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成；软件采用8051C语言编程；该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。
关键词：单片机；DS18B20；温度检测；显示目录1 设计目的及要求 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 功能模块电路设计 (3)2.2.1 单片机的选型 (3)2.2.2 振荡电路设计 (5)2.2.3 复位电路设计 (5)2.2.4 键盘接口电路设计 (6)2.2.5 温度测量电路设计 (6)2.2.6 系统显示电路设计 (7)2.2.7 输出控制电路设计 (8)2.3 总电路设计 (8)2.4 系统所用元器件 (9)3 软件系统设计 (10)3.1 软件系统总体方案设计 (10)3.2 软件流程图设计 (10)4 系统调试 (11)5 总结 (13)5.1 本系统存在的问题及改进措施 (13)参考文献 (14)附录1：系统的源程序清单 (15)附录2：系统的PCB图 (39)1设计目的及要求1.1 设计目的和意义21世纪的人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。
我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。
对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。
一般都要维持在21~26°C。
目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。
温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。
单片机空调温度控制器设计
单⽚机空调温度控制器设计单⽚机课程设计--- 模拟空调温度控制系统学校：XX⼤学学院：XX学院姓名: XX学号：XXXXXX指导⽼师:XX⽬录⼀.系统总体设计⽅案....................⼆.接⼝电路图、元器件清单、软件流程图.. 接⼝电路图............................连线..................................元器件清单............................软件流程图............................三.源程序清单..............................四.改进意见与收获、体会..............五.主要参考资料........................⼀、系统总体设计⽅案利⽤实验仪上8255扩展LED显⽰电路，A/D转换电路，完成类似空调恒温控制实验。
其中利⽤两位8段LED显⽰器显⽰当前温度与设定温度，利⽤可变电位器模仿温度变化，利⽤ADC0809通道IN0采样可变电位器的输出电压，可将初始ADC0809的输出值作为设定温度，当单⽚机采样到可变电位器的输出电压值超过设定温度＋2℃时，启动致冷电机；采样到可变电位器的输出电压值低于设定温度－2℃时，启动加热电机。
分别利⽤红、绿两只发光⼆极管发光表⽰加热、致冷电机⼯作。
假设温度测量范围为0—100摄⽒度（对应A/D输⼊电压为0—5V），温度与数字量为线性关系。
8255_CS信号接CS0上，则LED显⽰器的位选信号由PB0、PB1提供，段码地址为8000H（即PA⼝）。
此时8255的控制⼝地址为8003H。
AC_CS信号接CS1上，则ADC0809地址为9000H，每采集⼀次约需100ms，延时后读⼊转换结果。
⼆、接⼝电路图、元器件清单、软件流程图1．接⼝电路图2．连线程序设计：程序由主程序，温度⽐较⼦程序，AD采样⼦程序，显⽰⼦程序构成。
单片机温度控制器设计
单片机温度控制器设计一、引言温度控制器是一种广泛应用于工业控制领域的设备，它可以根据设定的温度范围来自动控制物体的温度。
本文将介绍一种基于单片机的温度控制器设计方案。
二、设计原理1. 温度传感器：选用精确可靠的温度传感器，如LM35，通过检测环境温度并将其转换为电压信号。
2. 单片机：选用适当的单片机，如STM32系列，负责温度信号的采集、处理和控制输出。
3. 控制输出：通过继电器或三极管等元件，控制加热装置或制冷装置的工作状态，以实现温度的控制。
4. 显示模块：为了方便用户了解当前温度信息，可以选用LCD显示模块，将温度数据进行实时显示。
5. 供电电源：通过稳压电源模块，为温度控制器提供稳定可靠的电源。
三、硬件设计1. 电路连接：按照传感器、单片机、控制输出、显示模块和供电电源的顺序进行连接，并注意信号线与电源线之间的分隔，以减少干扰。
2. 电气连接：将电路连接至电源，确保供电电源工作稳定。
3. 外壳设计：为了保护电路免受外界环境的干扰，可以设计一个合适的外壳来固定和封装电路。
四、软件设计1. 初始化设置：在程序开始时，进行各模块的初始化设置，包括ADC模块的初始化、定时器的初始化、控制输出口的初始化等。
2. 温度采集：通过ADC模块读取温度传感器的模拟信号，并进行一定的处理，得到代表温度的数字数据。
3. 控制策略：根据温度数据与设定温度的比较结果，确定控制输出的状态，以实现加热或制冷操作。
4. 显示功能：将温度数据通过串口或I2C总线发送至LCD显示模块，以供用户实时了解当前温度信息。
五、测试与调试1. 硬件测试：检查电路连接是否正确，通过示波器或万用表等工具，测量各信号线的电压或电流是否符合设计要求。
2. 软件调试：通过单片机的调试工具，逐步调试程序代码，确保各功能模块正常运行，并能正确响应设定的温度阈值。
3. 性能验证：将温度控制器放置在不同温度环境下，观察并记录控制输出的状态与温度变化的关系，验证温度控制器的稳定性和精度。
基于单片机的空调温度控制系统设计
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单片机课程设计_基于单片机的空调温度控制器
单片机系统课程设计成绩评定表设计课题：基于单片机的空调温度控制器学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：设计时间：单片机系统课程设计课程设计名称：基于单片机的空调温度控制器专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间：单片机系统课程计任务书一、课题总体方案设计 (4)1.1课题背景 (4)1.2空调温度控制器功能设置 (4)1.3系统框图 (5)二、硬件电路设计 (5)2.1单片机 (5)2.2时钟电路 (6)2.3显示电路 (7)2.4温度测量电路 (8)2.5按键电路 (10)2.6输出电路 (11)2.7系统总电路图 (11)2.8元件清单 (13)三、软件设计 (13)3.1软件设计思路 (13)3.2软件流程图 (13)3.3软件内容编写 (14)一、课题总体方案设计1.1课题背景电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的C51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。
在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会.而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。
而本次设计就是要通过以MCS-51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制器的设计。
1.2空调温度控制器功能设置通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器显示设置温度，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况1.3系统框图图1.3二、硬件电路设计2.1单片机由于空调温度控制器的核心就是单片机，单片机的选择将直接关系到控制系统的工作是否有效和协调。
基于单片机的空调控制器设计资料
基于单片机的空调控制器设计资料空调控制器是一种基于单片机的设备，用于控制和调节空调系统的运行和温度。
它可以监测室内温度、湿度和空气质量，并根据预设的温度和湿度值自动调节空调系统的工作状态，从而提供舒适的室内环境。
一、设计目标本空调控制器设计的主要目标是提供一个自动化的系统，能够实现以下功能：1.监测和显示当前的室内温度、湿度和空气质量。
2.根据预设的温度和湿度值自动调节空调系统的工作状态，包括启动、关闭和调节制冷和制热功能。
3.提供人机界面，让用户可以通过按键或触摸屏设置和调整温度和湿度值。
4.通过与网络或其他外部设备的连接，实现远程控制和监测的功能。
二、硬件设计1. 主控芯片：选择一款功能强大的单片机作为主控芯片，具备足够的计算能力和存储容量，如STC89C52或ATmega328P等。
2.温湿度传感器：选择一款高精度的温湿度传感器，如DHT22或DS18B20等，用于监测室内温度和湿度。
4.显示屏：选择一款合适尺寸和分辨率的液晶显示屏，用于显示当前的温度、湿度和空气质量，以及其他系统状态信息。
5.按键或触摸屏：提供给用户设置和调整温度和湿度值的界面，可以选择按键或触摸屏。
6.连接接口：提供与外部设备（如电脑、手机等）通信的接口，如RS232、RS485、Wi-Fi或蓝牙等，用于实现远程控制和监测的功能。
三、软件设计1.系统初始化：开机自检，初始化各个硬件模块，包括主控芯片、温湿度传感器、空气质量传感器、显示屏等。
2.数据采集：定时读取温湿度传感器和空气质量传感器的数据，并将其显示在显示屏上。
3.控制算法：根据预设的温度和湿度值，通过控制空调系统的工作状态，包括启动、关闭和调节制冷和制热功能来实现自动调节。
4.用户界面：提供给用户设置和调整温度和湿度值的界面，通过按键或触摸屏操作，并将用户的设置保存在存储器中。
5.远程控制：通过与外部设备的通信接口实现与电脑、手机等的连接，通过网络或其他通信方式实现远程控制和监测的功能。
基于单片机的空调遥控器设计 (1)
本科毕业设计基于单片机的空调遥控器摘要随着社会的发展，科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。
电器在家庭中已经十分普及，与此同时，和电器相伴的空调遥控器的品种和产量不断提高。
传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方式虽然制作简单容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。
而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样，操作码个数可随便设定等优点。
论文首先对遥控器的几个方案进行了论证，最终确定了一可行性方案，并对此方案进行了可行性分析之后提出了电器遥控器的硬件和软件设计方案。
在硬件设计方案中，首先详细论述了遥控器的基本原理并用实例进行了说明。
然后，对电器遥控器常用硬件设备原理和使用进行了讨论，并对设计中使用的单片机做了必要说明。
在软件设计方案中，论文对软件流程做了详细的解释并阐述了单片机软件设计的一般方法。
最后，论文对电器遥控器设计的硬、软件调试做了简单介绍。
关键字：遥控器电器遥控单片机Air Conditioner Remote Controller Based On Single Chip MicrocomputerFan Geqiang(College of Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract：With the development of society, the progress of science and technology and the improvement of people's living standards, remote control systems to facilitate life begin to enter people's life. Electrical appliances have become very popular, in the family at the same time, and the air conditioning remote control electric appliance with variety and yield improvement.The traditional remote controller adopt special remote control coding and decoding integrated circuit, while this preparation is simple and easy, but because the function keys and function subject to certain limitations, application is applicable only to a special electrical products, limited application range. Design and application of single-chip control system with programmable, flexible operation, code can be arbitrarily set number etc.Firstly, several schemes for the remote control has been demonstrated, ultimately determine a feasible scheme, and this scheme for the feasibility of proposed electric appliance remote controller hardware and software design scheme. In hardware design, this paper firstly discusses the basic principle of the remote control and illustrates it with examples. Then, on a remote control electric appliance equipment commonly used hardware principle and application are discussed, and the design used in single-chip to do the necessary notes. In software design, the software process to do a detailed explanation and expounds the general method of MCU software design. Finally, the article on the remote controller design hardware, software debugging is introduced briefly.Keyword: remote control electric remote control single-chip目录1 引言 (1)2 方案比较 (1)2.1 方案一：多功能红外遥控器 (1)2.2 方案二：红外线电器遥控器 (2)2.3 方案三：空调遥控器 (2)2.4 方案比较 (3)3 空调遥控器硬件设计 (4)3.1 单片机选型 (4)3.2 红外发射电路设计 (4)3.2.1 红外遥控基本原理 (4)3.2.2 红外发射电路 (8)3.3 LCD驱动电路设计 (9)3.3.1 LCD基本原理 (9)3.3.2 LCD驱动电路（串列传输） (10)3.4 键盘、摇杆扫描电路设计 (11)3.4.1 键盘、摇杆基本原理 (11)3.4.2 键盘、摇杆扫描电路 (13)3.5 空调遥控器硬件电路图 (13)4 调试 (14)4.1 硬件调试 (14)4.2 软件调试 (15)4.3 故障诊断及排除 (15)5 总结 (15)致谢............................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能空调温度控制系统的设计
本毕业论文内容不涉及国家机密。
论文题目： 作者单位： 作者签名：
2.1 温度检测部分.......................................................................................................... 2 2.2 红外线检测部分...................................................................................................... 3 2.3 显示部分.................................................................................................................. 3 2.4 按键部分.................................................................................................................. 3
5.系统的调试与仿真....................................................................................... 17 6.总结和展望....................................................................................................20 参考文献...........................................................................................................20 附录................................................................................................................... 21 致谢................................................................................................................... 31
基于单片机的温度控制器的设计说明书
荆楚理工学院课程设计成果学院：机械工程学院班级：机械设计制造及其自动化（四）班学生姓名：学号：2011403010425设计地点（单位）：A1—301设计题目：基于单片机的温度控制器的设计完成日期：2014 年12 月25日指导教师评语：_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________成绩（五级记分制）：教师签名：目录第一章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2课题分析 (4)1.3设计思路 (5)第二章总体方案论证与设计 (5)2.1系统的基本组成 (5)2.2系统的基本工作原理 (5)2.3 单片机的选择 (6)2.4 传感器的选择 (6)2.5 键盘的选择 (7)第三章系统的硬件设计 (7)3.1 单片机AT89S51电路的设计 (7)3.1.1 单片机系统的组成 (8)3.1.2 单片机的引脚功能 (8)3.2.3 时钟电路 (9)3.1.4 复位电路 (9)3.1.5 单片机的最小系统 (10)3.2 温度采集电路 (10)3.2.1 DS18B20的结构框图 (11)3.2.2 DS18B20引脚定义 (12)3.2.3 DS18B20的控制方法 (13)3.2.4 DS18B20测温原理 (15)3.2.5 DS18B20与单片机的接口电路 (15)3.3 数码管的显示电路 (16)3.3.1 LCD液晶显示器简介 (16)3.3.2 液晶显示部分与AT89S51单片机的接口 (17)3.4 键盘输入电路........................................................ .. (17)3.4.1 消抖动措施 (17)3.4.2 按键状态识别........................................................ (17)3.4.3 独立式键盘的接口电路.......................................................... .18 3.5 蜂鸣器电路.. (18)3.6 5V电源电路的设计 (18)第四章系统软件模块的设计 (21)4.1 主程序流程图 (21)4.2 读出温度子程序 (23)4.3 温度转换命令子程序 (26)4.4 计算温度子程序 (27)4.5 显示数据刷新子程序. (28)4.6 按键扫描处理子程序 (28)第五章系统仿真 (29)5.1 单片机C语言的简单介绍 (29)5.1.1 C51编译器所支持的数据类型 (29)5.1.2 C51所支持的存储类型 (29)5.1.3 编程过程中需要注意的事项. (29)5.2仿真的调试过程 (29)5.3 仿真结果 (30)总结. (30)致谢 (31)参考文献附录一附录二第1章绪论1.1 现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于单片机和DS18B20的空调温控系统毕业设计
目录第一章绪论11.1 课题研究背景11.1.1 空调的工作原理11.1.2 空调的功能21.2 控制技术介绍21.3 总体方案设计3第二章空调温度控制系统硬件设计52.1 单片机的选择52.1.1 AT89S52单片机简介52.1.2 AT89S52单片机引脚介绍52.1.3 AT89S52单片机的外围电路62.2 温度传感器的选择72.3 键盘的设计82.3.1 行列式键盘和独立键盘的接口设计82.3.2 矩阵键盘和独立键盘的工作原理92.4 液晶显示的设计92.4.1液晶1602的接口电路92.4.2 液晶1602工作原理92.4.3 液晶1602的其他参数102.5 DA转换电路设计112.5.1 DA转换器的选择112.5.2 DAC0832简介122.5.3 DAC0832结构12第三章空调温度控制设计133.1 PID调节器控制原理133.2 位置式PID算法143.3 数字PID参数的整定143.3.1 采样周期选择的原则153.3.2 PID参数对系统性能的影响153.3.3 PID计算程序17第四章空调温度控制系统软件设计204.1 系统部件的软件设计方案204.2 系统软件设计框图204.3 主程序和子程序流程图设计214.3.1 主程序流程图214.3.2 液晶1602流程图224.3.3 温度转换子程序流程图224.3.4 键盘处理子程序流程图23结束语24 参考文献26第一章绪论1.1 课题研究背景温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，是国际单位制七个基本量之一。
温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响，因此对温度的测量至关重要。
其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。
随着现代计算机和自动化技术的发展，作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件，温度传感器的作用日显突出，已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具，其应用已遍与工农业生产和日常生活的各个领域。
基于单片机的空调温度控制系统设计说明
基于单片机的空调温度控制系统设计作者：耀武专业名称：信息工程指导教师：黄宇讲师摘要在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。
温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。
因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。
分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
利用Proteus7.6进行了可行性的仿真，利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。
试验证明，这套温度控制器具有较强的可操作性，很好的可拓展性，控制简单方便。
课题初步计划是在普通环境下的测温，系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。
关键词：DS18B20 单片机温度控制 1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality about this system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, TemeperatureControling, 1602 Liquid Crystal Display目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (6)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (7)2.2.1 温度采集电路 (7)2.2.2 信号处理与控制电路 (8)2.2.3 温度显示电路 (9)2.2.4 按键功能设置电路 (10)2.2.5 继电器控制电路 (11)2.2.6 存储数据电路 (11)2.2.7 报警、音乐电路 (12)2.2.8 电动机电路 (12)3 仿真软件介绍 (14)3.1 Keil uVision2软件 (14)3.2 Proteus软件 (15)4 系统硬件设计 (17)5 系统软件设计 (19)5.1 DS18B20数据通信概述 (19)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (21)5.2.1 接口信号说明 (21)5.2.2 控制器接口说明 (21)5.2.3 控制接口时序说明 (23) (24)2424255.4 软件程序设计256 仿真及实验结果 (28)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (28)6.2 调试结果 (28)总结 (30)致 (31)参考文献 (32)附件1 系统硬件电路图 (33)附件2 系统软件程序 (34)前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
基于51单片机的空调温度控制设计说明
基于MCS-51单片机的空调智能温控器的设计与开发摘要本控制电路是以8051单片机为控制核心。
整个系统硬件部分包括温度采样电路，自激式A/D转换器，按键电路，驱动电路，时序电路，和8段译码器，LED数码显示器。
在配合用汇编语言编制的程序使软件实现，实现空调温度智能转换的基本功能。
本控制电路成本低廉，功能实用，操作简便，有一定的实用价值。
本文从3个方面展开论述，首先是硬件电路的描述；接着软件部分的设计；最后实现功能。
关键词8051单片机温度控制 LED数码显示一系统总体设计方案1.1 课题背景电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的C51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。
在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房与家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会.而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普与，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。
而本次设计就是要通过以MCS-51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制器的设计。
方案一通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，再由. . . .单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
空调温控器主要单片机，时序电路，温度采样电路，A/D转换电路，温度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成。
系统原理图见图1所示：图1 空调机温度控制系统框图方案二DS18B20单线连接方案，方案二采用单线连接，就是四块DS18B20连到单片机的一个IO口上，这种方案只用到单片机的一个IO口，大大的节约了单片机的IO口资源。
基于单片机的空调温度控制器设计
课题空调温度控制器设计一．设计任务（要求）1.设计任务运用<<单片机原理及应用A>>课程等知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试，从而加深对本课程知识点的理解，使学生综合应用知识能力、设计能力、调试能力及报告撰写能力等显著提高。
了解闭环控制的基本原理，熟悉A/D变换原理和编程方法，掌握键盘扫描和LED显示原理和编程方法。
2.设计要求利用实验仪上显示电路，键盘电路，A/D变换电路，完成类似空调恒温控制设计（1）可以利用实验仪上的电位器模仿温度变化（2）加热和致冷电机可以用发光管代替，加热时红色发光管亮，制冷时驱动绿色发光管亮（3）要求可以用键盘预设恒温温度，当外界温度超过设定温度+/-2℃时，就要启动加热或致冷电机。
二．设计方案1. 设定一恒温温度25度，通过键盘来控制它的大小，设定一键温度加一，一键温度减一，电位器所出的模拟温度来和恒温温度进行比较。
2.对各个子程序（LED显示，键盘扫描，A/D采样）在主程序实行调用，以此来达到实验的要求。
三．原理框图A/D采样子程序LED显示子程序键盘扫描子程序温度控制主程序四．系统模块详细设计与调试系统模块的设计1.A/D转换子程序BEING: MOV DPTR , #8000H ; AD转换子程序MOV DPTR , #8000H;启动A/D转换MOVX @DPTR , AMOV R6 , #14HDELAY2: NOPNOPNOPDJNZ R6,DELAY2MOVX A,@DPTRMOV 47H,A ; 温度AD转换结果暂存47H单元ACALL CHANGE ; 十六进制转十进制子程序LCALL DISPLAYLEDRETCHANGE: MOV R1 , #00HMOV R2,#00HCLR CCHAN: SUBB A,#64HJC CHAN1INC R1AJMP CHANCHAN1: ADD A,#64HCHAN2: SUBB A,#0AHJC CHAN3INC R2AJMP CHAN2CHAN3: ADD A, #0BHMOV 64H,A ;转换结果个位暂存2AH单元MOV 63H,R2 ;十位存2BH单元MOV 62H,R1 ;百位存2CH单元RET2.LED转换子程序DISPLAYLED :MOV R0,#BUF ;r0指向显示缓冲首地址MOV R1,#5 ;要循环2次，有2个LEDMOV R2,#00100000B ;从第一位开始LOOP: MOV DPTR,#OUTBITMOV A,#0MOVX @DPTR,A ;关所有的位的显示MOV A,@R0MOV DPTR,#LEDMAP ;查表MOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#OUTSETMOVX @DPTR,A ;输出r0指向的单元的数MOV DPTR,#OUTBITMOV A,R2MOVX @DPTR,A ;开显示,将这个数显示出来（r2决定在哪一位显示）MOV R6,#01 ;延时CALL DELAY ;延时MOV A,R2RR AMOV R2,A ;准备显示下一位数INC R0 ;r0指向下个单元DJNZ R1,LOOP ;循环六次MOV DPTR,#OUTBITMOV A,#0MOVX @DPTR,A ;关所有的位的显示RET3．按键子程序ANJIAN:CALL TESTKEY ;检测键盘是否有按键按下JZ ANJIANMOV R6,#10 ;延时去抖动CALL DELAYCALL TESTKEY ;再次检测键盘是否有按键按下JZ ANJIANMOVX @DPTR,AMOV R1,#00100000BMOV R2,#6KLOOP: MOV DPTR,#OUTBIT ;扫描，得到按键的行和列MOV A,R1CPL A ;（取反）用零去扫描各列MOVX @DPTR,ACPL ARR A ;下一列MOV R1,A ;R1暂存列值MOV DPTR,#INMOVX A,@DPTR ;读行状态CPL AANL A,#0FHJNZ GOON1DJNZ R2,KLOOP ;下一列扫描（一轮6次）MOV R2,#06HSJMP KLOOP ;下一轮扫描GOON1: ;按照行列计算键值MOV R1,A ;行号放在R1内MOV A,R2 ;R2中放的是列号DEC A ;RL A ;RL A ;MOV R2,A ;R2=(列号-1)*4MOV A,R1MOV R1,#4LOOPC: RRC AJC EXITINC R2DJNZ R1,LOOPC ;行值(0100)右移，并统计移的位数，移的位数就是行值EXIT: ;查表得到键值MOV A,R2MOV DPTR,#KEYTABLEMOVC A,@A+DPTRMOV R2,AWAITRELEASE:MOV DPTR,#OUTBIT ;等待按键释放，将键值存在A寄存器中CLR AMOVX @DPTR,AMOV R6,#10 ;CALL DELAY ;延时CALL TESTKEY ;测试按键是否放开JNZ WAITRELEASE ;是的MOV A,R2RET调试（1）调试的过程A．在实验系统中输入程序，并对其进行编译修正，直到没有错误。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
基于单片机的空调温度控制系统设计
基于单片机的空调温度控制系统设计作者姓名：杨耀武专业名称：信息工程指导教师：黄宇讲师摘要在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。
温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。
因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本论文概述了温控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。
分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
利用Proteus7.6进行了可行性的仿真，利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。
试验证明，这套温度控制器具有较强的可操作性，很好的可拓展性，控制简单方便。
课题初步计划是在普通环境下的测温，系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。
关键词：DS18B20 单片机温度控制 1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality about this system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of页脚内容component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display页脚内容目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)前言 (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (7)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (8)页脚内容2.2.1 温度采集电路 (8)2.2.2 信号处理与控制电路 (9)2.2.3 温度显示电路 (10)2.2.4 按键功能设置电路 (11)2.2.5 继电器控制电路 (12)2.2.6 存储数据电路 (13)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (14)3 仿真软件介绍 (15)3.1 Keil uVision2软件 (15)3.2 Proteus软件 (16)4 系统硬件设计 (18)5 系统软件设计 (20)5.1 DS18B20数据通信概述 (20)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (23)5.2.1 接口信号说明 (23)5.2.2 控制器接口说明 (24)页脚内容5.2.3 控制接口时序说明 (26)5.3 存储器24C02数据存储概述 (26)5.3.1 I2C 总线的定义 (26)5.3.2 I2C 总线的时序 (27)5.3.3 数据传送 (28)5.4 软件程序设计 (28)6 仿真及实验结果 (31)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (31)6.2 调试结果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附件1 系统硬件电路图 (37)附件2 系统软件程序 (38)页脚内容前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
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接口技术课程设计报告基于单片机的空调温度控制器设计摘要设计了基于AT89C52的高精度家用空调温度控制系统，系统硬件主要由电源电路、温度采集电路（DS18B20）、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成；软件采用8051C语言编程；该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。
关键词：单片机；DS18B20；温度检测；显示目录1 设计目的及要求 (1)1.1 设计目的和意义 (1)1.2 设计任务与要求 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 功能模块电路设计 (3)2.2.1 单片机的选型 (3)2.2.2 振荡电路设计 (5)2.2.3 复位电路设计 (5)2.2.4 键盘接口电路设计 (6)2.2.5 温度测量电路设计 (6)2.2.6 系统显示电路设计 (7)2.2.7 输出控制电路设计 (8)2.3 总电路设计 (8)2.4 系统所用元器件 (9)3 软件系统设计 (10)3.1 软件系统总体方案设计 (10)3.2 软件流程图设计 (10)4 系统调试 (11)5 总结 (14)5.1 本系统存在的问题及改进措施 (14)参考文献 (15)附录1：系统的源程序清单 (16)附录2：系统的PCB图 (41)1设计目的及要求1.1 设计目的和意义21世纪的人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。
我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。
对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。
一般都要维持在21~26°C。
目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。
温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。
以前温度控制主要利用机械通风设备进行室内、外空气的交换来达到降低室内温度，实现室内温度适宜人们生活。
以前通风设备的开启和关停，均是由人手动控制的，即由人们定时查看室内外的温度、湿度情况，按要求开关通风设备，这样人们的劳动强度大，可靠性差，而且消耗人们体力，劳累成本过高。
为此，需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值范围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。
鉴于目前大多数制冷设备现在状况，我设计了一款基于MCS51单片机的空调温度控制系统。
1.2 设计任务与要求系统要求利用单片机设计一空调温度控制器，能够实时检测并显示室温，能够利用键盘设定温度，并且和室温进行比较，当室温低于设定温度时，系统能够驱动加热系统工作，当室温高于设定温度时，系统能够驱动制冷系统工作，当两者温度相等时，不做动作。
2 硬件电路设计2.1 总体方案设计空调温度控制系统，主要要完成对温度的采集、显示以及设定等工作，从而实现对空调的控制。
传统采用铂电阻充当测温器件的方案，虽然其中段测量线性度好，精度较高，但是测量电路的设计难度高，且测量电路系统庞大，难于调试，而且成本相对较高。
鉴于上述原因，本系统采用DS18B20充当测温器件。
外部温度信号经DS18B20将输入的模拟信号转换成8位的数字信号，通过并口传送到单片机系统( AT89C52) 。
单片机系统将接收的数字信号译码处理，通过LCD1602将温度显示出来，同时单片机系统还将完成键盘扫描、按键温度设定、超温报警等程序的处理，将处理的温度信号与系统设定温度值比较，形成可以控制空调制冷、制热与停止工作三种工作状态，从而实现空调的智能化。
另外，键盘输入方面，采用了软件来修正误操作输入，即输入的温度范围必须在系统硬件所确定的范围内，直接降低由于误操作带来的风险，提高了系统的可靠性，体现了人性化的系统设计原则。
系统的整体框图如图1所示：图1 系统整体框图2.2 功能模块电路设计2.2.1 单片机的选型由于本系统只需要单片机完成矩阵键盘检测以及处理DS18B20送来的温度数据并送LCD1602进行显示对于I/O资源以及处理速度无特殊要求，故选择ATMEL公司生产的AT89C52单片机，AT89C52增加了在线调试功能，即程序可以通过JTAG 接口下载，调试和固化，因而该芯片的开发不再需要昂贵的硬件仿真器，可实现实时仿真，所有的资源都可以为用户所使用，可以在线编程或在系统编程，更进一步地说，在线编程或在系统编程是开发的系统具有了通过网络进行升级、维护的潜在功能。
AT89C52的性能及特点[1]：●与MCS-51系列单片机兼容。
●片内有8K可在线重复编程的快速内存可擦写存储器（Flash Memory）。
●存储器可循环写入/擦写10000次以上。
●存储器数据保存时间为10年以上。
●宽工作电压范围：Vcc可为2.7V-6.5V。
●全静态工作：可从0Hz-24MHz。
●程序存储器具有三级加密保护。
●256字节的内部RAM。
●32条可编程I/O口线。
●三个16位定时器/计数器。
●中断结构具有5级（6级）中断源和两个优下级。
●可编程全双工串行通讯。
●空闲维持低功耗和掉电状态保护存储数据。
AT89C52引脚图如图2所示。
图2 AT89C52引脚图VCC: +5V电源输入GND：接地P0口是一个双向8位三态I/O口，每个口可独立控制。
使用时需外接上拉电阻。
P1口是一个准双向8位I/O口，它的功能是单一的，只能用作数据的输入或者输出。
P2口是一个准双向8位I/O口，输出时，从P2.x端口可输出CPU写到锁存器上的信号。
当该接口用做数据输入接口是，应先向该位写1，然后，读该位即可读入输入数据。
P3口是具有第二功能的准双向8位I/O口。
ALE/PROG：地址所存/编程信号线。
当P0口工作在第二功能时从该端口可复用工作，某时刻该端口可以送出地址信号A0~A7，而另外的时刻该端口传送的是数据信号D0~D7。
利用ALE可以将地址信号A0~A7锁存到地址锁存器。
EA/VPP：该控制信号线也具有双重功能，是允许访问片外ROM/编程高电压引线。
PSEN：程序存储器允许输出控制端，常用作片外ROM的读控制信号，低电平有效。
RESET：复位引脚，当该端加上超过24个时钟周期的高电平时，可是8051复位。
系统复位电路如图2.3所示。
X1、X2：外接时钟引脚。
X1为片内振荡电路的输入端，X2为片内振荡电路的输出端。
2.2.2 振荡电路设计AT89C52内部有一个用于构成片内振荡器的高增益反相放大器, 振荡器产生的信号送到CPU, 作为CPU的时钟信号,驱动CPU产生执行指令功能的机器周期。
引脚XTAL1和XTAL2是此放大器的输人端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器, 振荡电路的连接如图所示图8所示，外接石英晶体或陶瓷谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路, 接在放大器的反馈回路中。
对外接电容C1和C2的值虽然没有严格的要求, 但电容的大小多少会影响振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振圈内部振荡的接法的快速性和温度稳定性。
外接石英晶体时, C1和C2一般取（40pF-10pF），外接的是石英晶体, 所以，C1、C2选择标称值30pF。
系统振荡电路如图3所示。
图3 振荡电路2.2.3 复位电路设计单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态, 并从这个状态开始工作。
无论是在单片机刚开始接上电源时, 还是断电后或者发生故障后都要复位。
89系列单片机的复位信号是从RST引脚输人到芯片的施密特触发器中的。
当系统处于正常工作状态时, 且振荡器稳定后, 如果RST引脚有一个高电平并维持2个机器周期（24个振荡周期）, 则CPU就可响应并且将系统复位。
复位分为手动复位和上电复位。
本设计系统采用的是上电自动复位。
系统复位电路如图4所示。
图4 复位电路2.2.4 键盘接口电路设计独立键盘与单片机连接时，每个按键都需要单片机的一个I/O口，若单片机系统需要较多按键，如果用独立按键会占用过多的I/O口资源。
单片机系统中I/O口资源往往比较宝贵，当用到多个按键时，为了节省I/O口线，一般需使用矩阵键盘。
本系统共需使用16个按键，故选择44 的矩阵键盘。
键盘接口电路如图5所示。
图5 键盘接口电路2.2.5 温度测量电路设计本系统的温度测量电路采用DS18B20来实现。
DS18B20是美国DALLAS 半导体公司推出的第一片采用“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰、能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。
DS18B20的性能及特点[2]：●适应电压范围宽，电压范围在V~0.3，在寄生电源方式下可由数据线供电。
5.5●独特的单线接口方式，它与微处理器连接时仅需一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通信。
●支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
●在使用中不需要任何外接元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路里。
●测温范围-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃时精度为±0.5℃。
●可编程分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
●在9位分辨率时，最多在93.75ms内把温度转换为数字；12位分辨率时，最多在750ms内把温度值转换为数字。
●测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
●负压特性。
电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
系统温度测量电路如图6所示。
图6 温度测量电路2.2.6 系统显示电路设计本系统采用LCD1602作为系统的显示器件，1602字符型液晶是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，能分两行显示，它有若干个75⨯等5⨯或者11点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。
1602型液晶接口信号如下：●1脚V SS：电源地。
●2脚V DD：电源正极。
●3脚VO：液晶显示对比度调节端。
●4脚RS：数据/命令选择端（H/L)。
●5脚R/W：读写选择端（H/L）。
●6脚E：使能信号。
●147脚D7~~D0：数据口。
●15脚BL1：背光电源正极。
●16脚BL2：背光电源负极。
系统显示电路如图7所示。
图7 系统显示电路2.2.7 输出控制电路设计系统要求在当前室温低于设定温度时，能够自动驱动加热系统工作；在当前室温高于设定温度时能够自动驱动制冷系统工作。