-
基于AT89C52和DS18B20的空调温度精准控制系统
目录
摘 要 1
Abstract 2
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
5.2 心得体会 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，本文转载自http://www.biyezuopin.vip/onews.asp?id=14756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。#include#include #define uchar unsigned char//宏定义 #define uint unsigned int 全局变量/ float TEMP_NOW=0.0; float TEMP_SET=21.0; uint T_Count=0; uint S_Count=0; uint P_Count=0; uint N_Count=0; uint M_Count=1; #define K_UP 0X20//定义键值 #define K_DOWN 0X21 #define K_CLEAR 0X24 #define K_OK 0X25 #define K_ONE 0X30 #define K_FOUR 0X31 #define K_SEVEN 0X32 #define K_POINT 0X33 #define K_TWO 0X34 #define K_FIVE 0X43 #define K_EIGHT 0X36 #define K_ZERO 0X37 #define K_THREE 0X38 #define K_SIX 0X40 #define K_NINE 0X41 #define K_SET 0X42 extern float TEMP_NOW; extern float TEMP_SET; extern uint T_Count; extern uint S_Count; extern uint P_Count; extern uint N_Count; extern uint M_Count; extern uchar Current_Temp_Display_Buffer[]; extern uchar set_Temp_Display_Buffer[]; extern int sel; sbit lcden=P2^7;//液晶使能 sbit lcdrs=P2^6;//液晶数据/命令选择端 sbit DQ =P3^7;//DS18B20数据端 sbit XX =P2^5;//读写选择端 sbit cold =P2^0;//输出信号 sbit warm =P2^1;//输出信号 uchar Current_Temp_Display_Buffer[]={" NOW: 00.0"}; uchar set_Temp_Display_Buffer[]= {" SET: 38.0"}; int sel=0; uchar code KeyCodeTable[]= { 0x11,0x12,0x14,0x18,0x21,0x22,0x24,0x28,0x41,0x42,0x44,0x48,0x81,0x82,0x84,0x88 }; #define delayNOP() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();} uchar code Temperature_Char[8] = {0x0c,0x12,0x12,0x0c,0x00,0x00,0x00,0x00}; uchar code df_Table[]={0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9}; uchar CurrentT = 0; uchar Temp_Value[]={0x00,0x00}; uchar Display_Digit[]={0,0,0,0}; bit DS18B20_IS_OK = 1; void Read_Temperature(); void Display_Temperature(); void Comparison(); //定时/// void timer0_init(void) { TMOD = 0x00 ; //设置定时器0的工作方式 TH0 = (8192-5000)/32;//单片机晶振为12MHz，机器周期为1us，t=5ms， //N=5000/1=5000 TL0 = (8192-5000)%32; IE = 0x82; TR0=1; } void timer0() interrupt 1 { TH0 = (8192-5000)/32; TL0 = (8192-5000)%32; if(++T_Count == 100) //100为0.5s { TR0=0; Read_Temperature(); Display_Temperature() ; T_Count=0; if(++P_Count == 6) { N_Count=1; } TR0=1; } } void delay1(uint z) //延时函数 { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void write_com(uchar com) //写命令函数 { lcdrs=0; //选择写命令模式 P0=com; //将要写的命令字送到数据总线上 delay1(5); //稍作延时以待数据稳定 lcden=1; //使能端给一高脉冲，因为初始化函数中已经将lcden置零 delay1(5); //稍作延时 lcden=0; //将使能端置0完成高脉冲 } void write_date(uchar date) //写数据函数 { lcdrs=1; //选择写数据模式 P0=date; delay1(5); lcden=1; delay1(5); lcden=0; } void init_lcd() //初始化函数 { lcden=0; write_com(0x38); //设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口 write_com(0x0c); //设置开显示，不显示光标 write_com(0x06); //写一个字符后地址指针加1 write_com(0x01); //显示清0,数据指针清0 } void Print() { uchar num; write_com(0x80); for(num=0;num<12;num++) { write_date(Current_Temp_Display_Buffer[num]); } write_date(0xdf); write_date('C'); write_com(0x80+0x40); for(num=0;num<12;num++) { write_date(set_Temp_Display_Buffer[num]); } write_date(0xdf); write_date('C'); } void Delay_INI(uint x) { while(--x); } void Delay(unsigned int n) { do { _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); n--; }while(n); } uchar Init_DS18B20() { uchar status; DQ = 1; Delay_INI(8); DQ = 0; Delay_INI(90); DQ = 1; Delay_INI(8); status=DQ; Delay_INI(100); DQ = 1; return status; } uchar ReadOneByte() { uchar i,dat=0; DQ = 1; _nop_(); for(i=0;i<8;i++) { DQ = 0; dat >>= 1; DQ = 1; _nop_(); _nop_(); if(DQ) dat |= 0X80; Delay(30); DQ = 1; } return dat; } void WriteOneByte(uchar dat) { uchar i; for(i=0;i<8;i++) { DQ = 0; DQ = dat& 0x01; Delay(5); DQ = 1; dat >>= 1; } } void Read_Temperature() { if(Init_DS18B20()==1) DS18B20_IS_OK=0; else { WriteOneByte(0xcc); WriteOneByte(0x44); Init_DS18B20(); WriteOneByte(0xcc); WriteOneByte(0xbe); Temp_Value[0] = ReadOneByte(); Temp_Value[1] = ReadOneByte(); DS18B20_IS_OK=1; } } void Display_Temperature() { uchar t = 150, ng = 0; if((Temp_Value[1]&0xf8)==0xf8) { Temp_Value[1] = ~Temp_Value[1]; Temp_Value[0] = ~Temp_Value[0]+1; if(Temp_Value[0]==0x00) Temp_Value[1]++; ng = 1; } Display_Digit[0] = df_Table[Temp_Value[0]&0x0f]; CurrentT = ((Temp_Value[0]&0xf0)>>4) | ((Temp_Value[1]&0x07)<<4); Display_Digit[3] = CurrentT/100; Display_Digit[2] = CurrentT%100/10; Display_Digit[1] = CurrentT%10; Current_Temp_Display_Buffer[11] = Display_Digit[0] + '0'; Current_Temp_Display_Buffer[10] = '.'; Current_Temp_Display_Buffer[9] = Display_Digit[1] + '0'; Current_Temp_Display_Buffer[8] = Display_Digit[2] + '0'; Current_Temp_Display_Buffer[7] = Display_Digit[3] + '0'; TEMP_NOW=Display_Digit[2]*10+Display_Digit[1]+Display_Digit[0]*0.1 ; if(Display_Digit[3] == 0) Current_Temp_Display_Buffer[7] = ' '; if(Display_Digit[2] == 0&&Display_Digit[3]==0) Current_Temp_Display_Buffer[8] = ' '; if(ng) { TEMP_NOW=-(Display_Digit[2]*10+Display_Digit[1]+Display_Digit[0]*0.1); if(Current_Temp_Display_Buffer[8] == ' ') Current_Temp_Display_Buffer[8] = '-'; else if(Current_Temp_Display_Buffer[7] == ' ') Current_Temp_Display_Buffer[7] = '-'; else Current_Temp_Display_Buffer[6] = '-'; } } void Delay_key() { uchar i; for(i=0;i<200;i++); } uchar Keys_Scan() { uchar sCode,kCode,k; P1 = 0xf0; if((P1&0xf0)!=0xf0) { Delay_key(); if((P1&0xf0)!=0xf0) { sCode = 0xfe; for(k=0;k<4;k++) { P1 = sCode; if((P1&0xf0)!=0xf0) { kCode = ~P1; if(kCode == KeyCodeTable[0]) return K_ONE; else if(kCode == KeyCodeTable[1]) return K_TWO; else if(kCode == KeyCodeTable[2]) return K_THREE; else if(kCode == KeyCodeTable[3]) return K_FOUR; else if(kCode == KeyCodeTable[4]) return K_FIVE; else if(kCode == KeyCodeTable[5]) return K_SIX; else if(kCode == KeyCodeTable[6]) return K_SEVEN; else if(kCode == KeyCodeTable[7]) return K_EIGHT; else if(kCode == KeyCodeTable[8]) return K_NINE; else if(kCode == KeyCodeTable[9]) return K_UP; else if(kCode == KeyCodeTable[10]) return K_DOWN; else if(kCode == KeyCodeTable[11]) return K_CLEAR; else if(kCode == KeyCodeTable[12]) return K_OK; else if(kCode == KeyCodeTable[13]) return K_ZERO; else if(kCode == KeyCodeTable[14]) return K_POINT; else if(kCode == KeyCodeTable[15]) return K_SET; } else sCode = _crol_(sCode,1); } } } return -1; } void set_num() { uchar key; if(sel==0) { key = Keys_Scan(); if(K_CLEAR == key) { while(Keys_Scan() == K_CLEAR); set_Temp_Display_Buffer[8] =' '; set_Temp_Display_Buffer[9] =' '; set_Temp_Display_Buffer[10]=' '; set_Temp_Display_Buffer[11]=' '; // 48(0)49(1)50(2)51(3)52(4)53(5)54(6)55(7)56(8)57(9) M_Count=0; cold=0; warm=0; } if(K_UP == key) { while(Keys_Scan() == K_UP); if((set_Temp_Display_Buffer[11]>47)&&(set_Temp_Display_Buffer[11]<57)) { set_Temp_Display_Buffer[11]+=1; } else if(set_Temp_Display_Buffer[11]==57) { set_Temp_Display_Buffer[11]=48; if((set_Temp_Display_Buffer[9]>47)&&(set_Temp_Display_Buffer[9]<57)) { set_Temp_Display_Buffer[9]+=1; } else if(set_Temp_Display_Buffer[9]==57) { set_Temp_Display_Buffer[9]=48; if((set_Temp_Display_Buffer[8]>47)&&(set_Temp_Display_Buffer[8]<57)) { set_Temp_Display_Buffer[8]+=1; } else if(set_Temp_Display_Buffer[8]==57) { set_Temp_Display_Buffer[8]=48; } } } } if(K_DOWN == key) // 48(0)49(1)50(2)51(3)52(4)53(5)54(6)55(7)56(8)57(9) { while(Keys_Scan() == K_DOWN); if((set_Temp_Display_Buffer[11]>48)&&(set_Temp_Display_Buffer[11]<58)) { set_Temp_Display_Buffer[11]-=1; } else if(set_Temp_Display_Buffer[11]==48) { set_Temp_Display_Buffer[11]=57; if((set_Temp_Display_Buffer[9]>48)&&(set_Temp_Display_Buffer[9]<58)) { set_Temp_Display_Buffer[9]-=1; } else if(set_Temp_Display_Buffer[9]==48) { set_Temp_Display_Buffer[9]=57; if((set_Temp_Display_Buffer[8]>48)&&(set_Temp_Display_Buffer[8]<58)) { set_Temp_Display_Buffer[8]-=1; } else if(set_Temp_Display_Buffer[8]==48) { set_Temp_Display_Buffer[8]=57; } } } } if(K_ONE == key) { while(Keys_Scan() == K_ONE); set_Temp_Display_Buffer[11]='1'; sel++; } if(K_TWO == key) { while(Keys_Scan() == K_TWO); set_Temp_Display_Buffer[11]='2'; sel++; } if(K_THREE == key) { while(Keys_Scan() == K_THREE); set_Temp_Display_Buffer[11]='3'; sel++; } if(K_FOUR == key) { while(Keys_Scan() == K_FOUR); set_Temp_Display_Buffer[11]='4'; sel++; } if(K_FIVE == key) { while(Keys_Scan() == K_FIVE); set_Temp_Display_Buffer[11]='5'; sel++; } if(K_SIX == key) { while(Keys_Scan() == K_SIX); set_Temp_Display_Buffer[11]='6'; sel++; } if(K_SEVEN == key) { while(Keys_Scan() == K_SEVEN); set_Temp_Display_Buffer[11]='7'; sel++; } if(K_EIGHT == key) { while(Keys_Scan() == K_EIGHT); set_Temp_Display_Buffer[11]='8'; sel++; } if(K_NINE == key) { while(Keys_Scan() == K_NINE); set_Temp_Display_Buffer[11]='9'; sel++; } if(K_ZERO == key) { while(Keys_Scan() == K_ZERO); set_Temp_Display_Buffer[11]='0'; sel++; } if(K_OK == key) { while(Keys_Scan() == K_OK); TEMP_SET=(set_Temp_Display_Buffer[8]-48)*10+(set_Temp_Display_Buffer[9]-48)+(set_Temp_Display_Buffer[11]-48)*0.1; sel=0; M_Count=1; } } if(sel==1) { key = Keys_Scan(); if(K_CLEAR == key) { while(Keys_Scan() == K_CLEAR); set_Temp_Display_Buffer[8] =' '; set_Temp_Display_Buffer[9] =' '; set_Temp_Display_Buffer[10]=' '; set_Temp_Display_Buffer[11]=' '; M_Count=0; cold=0; warm=0; sel=0; } if(K_ONE == key) { while(Keys_Scan() == K_ONE); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='1'; sel++; } if(K_TWO == key) { while(Keys_Scan() == K_TWO); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='2'; sel++; } if(K_THREE == key) { while(Keys_Scan() == K_THREE); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='3'; sel++; } if(K_FOUR == key) { while(Keys_Scan() == K_FOUR); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='4'; sel++; } if(K_FIVE == key) { while(Keys_Scan() == K_FIVE); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='5'; sel++; } if(K_SIX == key) { while(Keys_Scan() == K_SIX); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='6'; sel++; } if(K_SEVEN == key) { while(Keys_Scan() == K_SEVEN); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='7'; sel++; } if(K_EIGHT == key) { while(Keys_Scan() == K_EIGHT); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='8'; sel++; } if(K_NINE == key) { while(Keys_Scan() == K_NINE); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='9'; sel++; } if(K_ZERO == key) { while(Keys_Scan() == K_ZERO); set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='0'; sel++; } } if(sel==2) { key = Keys_Scan(); if(K_CLEAR == key) { while(Keys_Scan() == K_CLEAR); set_Temp_Display_Buffer[8] =' '; set_Temp_Display_Buffer[9] =' '; set_Temp_Display_Buffer[10]=' '; set_Temp_Display_Buffer[11]=' '; M_Count=0; cold=0; warm=0; sel=0; } if(K_POINT == key) { while(Keys_Scan() == K_POINT); set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='.'; sel++; } } if(sel==3) { key = Keys_Scan(); if(K_CLEAR == key) { while(Keys_Scan() == K_CLEAR); set_Temp_Display_Buffer[8] =' '; set_Temp_Display_Buffer[9] =' '; set_Temp_Display_Buffer[10]=' '; set_Temp_Display_Buffer[11]=' '; M_Count=0; cold=0; warm=0; sel=0; } if(K_ONE == key) { while(Keys_Scan() == K_ONE); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='1'; sel++; } if(K_TWO == key) { while(Keys_Scan() == K_TWO); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='2'; sel++; } if(K_THREE == key) { while(Keys_Scan() == K_THREE); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='3'; sel++; } if(K_FOUR == key) { while(Keys_Scan() == K_FOUR); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='4'; sel++; } if(K_FIVE == key) { while(Keys_Scan() == K_FIVE); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='5'; sel++; } if(K_SIX == key) { while(Keys_Scan() == K_SIX); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='6'; sel++; } if(K_SEVEN == key) { while(Keys_Scan() == K_SEVEN); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='7'; sel++; } if(K_EIGHT == key) { while(Keys_Scan() == K_EIGHT); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='8'; sel++; } if(K_NINE == key) { while(Keys_Scan() == K_NINE); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='9'; sel++; } if(K_ZERO == key) { while(Keys_Scan() == K_ZERO); set_Temp_Display_Buffer[8]=set_Temp_Display_Buffer[9] ; set_Temp_Display_Buffer[9]=set_Temp_Display_Buffer[10] ; set_Temp_Display_Buffer[10]=set_Temp_Display_Buffer[11] ; set_Temp_Display_Buffer[11]='0'; sel++; } } if(sel==4) { key = Keys_Scan(); if(K_CLEAR == key) { while(Keys_Scan() == K_CLEAR); set_Temp_Display_Buffer[8] =' '; set_Temp_Display_Buffer[9] =' '; set_Temp_Display_Buffer[10]=' '; set_Temp_Display_Buffer[11]=' '; M_Count=0; cold=0; warm=0; sel=0; } if(K_OK == key) { while(Keys_Scan() == K_OK); TEMP_SET=(set_Temp_Display_Buffer[8]-48)*10+(set_Temp_Display_Buffer[9]-48)+(set_Temp_Display_Buffer[11]-48)*0.1; sel=0; M_Count=1; } } } 主程序/// void main() { init_lcd(); Init_DS18B20(); timer0_init(); while(1) { Print(); set_num(); Comparison(); } } void Comparison() { if(N_Count&&M_Count) { if(TEMP_NOW 
-
相关阅读:
【愚公系列】2022年05月 .NET架构班 069-分布式中间件 Elasticsearch集群的搭建
IDEA常用插件(持续更新中......)
如何在会计面试中展现自己的优势？
抛砖系列之git仓库拆分工具git-filter-repo
Java8 判空这样写，惊艳，又骚气
Java常用工具类、包装类
mysql 的 localhost 连接与 IP 地址连接有什么区别
微信小程序剪切图片的功能
【Shell】Shell脚本入门
终于可以一行代码也不用改了！ShardingSphere 原生驱动问世
- 原文地址：https://blog.csdn.net/sheziqiong/article/details/127121405