1、单片机原理及系统单片机原理及系统课程设计课程设计 专专 业：业： 电气工程及其自动化 班班 级：级： 电气 09X 姓姓 名：名： XXXXX 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 2012 年年 7 7 月月 1 1 日日 评语： 平时（40） 修改（30） 报告（30） 总成绩 单片机原理及系统课程设计报告 1 1 引言引言 本次设计就是通过以 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。 2 设计方案及原理设计方案及原理 2.1 设计方案设计方案 通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的
2、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。 空调温控器主要由单片机，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。 2.2 设计原理图设计原理图 89C51 输入部分 显示部分 A/D转换温度控制器 驱动控制 驱动控制 加热 制冷 空气 图 1 温度控制系统框图 3 硬件设计硬件设计 3.1 单片机单片机 本设计采用 MCS51 系列的 89C51 单片机。 单片机原理及系统课程设计报告 2 3.2 A/DA/D 转换电路转换电
3、路 采用 ADC0809A/D 转换器。 地址码引脚 ADDAC 分别与地址总线的低 3 位 A0、A1、A2 相连。采用单片 机的 P2.7 作为 A/D 的片选信号 ，并将 A/D 的 ALE 和 START 脚连在一起。启动 信号由单片机的写信号 WR 和 P2.7 经或门而产生。A/D 转换电路如图 2 所示。 图 2 A/D 转换电路 3.3 温度采集温度采集电路电路 温度采集系统主要由 AD590、OP07、ICL8069 组成。温度采集电路如图 3 所 示。 图 3 温度采集电路 单片机原理及系统课程设计报告 3 3.4 显示电路显示电路 由 2 片 TTL74LS47 和 2
4、片 LED 组成，LED 采用共阳极接法。74LS47 的主要 功能是输出低电平驱动的显示码， 用以推动共阳极 7 段 LED 数码显示相应的数字。 7447 的 QAQG 接 BCD 的 ag，段选信号由 8051 的 P1 口提供，LED 显示数据 由 7447 的输出决定，即由 P1 口信号的取值决定。显示电路如图 4 所示。 图 4 显示电路图 4 软件设计软件设计 4.1 软件设计思路软件设计思路 软件设计的任务包括启动 A/D 转换、度 A/D 转换结果、设置温度、温度调节 等。其中，启动 A/D 转换、读 A/D 转换结果、设置温度工作在主程序中完成，温 度控制在中断程序服务程序
5、中完成，即每隔一段时间对比测量温度与设置温度之 间的大小关系，根据对比结果给出控制信号，令压缩机运行或停止，实现温度控 制功能。 单片机原理及系统课程设计报告 4 4.2 程序流程图程序流程图 主程序流程图如图 5 所示。 开始 系统初始化 启动定时器 启动A/D转换 是否设置温度 是否完成A/D转换 设置温度 读入A/D转换结果 显示比较 Y N Y N 图 5 主程序流程图 中断程序流程图如图 6 所示。 保护现场 重装定时初值 设定初值测量温度 令压缩机停止工作 中断返回 令压缩机工作 Y N 图 6 中断程序流程图 单片机原理及系统课程设计报告 5 5 总结总结 本题目中用 MCS-5
6、1 系列的 89C51 单片机做成空调温度控制器，通过温度采 集，A/D 转换，CPU 控制，然后通过数码管显示等一系列硬件功能和软件功能， 共同完成温度的智能控制。但本题目的设计只能对部分温度进行处理，控制精度 不高，这也是本设计的主要缺点。 参考文献参考文献 1 何立民.单片机应用系统设计M.北京:清华大学出版社,2005. 2 吴金戎.8051 单片机实践与应用M.北京:清华大学出版社,2005. 3 姜志海.单片机原理及应用M.北京:电子工业出版社,2005. 4 王福瑞.单片微机测控系统设计大全M.北京:电子工业出版社,2006. 单片机原理及系统课程设计报告 6 附录附录 A 主程序代码： TEMP EQU 30H AD_RD BIT P3.3 ：AD_RD=P3.3 AD_WR BIT P3.4 ：AD_WR=P3.4 AD_INTR BIT P3.5 ：AD_INT
