基于單片機(jī)空調(diào)壓縮機(jī)控制器設(shè)計(jì)

1、本 科 畢 業(yè) 論 文題目基于單片機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)控制器設(shè)計(jì)作 者： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 完成日期： 原 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。參與同一工作的其他同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 簽 名： 日 期： 本論文使用授權(quán)說明本人完全了解南通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留論文及送交論文復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽

2、名： 日期： 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）立題卡課題名稱基于單片機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)控制器設(shè)計(jì)出題人馬衛(wèi)國課題來源科研社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際其它課題表述（簡述課題的背景、目的、意義、主要內(nèi)容、完成課題的條件等）隨著人們生活水平的提高，空調(diào)已經(jīng)進(jìn)入了千家萬戶，成為人們生活中必不可少的一部分。本課題利用溫度傳感器對室內(nèi)溫度進(jìn)行檢測，測量值傳送到AT89C51單片機(jī)，將室內(nèi)當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較，如果不一致，就啟動(dòng)或者停止空調(diào)的壓縮機(jī)來改變室內(nèi)溫度，同時(shí)通過顯示屏顯示當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度。本設(shè)計(jì)涉及到鍵盤輸入電路、溫度檢測電路、顯示電路和驅(qū)動(dòng)電路等。課題類型理論研究對應(yīng)的成果形式為理論研究與工程應(yīng)用工程應(yīng)用硬件電路、

3、軟件該課題對學(xué)生的要求 學(xué)生需要掌握模電技術(shù)、數(shù)電技術(shù)、傳感器及單片機(jī)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，有較強(qiáng)的自學(xué)能力。教研室意見 教研室主任簽名：_ _年_月_日學(xué)院意見同意立題（）不同意立題（） 教學(xué)院長簽名：_ _年_月_日注：1、此表一式三份，學(xué)院、教研室、學(xué)生檔案各一份。 南 通 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目 基于單片機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)控制器設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名 學(xué) 院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級 學(xué) 號(hào) 起 訖 日 期 指導(dǎo)教師 職稱 發(fā)任務(wù)書日期 2010 年 月 日課題的內(nèi)容和要求（研究內(nèi)容、研究目標(biāo)和解決的關(guān)鍵問題）研究目標(biāo)：本課題主要利用溫度傳感器對室內(nèi)溫度進(jìn)行檢測，利用單片機(jī)控制空調(diào)

4、的壓縮機(jī)的啟動(dòng)或者停止來改變室內(nèi)溫度。研究內(nèi)容：1）熟悉并掌握AT89C51單片機(jī)內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理和軟件編程；2）設(shè)計(jì)溫度檢測電路、鍵盤輸入電路、顯示電路和驅(qū)動(dòng)電路等；3）畫出系統(tǒng)的工作原理圖，制作硬件電路板并設(shè)計(jì)軟件。解決的關(guān)鍵問題：利用單片機(jī)控制空調(diào)的壓縮機(jī)的啟動(dòng)或者停止使室內(nèi)的溫度保持在設(shè)定值。課題的研究方法和技術(shù)路線研究方法和技術(shù)路線：1）掌握單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理和軟件編程；2）設(shè)計(jì)單片機(jī)的外圍擴(kuò)展電路；3）熟悉PROTEUS軟件的使用方法和編程方法；4）設(shè)計(jì)單片機(jī)的外圍電路原理圖和程序軟件，并對系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試；基礎(chǔ)條件1） 計(jì)算機(jī)一臺(tái)；2） PROTEUS軟件；3）

5、單片機(jī)和傳感器相關(guān)文獻(xiàn)資料；參考文獻(xiàn)1 梁森.自動(dòng)檢測技術(shù)M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.6.2 張毅剛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用M 北京：高等教育出版社,2003.12.3 何希才, 任力穎, 楊靜. 實(shí)用傳感器接口電路實(shí)例M 北京：中國電力出版社,2007.54 芮長穎, 陳富林. 基于AT89S52單片機(jī)的空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J 裝備制造技術(shù)2010.5.625 覃曉凡, 李浩. 基于PIC單片機(jī)的空調(diào)節(jié)能控制器設(shè)計(jì)J 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 2009,28(11).6 趙海瑞. 自適應(yīng)中央空調(diào)控制系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)J 青海科技 2010 17(1):109.7 劉建超. 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)的智能控制

6、J 電子世界 2005 11:29.本課題必須完成的任務(wù)：1） 掌握單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、工作原理和軟件編程；2）熟悉Keil 3的軟件調(diào)試環(huán)境；3）熟悉PROTEUS進(jìn)行系統(tǒng)仿真；4）制作系統(tǒng)硬件電路板并編程調(diào)試系統(tǒng)；成果形式 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文和硬件進(jìn)度計(jì)劃起訖日期工作內(nèi)容備 注1.163.2查閱參考文獻(xiàn)，翻譯一份英文資料。3.1前上交3.33.15初步確定設(shè)計(jì)方案，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。3.12前上交3.164.12查閱資料和設(shè)計(jì)各個(gè)子模塊仿真電路。3.31前完成開題答辯4.134.30各個(gè)子模塊軟件的編寫與調(diào)試。4.30前完成中期檢查5.15.14對系統(tǒng)進(jìn)行仿真、硬件焊接、調(diào)試。5.155.26

7、撰寫畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書）。5.23前交畢業(yè)論文草稿5.275.31修改完善畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)成果演示和驗(yàn)收。5.31前畢業(yè)論文定稿6.16.4準(zhǔn)備和進(jìn)行畢業(yè)論文答辯。教研室審核意 見 教研室主任簽名： _年_月_日學(xué)院意見 教學(xué)院長簽名： _年_月_日注：此表為參考表格，學(xué)院可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，對該表格進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。南通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名杜興樂學(xué)號(hào)0712002119專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化課題名稱基于單片機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)控制器設(shè)計(jì)閱讀文獻(xiàn)情 況國內(nèi)文獻(xiàn)25篇開題日期2011.4.1國外文獻(xiàn) 3篇開題地點(diǎn)JX11-409文獻(xiàn)綜述與調(diào)研報(bào)告：（闡述課題研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

8、，本課題研究的意義和價(jià)值、參考文獻(xiàn)）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢： 隨著人們生活水平的不斷提高，人們對家用電器的需求越來越多，而且對之的要求不再僅僅局限于最普通的功能，如空調(diào)的制冷，制熱，更要節(jié)能、健康、環(huán)保11。 室內(nèi)環(huán)境是現(xiàn)代人們最重要的環(huán)境之一。由于空調(diào)設(shè)備可有效地改變室內(nèi)的熱環(huán)境狀況，具有優(yōu)良的空氣調(diào)節(jié)功能，可以創(chuàng)造舒適的環(huán)境，因此在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境中被廣泛采用，成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵贰，F(xiàn)代的智能空調(diào)，不僅利用了數(shù)字電路技術(shù)和模擬電路技術(shù)，而且采用了單片機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軟硬件的結(jié)合，既完善了空調(diào)的功能，又簡化了空調(diào)的控制與操作；不僅滿足了不同用戶對環(huán)境的不同要求，而且能全智能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度6。21世紀(jì)

9、，智能溫控器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、研制單片測溫控溫系統(tǒng)等高科技方向迅速發(fā)展。 溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。本課題是利用溫度傳感器ds18b20得到實(shí)際溫度，再用C51單片機(jī)對實(shí)際溫度與理論溫度進(jìn)行比較，最終實(shí)現(xiàn)對空調(diào)壓縮機(jī)的控制。8051單片機(jī)作為其智能控制的核心，舍棄了冷熱水機(jī)組和壓縮制冷劑的方式供冷供熱，智能化程度高、節(jié)能、環(huán)保、維護(hù)方便、占地面積小、投資小6。 采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為-55125 ,最高分辨率可達(dá)0.0625 。它具有微型化、低功耗、

10、高性能、抗干攏能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供微機(jī)處理，而且每片DS18S20都有唯一的產(chǎn)品號(hào)并可存入其ROM中，以便在構(gòu)成大型溫度測控系統(tǒng)時(shí)在單線上掛接任意多個(gè)DS18S20芯片1。從DS18S20讀出或?qū)懭隓S18S20信息僅需要一根口線，其讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的DS18S20供電，而無需額處電源。DS18S20能提供九位溫度讀數(shù)，它無需任何外圍硬件即可方便地構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)。而且采用三線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，所以應(yīng)用非常廣泛。在設(shè)計(jì)過程中采用C語言進(jìn)行編程。C語言是一種編譯型

11、程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并且預(yù)備匯編語言的功能8。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。因此，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會(huì)大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加了軟件的可靠性，便于改進(jìn)和擴(kuò)展，從而研制出規(guī)模更大，性能更完備的系統(tǒng)。因此，用C語言進(jìn)行C51單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。如今，國內(nèi)外對于空調(diào)壓縮機(jī)的智能控制的研究也越來越深入。制冷和加熱的模塊設(shè)備有所改善，可控制的溫度范圍有所加大，溫度控制的精度也逐步提高，控制器的應(yīng)用也越來越細(xì)化。所以基于單片機(jī)開發(fā)的

12、空調(diào)壓縮機(jī)控制是未來發(fā)展的必經(jīng)之路。 研究的目的與意義： 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類生活的文明程度也在不斷提高。人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和娛樂等活動(dòng)都更多地處于室內(nèi)，人們每天在室內(nèi)的環(huán)境中度過的時(shí)間占得比例越來越多。因此，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化水平、室內(nèi)工作人員比重、消費(fèi)水平和人均購買力都在不斷提高，人們對良好的室內(nèi)環(huán)境的需求也在不斷提高，創(chuàng)造一個(gè)健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境已成為人們的普遍追求。所以，空調(diào)壓縮機(jī)控制器的研究對推動(dòng)室內(nèi)空調(diào)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，節(jié)約能源和改善環(huán)境品質(zhì)都具有較大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)：1梁森.自動(dòng)檢測技術(shù)M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.6.2張毅

13、剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用M 北京：高等教育出版社,2003.12.3何希才,任力穎, 楊靜. 實(shí)用傳感器接口電路實(shí)例M 北京：中國電力出版社,2007.54芮長穎.基AT89S52單片機(jī)的空調(diào)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J 裝備制造技術(shù)2010.5.625覃曉凡.基于PIC單片機(jī)的空調(diào)節(jié)能控制器設(shè)計(jì)J 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 2009,28(11).6趙海瑞.自適應(yīng)中央空調(diào)控制系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)J 青?？萍?2010 17(1):109.7劉建超.用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)的智能控制J 電子世界 2005 11:29.8 郭惠,吳迅. 單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)完全自學(xué)手冊M 電子工業(yè)出版社 2008.109 張義和.例說51單片機(jī)M

14、北京：人民郵電出版社，2011.110田力 田清 代方震 51單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)快速入門 人民郵電出版社2007.111朱海輝.基于家用空調(diào)控制器的室內(nèi)控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)D中南民族大學(xué) 2007二、本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)解決的難題本課題需要解決的內(nèi)容：1、查閱相關(guān)資料探討DS18B20芯片的工作原理。2、熟悉C51單片機(jī)的基本工作原理。3、使用Keil 3完成本課題的軟件編程部分?？赡艹霈F(xiàn)的難題：1、C語言編程部分，主要問題是C和C+之間的區(qū)別要注意，在進(jìn)行軟件編程之前應(yīng)該畫出流程圖并且在相應(yīng)的子程序和模塊注明相應(yīng)的解釋，方便進(jìn)行調(diào)試。2、DS18B20芯片的初始化及與C51單片機(jī)的通訊。

15、3、液晶顯示器LCD1602芯片的初始化及與C51單片機(jī)的通訊。4、當(dāng)實(shí)際溫度偏離理論溫度時(shí)如何實(shí)現(xiàn)實(shí)際溫度向理論溫度的"靠攏",驅(qū)使步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)最終實(shí)現(xiàn)實(shí)際溫度等于理論溫度。三 課題的研究方法、技術(shù)路線研究方法：軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試相結(jié)合。技術(shù)路線：第一步：在PROTEUS軟件中實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外圍設(shè)備的硬件連接，并確認(rèn)連接無誤。 第二步：根據(jù)自己的思路用Visio畫出流程圖。 第三步： 在Keil3軟件開發(fā)平臺(tái)根據(jù)所畫的流程圖設(shè)計(jì)出單片機(jī)與LCD1602、DS18B20芯片和步進(jìn)電機(jī)之間的通訊的各個(gè)模塊和子程序，并依次對各個(gè)模塊和子程序進(jìn)行調(diào)試，在各個(gè)模塊和子程序調(diào)試通過的基

16、礎(chǔ)上，進(jìn)行“組裝”構(gòu)建整個(gè)恒溫控制系統(tǒng)，最后進(jìn)行整體調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。四 研究工作條件和基礎(chǔ)1).計(jì)算機(jī)一臺(tái)2).KeilC編程環(huán)境3).Proteus7.5仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)4.單片機(jī)C51、溫度傳感器DS18B20、液晶顯示器LCD1602、步進(jìn)電機(jī)各一個(gè)以及其他連接線等五、進(jìn)度計(jì)劃起訖日期工作內(nèi)容2.162.28查閱中外參考文獻(xiàn)，翻譯一份英文資料。3.13.15消化吸收參考文獻(xiàn)及資料，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。3.164.19設(shè)計(jì)鍵盤輸入電路和顯示電路4.74.18設(shè)計(jì)溫度檢測電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路4.205.17編寫軟件并對系統(tǒng)進(jìn)行綜合調(diào)試5.185.24撰寫畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書）。5.256

17、.2修改完善畢業(yè)論文，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)成果演示和驗(yàn)收。6.36.7準(zhǔn)備和進(jìn)行畢業(yè)論文答辯。論文階段完成日期文獻(xiàn)調(diào)研完成日期論文實(shí)驗(yàn)完成日期撰寫論文完成日期評議答辯完成日期指導(dǎo)教師評語導(dǎo)師簽名：年 月 日教研室意見教研室主任簽名：年 月 日學(xué)院意見通過開題（）開題不通過（）教學(xué)院長簽名：年 月 日南 通 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）題目：基于單片機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)控制器設(shè)計(jì) 姓 名： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化南通大學(xué)電氣工程學(xué)院2011年06摘 要隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷增長和人民生活水平的不斷提高，家用空調(diào)已經(jīng)走入千家萬戶，產(chǎn)量也與日俱增15。現(xiàn)代的智能空調(diào)，不僅利用了數(shù)字電路技術(shù)和模擬電

18、路技術(shù)，而且采用了單片機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軟硬件的結(jié)合。它完善了空調(diào)的功能，簡化了空調(diào)的控制與操作，同時(shí)滿足了不同用戶對環(huán)境的不同要求。本文主要介紹了基于AT89C51單片機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)控制器的設(shè)計(jì)，詳細(xì)描述了利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20開發(fā)測溫系統(tǒng)的過程，特別是數(shù)字溫度傳感器DS18B20的數(shù)據(jù)采集過程。對其他部分電路如顯示電路、鍵盤輸入電路和報(bào)警電路也都一一進(jìn)行了介紹。該系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)溫度的采集和顯示，并可根據(jù)具體情況用步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止來模擬空調(diào)壓縮機(jī)工作，從而模擬實(shí)現(xiàn)了空調(diào)設(shè)備的制冷、制熱和停止，且也設(shè)計(jì)了給定溫度的上下限報(bào)警裝置。整個(gè)系統(tǒng)使用起來相當(dāng)方便，具有功能簡練、操作簡

19、單、性能可靠、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)中的溫度測量部分也可以當(dāng)作溫度處理模塊嵌入到其它系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴(kuò)展。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具有較高的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：AT89C51、DS18B20、信號(hào)采集、空調(diào)壓縮機(jī)、報(bào)警裝置ABSTRACTWith the continuous improvement of living standards，Air-conditioning has become a necessity for daily life。Modern intelligent air-conditioning, Not only the use of digital ci

20、rcuit and analog circuit technology, but also the use of SCM technology,it implements a combination of hardware and software,It implements a combination of hardware and software to improve the function of air-conditioning, air-conditioning control and simplifies the operation,while meeting the diffe

21、rent users of the different requirements of the indoor environment.This paper describes the design of air-conditioning compressor controller based on AT89C51 SCM.Detailed description of the use of digital temperature sensor DS18B20 to develop the process of temperature measurement system, in particu

22、lar, the process of data collection.On the other part of the circuit, such as show circuit, keyboard input circuit and alarm circuit also introduced one by one.This system can easily achieve the temperature of the acquisition and display,and according to the stepper motor in forward, reverse and sto

23、p to simulate the operation of the air-conditioning compressor.So,it can achieve the air conditioning cooling, heating and stop.In the whole system is also designed to the required temperature of the upper and lower limit alarm.The whole system very convenient to use.This system has many advantages,

24、 such as functional concise, simple operation, reliable performance, small size, low power consumption.Temperature measurement system as part of the temperature processing module can also be embedded into other systems,it can be expanded as a secondary of other systems.Implementation of the system h

25、as a high theoretical and practical value.Keywords: AT89C51，DS18B20，Signal acquisition, air-conditioning compressor, Alarm devices 目錄摘 要IABSTRACTII第一章 緒論11.1 本課題的研究背景及意義11.2本課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11.3 設(shè)計(jì)思路21.4設(shè)計(jì)需要解決的問題2第二章 系統(tǒng)仿真電路設(shè)計(jì)32.1 系統(tǒng)仿真原理圖設(shè)計(jì)32.2 溫度檢測模塊42.3 液晶顯示模塊72.4步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊11第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)153.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖設(shè)計(jì)1

26、53.2 Keil uVision3集成開發(fā)環(huán)境簡介163.3 系統(tǒng)軟件主體程序173.3.1按鍵消除抖動(dòng)部分173.3.2步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分183.3.3 液晶顯示器工作過程203.3.4 溫度傳感器工作過程233.3.5 蜂鳴器報(bào)警裝置283.3.6 系統(tǒng)工作main主函數(shù)和定時(shí)中斷函數(shù)30第四章 系統(tǒng)整體調(diào)試334.1 引言334.2Keil 3中的程序的加載與調(diào)試354.3PROTEUS加載調(diào)試程序384.4系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果記錄384.5系統(tǒng)硬件調(diào)試結(jié)果記錄42第五章 總結(jié)與展望47參考文獻(xiàn)48致 謝49附錄50IV第一章 緒論531.1 本課題的研究背景及意義隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的

27、不斷進(jìn)步，人類生活的文明程度也在不斷提高。人們的生活、工作、學(xué)習(xí)和娛樂等活動(dòng)都更多地處于室內(nèi)，人們每天在室內(nèi)的環(huán)境中度過的時(shí)間占得比例越來越多。因此，城市化水平、室內(nèi)工作人員比重、消費(fèi)水平和人均購買力都在不斷提高，人們對良好的室內(nèi)環(huán)境的需求也在不斷提高，創(chuàng)造一個(gè)健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境已成為人們的普遍追求。因此，開發(fā)具有普遍意義的空調(diào)壓縮機(jī)控制器，既能節(jié)約成本，也能滿足用戶對控制器系統(tǒng)的需求10。1.2本課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著人們生活水平的不斷提高，人們對家用電器的需求越來越多，而且對之的要求不再僅僅局限于最普通的功能，如空調(diào)的制冷，制熱，更要節(jié)能、健康、環(huán)保。 室內(nèi)環(huán)境是現(xiàn)代人們最重要的環(huán)

28、境之一?？照{(diào)是空氣調(diào)節(jié)器的簡稱，它的作用是通過空調(diào)器對室內(nèi)空氣進(jìn)行處理，使房間的溫度、濕度、氣流速度和潔凈度達(dá)到所需的要求，為人們提供舒適的生活辦公條件或?yàn)樯a(chǎn)工藝提供一定的環(huán)境條件服務(wù)12?，F(xiàn)代的智能空調(diào)，不僅利用了數(shù)字電路技術(shù)和模擬電路技術(shù)，而且采用了單片機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軟硬件的結(jié)合，既完善了空調(diào)的功能，又簡化了空調(diào)的控制與操作；不僅滿足了不同用戶對環(huán)境的不同要求，而且能全智能調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度6。21世紀(jì)，智能溫控器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、研制單片測溫控溫系統(tǒng)等高科技方向迅速發(fā)展。 溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟10。本課題是利用溫度傳感器ds18b20得

29、到實(shí)際溫度，再用C51單片機(jī)對實(shí)際溫度與理論溫度進(jìn)行比較，最終實(shí)現(xiàn)對空調(diào)壓縮機(jī)的控制。以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)裝置被國內(nèi)外眾多人士作為研究對象。簡單的硬件和豐富的軟件，能方便地滿足多種功能13。8051單片機(jī)作為其智能控制的核心，其智能化程度高、節(jié)能、環(huán)保、維護(hù)方便、占地面積小、投資小6，還可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)21。采用美國DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為-55125 ,最高分辨率可達(dá)0.0625 。它具有微型化、低功耗、高性能、抗干攏能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)。DS18S20能提供九位溫度讀數(shù)，它無需任何

30、外圍硬件即可方便地構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)。而且采用三線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，所以應(yīng)用非常廣泛。課題中溫度的測量和設(shè)定值均顯示在LCD上。在設(shè)計(jì)過程中采用C語言進(jìn)行編程。C語言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并且預(yù)備匯編語言的功能8。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。因此，使用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已成為軟件開發(fā)的一個(gè)主流。C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會(huì)大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加了軟件的可靠性，便于改進(jìn)和擴(kuò)展，從而研制出規(guī)模更大，性能更完備的系統(tǒng)22。因此，用C語言進(jìn)行C51單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與

31、應(yīng)用的必然趨勢11。如今，國內(nèi)外對于空調(diào)壓縮機(jī)的智能控制的研究也越來越深入。制冷和加熱的模塊設(shè)備有所改善，可控制的溫度范圍有所加大，溫度控制的精度也逐步提高，控制器的應(yīng)用也越來越細(xì)化。所以基于單片機(jī)開發(fā)的空調(diào)壓縮機(jī)控制是未來發(fā)展的必經(jīng)之路。1.3 設(shè)計(jì)思路系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路如下：第一步：用溫度傳感器DS18B20檢測當(dāng)前溫度，然后把數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，再由單片機(jī)控制液晶顯示器LCD1602把當(dāng)前溫度值顯示在其第一行。第二步：由單片機(jī)設(shè)定初始給定溫度后顯示在液晶顯示器LCD1602的第二行。第三步：在程序中比較給定溫度和當(dāng)前溫度值。若當(dāng)前溫度大于給定溫度時(shí)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)過程中每隔2S當(dāng)

32、前溫度減1，即模擬空調(diào)壓縮機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)制冷。當(dāng)當(dāng)前溫度減至給定溫度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；若當(dāng)前溫度小于給定溫度時(shí)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)過程中每隔2S當(dāng)前溫度加1，即模擬空調(diào)壓縮機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)制熱。當(dāng)當(dāng)前溫度加至給定溫度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。第四步：在第三步的過程中按一下加1鍵時(shí)則給定溫度加1后顯示；當(dāng)按一下減1鍵時(shí)則給定溫度減1后顯示。由于設(shè)定了給定溫度上下限報(bào)警裝置，當(dāng)給定溫度的設(shè)定值低于某一溫度時(shí)（如15），則報(bào)警器開始報(bào)警；同理當(dāng)給定溫度設(shè)定值高于某一溫度時(shí)（如25），報(bào)警裝置也開始報(bào)警。1.4設(shè)計(jì)需要解決的問題若想設(shè)計(jì)出整個(gè)系統(tǒng)，必須解決以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）硬件部分，包括：單片機(jī)、

33、DS18B20、LCD1602和步進(jìn)電機(jī)的工作原理。（2）軟件設(shè)計(jì)，包括： DS18B20的溫度獲取程序 LCD1602的顯示程序 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序 用按鍵實(shí)現(xiàn)的給定溫度增加減程序（3）系統(tǒng)仿真，包括：繪制系統(tǒng)原理圖，加載程序調(diào)試，仿真記錄等。（4）系統(tǒng)仿真成功后硬件系統(tǒng)的焊接與調(diào)試。第二章 系統(tǒng)仿真電路設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)仿真原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)原理圖如圖2-1。 圖2-1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原理圖其中單片機(jī)選用AT89C51、溫度傳感器選用DS18B20、液晶顯示器選用LCD1602、步進(jìn)電機(jī)選用小型的M8403、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片為ULN2003A。系統(tǒng)的整體運(yùn)行過程如下：（1） 液晶顯示器LC

34、D1602顯示預(yù)設(shè)的給定溫度。（2） 溫度傳感器DS18B20進(jìn)行溫度檢測，然后顯示在室內(nèi)溫度處。（3） 系統(tǒng)比較給定溫度和室內(nèi)溫度，根據(jù)具體情況來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。（4） 在系統(tǒng)執(zhí)行第二、第三步過程中，如果有按鍵按下，則使給定溫度加“1”或減“1”然后顯示在液晶屏上。當(dāng)設(shè)置給定溫度時(shí)如果給定溫度低于或高于設(shè)定的極限值時(shí)，則報(bào)警裝置報(bào)警。如果要完整地設(shè)計(jì)出整個(gè)系統(tǒng)，則必須對各個(gè)模塊如步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、液晶顯示模塊、溫度檢測模塊、按鍵模塊等有足夠的了解。第二章的以下部分是對各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的介紹和設(shè)計(jì)。2.2 溫度檢測模塊1溫度傳感器DS18B20簡介及引腳說明DS18B20是DA

35、LLAS公司生產(chǎn)的單總線式數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配處理器等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于構(gòu)成多點(diǎn)溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)(提供9位二進(jìn)制數(shù)字)給單片機(jī)處理，且在同一總線上可以掛接多個(gè)傳感器芯片。它具有3引腳TO-92小體積封裝形式，溫度測量范圍為-55到+125 ，可編程為9位-12位A/D轉(zhuǎn)換精度，測溫分辨率可達(dá)0.0625 ，被測溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出，其工作電源既可在遠(yuǎn)端引人，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與多個(gè)DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省

36、大量的引線和邏輯電路。其管腳圖如2-2-1： 圖2-2-1其引腳說明：GND 地 DQ 數(shù)字輸入輸出總線 VDD 電源電壓2.溫度傳感器DS18B20工作過程 DS18B20內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器是一個(gè)振蕩頻率隨溫度變化很小的振蕩器，為計(jì)數(shù)器1提供頻率穩(wěn)定的計(jì)數(shù)脈沖。 高溫度系數(shù)振蕩器是一個(gè)振蕩頻率對溫度很敏感的振蕩器，為計(jì)數(shù)器2提供一個(gè)頻率隨溫度變化的計(jì)數(shù)脈沖。初始時(shí)，溫度寄存器被預(yù)置成-55， 以后計(jì)數(shù)器1每一個(gè)循環(huán)的預(yù)置數(shù)都由斜率累計(jì)去提供。為了補(bǔ)償振蕩器溫度特性的非線性，斜率累計(jì)去提供的預(yù)置數(shù)也隨溫度相應(yīng)變化。計(jì)數(shù)器1的預(yù)置數(shù)也就是在給定溫度處使溫度寄存器寄存值增加1計(jì)數(shù)器所需要的計(jì)數(shù)

37、個(gè)數(shù)14。DS18B20內(nèi)部的比較器以四舍五入的量化方式確定溫度寄存器的最低有效位。在計(jì)數(shù)器2停止計(jì)數(shù)后，比較器將計(jì)數(shù)器1中的計(jì)數(shù)剩余值轉(zhuǎn)換為溫度值后于0.25進(jìn)行比較，若低于0.25，最低位就置1；若高于0.75時(shí)，溫度寄存器的最低位就進(jìn)位然后置0.這樣，記過比較后所得的溫度寄存器的值就是最終讀取的溫度值了，其最后位代表0.5，四舍五入最大量化誤差為1/2LSB，即0.25.溫度寄存器中的溫度值以9位數(shù)據(jù)格式表示，最高位為符號(hào)位，其余8位以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式表示溫度值。測溫結(jié)束時(shí)，這9位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到暫存存儲(chǔ)器的前兩個(gè)字節(jié)中，符號(hào)位占用第一字節(jié)，8位數(shù)據(jù)占據(jù)第二字節(jié)。DS28B20測溫時(shí)使用特有的溫

38、度測量技術(shù)。DS18B20內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生溫度的頻率信號(hào)；同樣的，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)。當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)門開通時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。芯片內(nèi)部還有斜率累加器，可對頻率的非線性加以補(bǔ)償。測量結(jié)果存入溫度寄存器中。一般情況下的溫度值應(yīng)該為9位，但因?yàn)榉?hào)位擴(kuò)展成高8位，所以最后以16位補(bǔ)碼形式讀出。經(jīng)過單線接口訪問DS18B20的協(xié)議（protocol）如下：初始化ROM操作命令存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù)14。DS18B20溫度采集轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在DS18B20的兩個(gè)8bit的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位為符號(hào)位，如果測得

39、的溫度大于或等于0，這5位為0.之喲啊將后7位二進(jìn)制乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，7位二進(jìn)制數(shù)需要取反加1再乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度。DS18B20操作時(shí)序如下：（1） 初始化過程“復(fù)位和存在脈沖”時(shí)序圖如圖2-2-2 圖2-2-2 總線主機(jī)發(fā)送（TX）一復(fù)位脈沖（最短為480us的低電平信號(hào)）。接著總線主機(jī)便釋放此線并進(jìn)入接受方式（RX）。單線總線經(jīng)過5K的上拉電阻被拉至高電平狀態(tài)。當(dāng)DS18B20接到復(fù)位信號(hào)后，則會(huì)在1560uS后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖15。（2） 讀/寫時(shí)間片 圖2-2-3 圖2-2-4 讀時(shí)間片：當(dāng)從DS18B20讀數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)

40、產(chǎn)生讀時(shí)間片。當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從邏輯高電平拉至低電平時(shí)，產(chǎn)生讀時(shí)間片。數(shù)據(jù)線必須保持在低邏輯電平至少1us；來自DS18B20的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)間片下降沿之后15us有效。因此，為了讀出從讀 開始算起15us的狀態(tài)主機(jī)必須停止把I/O引腳驅(qū)動(dòng)至低電平。在讀時(shí)間片結(jié)束時(shí)，I/O引腳經(jīng)過外部的上拉電阻拉回至高電平。所有讀時(shí)間片的最短持續(xù)期限為60us，各個(gè)讀時(shí)間片之間必須有最短為1us的恢復(fù)時(shí)間（見圖2-2-3）。寫時(shí)間片：當(dāng)主機(jī)把數(shù)據(jù)線從高邏輯電平拉至低邏輯電平時(shí)，產(chǎn)生寫時(shí)間片。有兩種類型的寫時(shí)間片：寫0時(shí)間片和寫1時(shí)間片。所有時(shí)間片必須有最短為60us的持續(xù)期，在各個(gè)寫周期之間必須有最短為1us的

41、回復(fù)時(shí)間。在I/O線由高電平變?yōu)榈碗娖街?，DS18B20在15us至60us的窗口之間對I/O線采樣。如果線為高電平，寫1就產(chǎn)生。如果線為低電平，便發(fā)生寫0。對于主機(jī)產(chǎn)生寫1時(shí)間片的情況，數(shù)據(jù)線必須先背拉至邏輯低電平，然后就被釋放，使數(shù)據(jù)線在寫時(shí)間片開始之后的15us之內(nèi)拉至高電平16。對于主機(jī)產(chǎn)生寫0時(shí)間片的情況，數(shù)據(jù)線必須被拉至邏輯低電平且至少保持電平60us（見圖2-2-4）。2.3 液晶顯示模塊1. LCD1602簡介及引腳說明（1）LCD（Liquid Crystal Display）為液晶顯示面板，由于LCD得控制需要專用的驅(qū)動(dòng)電路，且LCD面板的界線需要特殊的技巧，加上LCD面

42、板結(jié)構(gòu)比較脆弱，通常不會(huì)單獨(dú)使用。而是將LCD面板、驅(qū)動(dòng)與控制電路組合而成的一個(gè)LCD模塊（Liquid Crystal Display Moulde, LCM）。LCD是一種很省電的顯示器件，常被應(yīng)用在數(shù)字或微型計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)9。圖2-3-1為常用的LCD模塊實(shí)物圖。圖2-3-1 常用的LCD模塊實(shí)物圖 圖2-3-2 常用LCD引腳圖（2）1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線，VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，其接口信號(hào)說明如下表：編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2 Data I

43、/0 2 VDD 電源正極10 D3 Data I/0 3VL顯示偏壓信號(hào)11D4Data I/04 RS數(shù)據(jù)/命令選擇端12 D5 Data I/05R/W讀/寫選擇短13D6Data I/06 E使能信號(hào)14 D7 Data I/07D0Data I/015BLA背電源正極8D1Data I/016BLK背電源負(fù)極2. LCD1602內(nèi)部結(jié)構(gòu)及操作控制（1）LCD1602操作控制表如下RSRW 操作說明 0 0 寫指令寄存器（清屏操作等）01讀BUSY FLAG（DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0-DB6）值10寫數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)（2）LCM內(nèi)部結(jié)構(gòu)部分

44、簡介（控制器為HD44780） 內(nèi)部80B數(shù)據(jù)顯示存儲(chǔ)器（Data Display RAM,DDRAM），可以顯示16字*1行、20字*1行、16字*2行、20字*2行、40字*2行等模式。 內(nèi)部字型產(chǎn)生器（Character Generate ROM,CGROM）可產(chǎn)生160個(gè)5*7字型。 自定義字型產(chǎn)生器（Character Generate RAM,CGRAM）,可由使用者自設(shè)8個(gè)5*7字型。指令寄存器（Instruction Register, IR）為一個(gè)8位寄存器，其功能是存放微處理器所送入的LCM指令、DDRAM或CGRAM的地址。指令譯碼器的功能是將指令寄存器里的指令譯碼，以獲

45、得所要操作DDRAM或CGRAM的地址。數(shù)據(jù)寄存器（Data Register ,DR）連接LCM內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，DDRAM或CGRAM的數(shù)據(jù)存取都需通過該寄存器。地址計(jì)數(shù)器（Address Counter ,AC）連接LCM內(nèi)部地址總線，DDRAM或CGRAM得操作都需要通過該計(jì)數(shù)器所提供的地址進(jìn)行操作。忙碌標(biāo)志（Busy Flag ,BF）用以表示LCM當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，若BF=1，則表示LCM處于忙碌狀態(tài)，無法接收外部指令或數(shù)據(jù)；若BF=0，則可接收外部指令或數(shù)據(jù)。3. LCM控制指令集及時(shí)序說明 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表所示： 操作時(shí)序圖如下：讀操作時(shí)序如圖2-3

46、-3： 圖2-3-3寫操作時(shí)序如圖2-3-4： 圖2-3-4單片機(jī)控制液晶顯示器LCD602的原理圖如圖2-3-4： 圖2-3-42.4步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊1. 步進(jìn)電機(jī)簡介（1）小型四相步進(jìn)電機(jī)實(shí)物如圖2-2-1所示 圖2-1 小型四相步進(jìn)電機(jī)實(shí)物圖 步進(jìn)電機(jī)（stepping motor）是一種以脈沖控制的轉(zhuǎn)動(dòng)器件，由于是以脈沖驅(qū)動(dòng)，很適合以數(shù)字或微型計(jì)算機(jī)來控制，所以又可以把它當(dāng)成是一種數(shù)字器件9。 步進(jìn)電機(jī)與一般電機(jī)結(jié)構(gòu)類似，除了托架、外殼之外，就是轉(zhuǎn)子與定子，比較特殊的是其轉(zhuǎn)子與定子上有許多細(xì)小的齒，如圖2-2-2所示。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，線圈是繞在定子上的，根據(jù)線圈的配置，可

47、分為2相、4相、5相等。比較常用的是2相的步進(jìn)電機(jī)，其中包括兩組具有中間抽頭的線圈。另外，4相步進(jìn)電機(jī)由四相線圈構(gòu)成，5相步進(jìn)電機(jī)由五組線圈構(gòu)成。 當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的17。 顧名思義，步進(jìn)電機(jī)就是“一步一步”的電機(jī)，而其轉(zhuǎn)子與定子的齒決定其每步的間距，若轉(zhuǎn)子上有N個(gè)齒，則其齒間距為： = 轉(zhuǎn)子齒間距 = 360°/ N而步進(jìn)角度為： =轉(zhuǎn)子齒間距/（2*相數(shù)）=/ 2P以常用的2相式50齒步進(jìn)電機(jī)為例：=360°/ 50=7.2° =7.2°

48、;/(2*2)=1.8° 圖2-2-2 步進(jìn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2. 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作時(shí)靠定子線圈激磁后，將鄰近轉(zhuǎn)子上的相異的磁極吸引過來。因此，線圈排列的順序以及激磁信號(hào)的順序就很重要9。如四相電機(jī)的兩相驅(qū)動(dòng)方式如下： 其驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次為 11000110001110011100 （正轉(zhuǎn)）11001001001101101100 （反轉(zhuǎn)） 如上所示，總共有4種不同的信號(hào)，呈現(xiàn)周期性的變化。我們可以把這組信號(hào)存入數(shù)組，再依次從數(shù)組讀出，經(jīng)過一小段的時(shí)間延遲，讓步進(jìn)電機(jī)由足夠的時(shí)間建立磁場及轉(zhuǎn)動(dòng)。若要反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則從數(shù)組反序讀出，經(jīng)過一小段的時(shí)間延遲，讓步進(jìn)電機(jī)由足夠的時(shí)間建立磁場

49、及轉(zhuǎn)動(dòng)。 8x51的輸出電流很難驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，必須另外設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路才行，對于電流小于0.5A的步進(jìn)電機(jī)可以采用ULN2003/ULN2303之類的驅(qū)動(dòng)IC。如ULN2003系列驅(qū)動(dòng)IC的引腳圖如圖2-2-3。 圖2-2-3 ULN2003系列驅(qū)動(dòng)IC的引腳圖單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)電路圖如圖2-2-4： 圖2-2-4 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)電路圖如上圖，單片機(jī)的輸入輸出口P1.0-P1.3連接到UNL2003A的4個(gè)反相器輸入端，而其輸出端連接到步進(jìn)電機(jī)。當(dāng)給單片機(jī)P1.0-P1.3輸出如下序列號(hào)時(shí)則可以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。其驅(qū)動(dòng)信號(hào)依次為 11000110001110011100 （正轉(zhuǎn)）11001

50、001001101101100 （反轉(zhuǎn)）第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖設(shè)計(jì)1.系統(tǒng)主程序流程圖 圖3-1-1圖3-1-1為系統(tǒng)主程序流程圖，當(dāng)未發(fā)生定時(shí)中斷時(shí)，一直執(zhí)行系統(tǒng)主程序，若定時(shí)時(shí)間到產(chǎn)生定時(shí)中斷時(shí)，則立即跳轉(zhuǎn)至中斷子程序中執(zhí)行，中斷執(zhí)行結(jié)束后在接著中斷前的主程序繼續(xù)執(zhí)行。2. 系統(tǒng)中斷子程序流程圖 圖3-1-2圖3-1-2為中斷子程序流程圖。中斷程序主要用來處理給定溫度的增減、顯示與報(bào)警。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)，跳轉(zhuǎn)至中斷入口執(zhí)行中斷程序，由于定時(shí)中斷T0最長中斷稍高于0.1us，所以如想使定時(shí)時(shí)間更長些則可以設(shè)定中斷計(jì)數(shù)值，每次跳轉(zhuǎn)至中斷時(shí)計(jì)數(shù)值加“1”，當(dāng)計(jì)數(shù)值與給定值相等時(shí)才進(jìn)入真正的中斷子程序，然后判斷進(jìn)行相應(yīng)的操作。3.2 Keil uVision3集成開發(fā)環(huán)境簡介在Keil uVision3集成環(huán)境里，包括項(xiàng)目管理器（Project Manager）、源程序編輯器（Editor）、匯編器（Assembl