#单片机课程设计基于MCS51单片机的直冷式电冰箱的控制.docx

#单片机课程设计基于MCS51单片机的直冷式电冰箱的控制.docx

《#单片机课程设计基于MCS51单片机的直冷式电冰箱的控制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《#单片机课程设计基于MCS51单片机的直冷式电冰箱的控制.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

#单片机课程设计基于MCS51单片机的直冷式电冰箱的控制

2009/2010学年度第一学期

计算机控制技术（MCS51单片机）

课程设计报告书

题目：

直冷式电冰箱的控制

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

日期：

1.课程设计目的…………………………………………………………………………………1

3.设计内容………………………………………………………………………………………1

4设计总结………………………………………………………………………………………14

参考书目…………………………………………………………………………………………14

附录………………………………………………………………………………………………15

1课程设计目的

1.1以MCS51单片机为主完成计算机控制技术（单片机）课程设计，掌握此次课程设计所用知识。

1.2理解课程设计使用原理，使此次设计的程序及电路能够正常使用。

2直冷式电冰箱的控制要求

2.1课程设计的要求

2.1.1设定2个测温点，测量范围：

－26︒C～＋26︒C，精度±0.5︒C；

2.1.2利用功能键分别控制温度设定、冷藏室及冷冻室温度设定等；

2.1.3制冷压缩机停机后自动延时3分钟后方能再启动；

3电冰箱控制系统硬件电路

3.1硬件设计

3.1系统硬件结构图

3.1.1单片机采用INTEL公司的高效微控制器MCS51。

是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。

INTEL公司的AT89C51芯片具有以下特性：

4KB片内在系统可编程Flash程序存储器；

时钟频率为0～33MHz；

128字节片内随机读写存储器（RAM）；

32个可编程输入/输出引脚；

2个16位定时/计数器；

5个中断源，2级优先级；

全双工串行通信接口；

监视定时器；

2个数据指针。

图3.2MCS51内部结构图

2

3.1.2电源供电电路

本设计总电源是有效值220V，频率50Hz的单相交流电网电压，通过变压器降压输出一组9V和一组24V低压交流电，然后再经过整流桥

和

整流输出直流电压。

前者提供给数字电路部分，后者为模拟电路部分提供电能。

为了得到标准的±12V，±5V，+5V直流电，故选用三端稳压器7912，7812，7905和7805作为稳压元件，使输出直流电压基本不受电网电压波动和负载电阻变化的影响，从而输出得到足够高稳定性的直流电源。

图3.3数字电路供电图

图3.4模拟电路供电图

3.1.3温度测量电路

如图3.5所示，温度传感器选用了MF53-1型热敏电阻，具有负温度系数，灵敏度较高。

其阻值和温度的关系为：

R（t）=286/（26.8+t）-2.68kΩ

利用温度传感器可以很容易测得冷藏室温度和冷冻室温度。

3

图3.5温度测量电路

4

3.1.4键盘与显示电路

从图3.7中可以看出，键盘电路和LED显示电路由串行口扩展5片74LS164实现。

系统采用了6个功能键控制冷冻室、冷藏室及速冻时间设定，4个LED数码管用于显示冷冻室、冷藏室温度及压缩机启、停和故障等状态。

图3.7键盘与显示电路

3.2软件设计

3.2.1主程序

主程序是整个电冰箱的总控制程序，如控制各单元初始化、控制中断、定时、显示、键盘程序的启动与重复等。

为系统软件的主干部分。

5

图3.8主程序流程图

3.2.2初始化子程序

初始化模块主要完成初始化I/O口、中断、内存单元,并读出存放在闪烁存储器上的温度设定值。

温度设定值存放在闪烁存储器上即使断电也可保存。

3.2.3键盘扫描子程序

扫描程序采用边延时边扫描的方法，当设置键SET_KEY按下一次，指示灯L1亮，按ADD（+）键和SUB（－）键设置冷藏室温度。

当设置键SET_KEY按下二次，指示灯L2亮,L1灭，按ADD（+）键和SUB（－）键设置冷冻室温度。

当设置键SET_KEY按下三次，设置完成，指示灯L1，L2均灭。

如果3S内无键按下，表示误按或用户放弃设置。

退出扫描。

4设计总结

本系统实现测控一体化、体积小、精度高、使用方便，报警界限值可以由用户根据需要随时进行调整，具有很高的性能/价格比。

系统的使用者来说，能够很稳定的控制温度而且稳定性很高。

能实现电冰箱温度的自动控制。

在系统的设计过程中，应用了多门学科的知识，使我对各学科有了更深入的理解，加强了知识的灵活应用。

同时学会了一个完整系统设计的步骤和方案的选择，以及获取资料的方法，最重要的是设计过程中的团队合作，这些都为我以后工作实践打下了良好基础。

参考书目：

参考书目：

1张旭涛曾现峰单片机原理及应用北京：

北京理工出版社，2010

2邹振春MCS-51系列单片机原理及接口技术机械工业出版社，1995

3房小翠单片机实用系统设计技术[M]．北京：

国防工业出版社，1999

4李广第单片机基础[M]．（修定本）北京：

北京航空航天大学出版社，2000

5舒怀林单片机原理与接口技术[M]．武汉：

华中科技大学出版社，2001

6郭维芹实用模拟电子技术．北京：

电子工业出版社，1999

主程序

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG0003H

LJMPDY_INT

6

ORG000B

LJMPTIME0_INT

ORG0030H

DATAEQUP1.0

V1EQUP1.3

V2EQUP1.4

V3EQUP1.5

SET_KEYEQUP1.5

V3EQUP1.5

V3EQUP1.5

SET_KEYEQUP1.5

ADD_KEYEQUP1.6

SUB_KEYEQUP1.7

L1EQUP0.6

L2EQUP0.7

L3EQUP2.5

L4EQUP2.6

MAIN：

CLRA

START：

LCALLINIT1;初始化

LCALLKEY;键盘扫描

LCALLGETWD;获得冷藏室温度

MOV62H,R0

INCDATA

LCALLGETWD;获得冷冻室温度

MOV63H,R0

DECDATA

MOVR3,62H;显示两室温度值

MOVR4,63H

LCALLDISP

MOVA,60H

CLRC

HIGH：

CJNEA,62H,HIGH1;冷藏室温度等于高于设定值时

7

AJMPHIGH2

HIGH1：

JCHIGH3

HIGH2：

SETBV1;开启压缩机

LCALLOPEN

AJMPLOW

HIGH3：

MOVA,61H

CLRC

CJNEA,63H,HIGH4;冷冻室温度等于高于设定值时

AJMPHIGH5

HIGH4：

JCLOW

HIGH5：

SETBV2;开启压缩机

LCALLOPEN

LOW：

MOVA,61H

CLRC

CJNEA,63H,LOW1;冷冻室温度等于低于最低值时

AJMPLOW2

LOW1：

JNCLOW3

LOW2：

CLRV2;关闭压缩机

LCALLCLOSE

AJMPLS

LOW3：

MOVA,60H

CLRC

CJNEA,62H,LOW4;冷冻室温度等于低于最低值时

AJMPLOW5

LOW4：

JNCLS

LOW5：

CLRV1;关闭压缩机

LCALLCLOSE

LS：

MOVR1,#10H;延时1S

LS1：

LCALLDLY_100MS

DJNZR1,LS1

INC65H;化霜时间计数加1

MOVA,65H

8

CJNEA,#00H,LS2

INC66H

LS2：

MOVA,65H

CJNEA,#08H,LOOP

MOVA,66H

CJNEA,#07H,LOOP

JBV1,LOOP;化霜定时时间到且V1,V2均关闭

JBV2,LOOP

SETBV3;打开V3开始化霜

MOVR0,#50;化霜时间5S

LS3：

LCALLDLY_100MS

DJNZR0,LS3

LOOP：

AJMPSTART

END

初始化子程序

9

INTI1：

CLRA

MOVDPTR,#20H;读取冷藏室温度设定值

MOVCA,@DPTR

LCALLDLY_100MS;延时确保数据读完

MOV60H,A

INCDPTR;读取冷藏室温度设定值

MOVCA,@DPTR

LCALLDLY_100MS;延时确保数据读完

MOV61H,A

MOV64H,#00H;清空各状态位

SETBEX0;允许外部中断0中断

SETBIT0;选择边沿触发方式

SETBEA;CPU开中断

RET

键盘扫描子程序

10

KEY：

CLRA；键盘扫描子程序

MOVR0,#00H

START：

MOVR4,#1EH;边延时边扫描3S

LOOP：

LCALLDLY_100MS

JNBSETB_KEY,SET

JNBADD-KEY,ADD

JNBSUB_KEY,SUB

DJNZR4,LOOP

AJMPEXIT;3S内没有键按下结束扫描

SET：

CJNER0,#03H,SET1;设置键按下三次，设置完成

CLRL1

CLRL2

AJMPEXIT

SET1：

INCR0

CJNER0,#01H,SET2;设置键按下一次

SETBL1

AJMPSTART

SET2：

CLRL1;设置键按下二次

SETBL2

AJMPSTART;加键按下

ADD：

CJNER0,#01H,ADD1;冷藏室温度为正时加1

MOVA,60H

JBACC.7,ADD_1

INCA

MOV60H,A

AJMPDSP

ADD_1：

CLRACC.7;冷藏室温度为负时加1

DECA

SETBACC.7

MOV60H,A

AJMPDSP

ADD1：

CJNER0,#02H,START

11

MOVA,61H;冷冻室温度为正时加1

JBACC.7,ADD1_1

INCA

MOV61H,A

AJMPDSP

ADD1_1：

CLRACC.7;冷冻室温度为负时加1

DECA

SETBACC.7

MOV61H,A

AJMPDSP;减键按下

SUB：

CJNER0,#01H,SUB1;冷藏室温度为正时减1

MOVA,60H

JBACC.7,SUN_1

DECA

MOV60H,A

AJMPDSP

SUB_1：

CLRACC.7;冷藏室温度为负时减1

INCA

SETBACC.7

MOV60H,A

AJMPDSP

SUB1：

CJNER0,#02H,START

CLRACC.7;冷冻室温度为正时减1

JBACC.7,SUB1_1

DECA

MOV61H,A

AJMPDSP

SUB1_1：

CLRACC.7;冷冻室温度为负时减1

INCA

SETBACC.7

MOV61H,A

AJMPDSP

12

DSP：

MOVDPTR,#20H;将设定值存放在闪烁存储器上

MOVA,62H

MOVC@DPTR,A

LCALLDLY_100MS

INCDPTR

MOVA,63H

MOVC@DPTR,A

LCALLDLY_100MS

MOVR3,60H;显示设定值

MOVR4,61H

LCALLDISP

AJMPSTART

EXIT：

RET

OPEN：

CLRA；

延时子程序

DLY_100MS：

MOVR1,#64H

LOOP1：

MOVR2,#7DH

LOOP2：

NOP

DJNZR2,LOOP2

13

DJNZR1,LOOP1

RET

14