基于单片机的空调温度控制器设计

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4?4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3.0~5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。 ? 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

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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5?7或者5?11等点阵字符位组成，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VSS：电源地。 ? 2脚VDD：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。 ? 7~14脚D0~D7：数据口。

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? 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。本系统在复位后即置P2^6脚和P2^7脚为低电平，在当前室温低于设定温度时，通过置P2^7脚为高电平来驱动后级加热系统，本系统采用红色LED来代替加热系统；在当前室温高于设定温度时，通过置P2^6脚高电平来驱动后级制冷系统，本系统采用蓝色LED来代替制冷系统。

输出控制电路如图8所示。

图8 输出控制电路

2.3 总电路设计

系统总电路图如图9所示。

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图9 系统总电路图

2.4 系统所用元器件

本系统所用的元器件清单如表1所示。

表1 系统所用元器件 元器件名称 点触式开关 30pF瓷片电容 10uF电解电容 蓝色LED 红色RED 5V电源插座 自锁开关 LCD1602 1/4W10K电阻 10K可调电阻 AT89C52 DS18B20 12MHz晶振 9

数量 16 2 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1