EquipmentManufaetringTechnologyNo．5，2010
基于AT89S52单片机的空调温度控制系统设计
芮长颖，陈富林
(南京航空航天大学，江苏南京210016)
摘要：设计了基于AT89S52的高精度家用空调温度控制系统，系统硬件主要由电源电路、温度采集电路(DS18b20)、按键、显示电路、
控制电路及其他辅助电路等部分组成；软件采用8051C语言编程；该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制及限温报警
等多项功能，在现代生产生活中具有极高的应用价值。
关键词：单片机：DS18b20；温度采集：显示
中图分类号：TP368．1；TP273文献标识码：A
随着人们生活水平的日益提高，空调已成为现代家庭不
可或缺的家用电器设备，人们也对空调的舒适性和空气品质
的要求提出了更高的要求。现代的智能空调，不仅利用了数字
电路技术与模拟电路技术，而且采用了单片机技术，实现了软
硬件的结合，既完善了空调的功能，又简化了空调的控制与操
作；不仅满足了不同用户对环境温度的不同要求，而且能全智
能调节室内的温度。为此，文中以单片机AT89S52为核心，利
用DS18b20温度传感器和1602液晶屏等，对空调温度控制系
统进行了设计。
1系统总体方案设计
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(AT89S52)。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，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。系统框图如图1所示。
图1系统框图
文章编号：1672—545X(2010)05—0062-02
2硬件电路设计
该空调温度控制系统的硬件电路，主要由单片机
AT89S52最小系统、LCD显示电路、环境温度检测电路、键盘
输人电路、声光报警电路、继电器控制电路、电源电路及其它
辅助电路等组成。单片机AT89S52是整个系统的核心部分，协
调系统各部分的工作。下面对主要电路设计进行具体介绍。
2．1单片机系统及显示电路
单片机采用ATMEL公司的产品AT89S52，它是一种低功
耗、高性能的含有8K字节快闪可编程／擦除只读存储器
(FPEROM—FlashProgranunableandErasableReadOnlyMemory)
的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，
并且与AT89C52指令系统和引脚完全兼容。芯片上的
FPEROM允许在线或采用通用的非易失存储编程器对程序存
储器重复编程。AT89S52单片机在系统中主要完成对接收到
的DS18b20的数字信号进行译码处理，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。
系统的显示电路采用液晶显示屏和通用矩阵键盘，液晶
显示屏(LCD)具有功耗小、轻薄短小无辐射危险，平面直角显
示以及影像稳定不闪烁，可视面积大，画面效果好，抗干扰能
力强等特点。其基本接线图见图2。
图21602显示电路
收稿日期：2010-O2-20
作者简介：芮长颖(1979一)，女，天津人，无锡职业技术学院讲师，南京航空航天大学硕士研究生，研究方向为电气自动化。
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《装备制造技术)2olo年第5期
2_2DS18b20测温电路
本系统中温度检测电路选用美国DALLAS公司生产的一
线数字温度传感器DS18820实现。该器件在使用中不需要外
围元件，与单片机交换信息仪需要一根l，0线。供电电源可来
源于单片机的I／O线，而无需外部电源。本设计中的测温电路
如图3所示。
图3测温电路
在DS18B20内部，提供0．125oC的分辨率的计算，温度以
16位符号扩展的二进制补码的形式存于温度寄存器中。当用
户需要的时候，DS18B20将通过单线接口串行发送数据。
在DS18B20完成温度变换后，将会自动把测得的温度值
与存储在TH和TL内的上下限温度告警值比较。由于这些寄
存器只是8位寄存器，所以小数在比较时被忽略。在本设计
中，为了缩短温度读取的周期，所以在系统启动的时候读出存
储在DS18B20中的上下限温度告警值，由CPU完成比较的工
作，若超出范围，系统将会立刻发出声光报警。
3系统软件设计
系统软件由主程序模块、测温程序模块和液晶驱动程序
模块组成。下面就主程序模块作简要说明。
系统主程序流程图如图4所示。
图4系统主程序流程阉
主程序主要完成对子程序的初始化，在判断初始化程序
成功之后执行测温程序模块，并对温度进行显示，同时完成与
设定温度的比较，形成可以控制空调制冷、制热与停止工作三
种工作状态，在超过警戒温度时还要发出声光报警。
4结束语
本系统具有设计原理简单、实现方便、测量精度高、热惯
性、，硬件连线简单、可靠性强等特点，在现代生产生活中具有
极高的应用价值。
参考文献：
【l】王文松，张新军．基于单片机的温度检测系统的设计【J】．漯河职业
技术学院学报，2009，8(5)：6—7．
王骏跃．基于AT89S52单片机的家电控制系统设计【j】．电子元器件
应用，2010，12(1)：59—6l_
TheDesignofAir-conditionTemperatureControlSystemBasedonAT89S52MCU
RUIChang-ying，CHENFu-lin
(N鲫jingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)
Abstract：Inthispaper，designedtheAir-conditiontemperaturecontrolsystembasedonAT89S52MCU．Thesystemhardwareconsistsof
powersupplycircuit、temperatureacquisitioncircuit(DS18b20)、keyboard、displaycircuit、controlcircuitandotherauxiliarycircuit：
Softwareused8051C-languageprogramming．Thesystemcancompletethetemperaturedisplay，temperaturesettings，air-conditioning
controlandtemperaturealarmhmitsandmanyotherfunctionsinthemodernproductionandlifehasahighapplicationvalue．
Keywords：MCU；DS18b20；temperatureacquisition；displa
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