DS18B20单片机智能空调温度控制器设计+源程序+仿真电路图(3)
2. 系统的硬件电路设计
2.1 总体方案的确定
考虑到该制冷控制系统功能比较少，由单片机控制即可实现。而89C52单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好，故本系统选择采用89C52单片机。
在温度采集方面，采用单线数字温度传感器DS18B20进行数据采集。DS18B20S数字温度计提供9到12位温度读数，从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线和地，读写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，甚至不需要外部电源。而总体方案和系统电路图方面基本上和热敏式传感器相同，只在数据采集方面有所差别。
在上面也已经提及，热敏电阻式温度传感器互换性差，非线性严重。而数字温度传感器DS18B20接线简单，数字输出量能直接作为单片机的输入数据， 同时考虑到只是在普通环境下测量，无论在灵敏度、线性范围、稳定性，还是在精度方面，DS18B20的强大功能已足够满足设计需要。但是DS18B20也有缺点，就是软件实施方面比较复杂，但相对于模拟量输出的硬件实现方面来说会简单很多。在本次设计中，温度数据采集用到的传感器是DS18B20。
2.2 系统的工作原理
该空调控制系统用到89C52单片机作为系统的CPU进行控制，由数字传感器DS18B20进行数据采集，89C52对采集到的数据进行处理，得到各种信号。而这些信号将分别作为1602液晶显示的信号输入、启动报警装置的信号输入和启动制冷设备、电暖设备的输入。同时将利用单片机的其它使能端口实现系统的复位，手动调节和自动调节。
2.3 温度采集电路
本系统中采集温度使用的是DS18B20数字温度传感器，DS18B20是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器。DS18B20数字温度计提供9位（二进制）温度读数[1]，指示器件的温度。由单线接口接受信息，再送入DS18B20，因此从主机CPU到DS18B20只需要一条线。DS18B20的数据线本身可以提供电源，由于DS18B20器件在出厂时，就已给定了它的唯一序号，所以任意多个DS18B20就可以与同一条单线总线相连。DS18B20的增量值为0.5˚C，测量范围是－55˚C～＋125˚C(–67°F～+257°F)，它可在1s（典型值）内把温度值变换为数字值。
与之前的传感器相比，DS18B20体积更小、更经济，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20全数字温度转换及输出，先进的单总线数据通信。它的分辨率最高为12位，精度可达土0.5摄氏度；12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒，可选择寄生工作方式。内置EEPROM，具有限温报警功能。DS18B20为64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。
DS1302一般为三极管型封装，引脚功能简单，如图2所示。这三个引脚分别为：GND——电源地；QD——数字信号输入/输出端；VDD——外接供电电源（可选5V）[2]。
图1 DS18B20引脚图
在该系统中，DS18B20的数字信号输入/输出端连接到89C52的P2.3中，作为89C52的数据输入。
2.4 信号处理与控制电路
信号处理与控制采用89C52单片机基本电路。此电路以89C52单片机为核心[3]，89C52的具体引脚图如图2.2。
图2 89C52引脚图
AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合[4]。