pic单片机空调节能插座的软件设计
摘 要由于时代的进步，曾经风靡全球的空调已经真正走入了千家万户。但是对空调设定的温度值偏高或者偏低会引起电能的大量浪费，这就意味着家用电器的使用给大家带来舒适的室内环境的同时，也让全球气候变暖以及电能源用度紧张等问题变的深刻。而被大家知晓的PIC单片机，它的特点中突出的就是真正从现实的产品出发，因此它最终能够达到各种层次对产品性能的各项要求。本文就是想借助PIC16F877的单片机来设计出一款可以来监控室内温度并且能够发光提示、甚至能够自动切断电源功能的这样一种空调插座。本文主要对其软件部分进行更深入的探讨和阐述，经过对其实际的测试，解决了室内温度超过规定合理范围的问题，达到了节约用电的效果。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2设计特点与功能 1
第二章 系统总体方案 3
2.1设计思路 3
2.2程序设计基础 3
2.2.1主控制器基础 3
2.2.2 DS18B20基础 4
第三章 系统程序设计 7
3.1主程序设计 7
3.2子程序设计 9
3.2.1初始化程序 9
3.2.2读写程序 9
3.2.3温度测量程序 10
第四章 系统测试与测试结果 11
4.1开发环境与编译器 11
4.2仿真与调试 11
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
光阴似箭、日月如梭，随着第一次工业革命的结束，我们进入了蒸汽时代；一直到之后第三次的工业革命结束，我们才真正意义上的进入了信息时代。因此这种社会的变革带来的各种先进的技术，不仅大大的开阔了人类的视野，提高了人们的生活水平，甚至从各方面改变了人们的生活方式。比如曾经望而却步的空调，在科技与物质生活越来越进步、越来越发展的情况下如今已经普及到社会的千家万户。但是在值得庆幸的同时，这样的进步背后，却给人类赖以生存的地球带来了严重的电能源日益短缺、全球变暖甚至海平面升高等一系列严重的问题，因此要想办法缓解这些问题刻不容缓
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
。
而空调用电作为引发这些问题的缘由之一，因为随着它的普及当我们冬天感觉冷了会去打开空调，夏天感觉热了也会去打开空调。甚至当我们认为室内空气不好，我们又会去打开空调，认为室内太过潮湿，我们还是会选择去打开空调。所以空调的使用已经大幅度提升了我们生活的舒适度，为我们生活带来了无限的便捷性，真正成为我们生活的一部分。
但是，不容置疑的是，由于空调温度的设置常常又不能满足规定的标准室内温度。比如在冬天常常会让温度设置的太高以取暖，而在夏天又常常会将温度调的太低来乘凉。可是，规定符合人体的舒适环境的温度范围标准是在二十到二十六摄氏度这范围内。但是目前作为空调受益者的我们，却常常没有将温度调整在这样符号规定的范围内，从而在很大程度上造成了对电能源的浪费。地球作为人们目前赖以生存的唯一家园，在这地球上大自然提供给大家的能源不是无限的，因此我们在享受作为大自然给予我们美好物质的同时，也要始终保持着保护环境、节约能源、人人有责的态度，并且要想办法肩负起这个责任，不能让地球受到伤害。
因此，为了让空调的使用温度设置能够符合在规定的标准温度设置范围内，而作为电子信息工程专业的学生，有这个责任和义务用所学的专业知识来想办法解决和缓解空调用电浪费的问题，来负起和承担起这个重要的责任和义务。因此本次设计就是想通过设计出这样一款可以具有智能性特点的空调节能插座。
1.2设计特点与功能
由于学过的专业课课程中涉及单片机方面的知识，最能够帮助这样一次设计。另外也许老师是出于这样一方面的原因考虑，随着社会就业压力的增大，而单片机在生活中的实践与应用变得越来越重要。为了加强我们的就业砝码，增加我们的就业机会，并且希望我们能够增强自学能力，做到举一反三。另外再出于考虑到PIC单片机的特点以及在实际产品中的实际优势，于是从各方面的角度入手，确定这次设计的题目为基于PIC的单片机的空调节能插座的软件设计，从而来缓解用电紧张等引起的严峻问题。
在这次软件设计中，之所以没有选用大家熟悉而又常用的汇编语言来编程，这是由于在我们学习的单片机课程中比如51单片机等等，我们平时大多主要都是用汇编语言来作为需要的编写程序代码的工具。可是虽然我们大家都知道汇编语言的最大的优势，比如用它执行的时间不长，比如它的代码紧凑并且能够及时的控制等一系列优点。但是随着多年来单片机技术的发展，我们可以深入的发现在这个漫长的过程中，事实上它也引起了一些问题。而其中，最主要的方面表现它过分的依赖所涉及的硬件的结构。可是问题是一旦我们平时如果涉及到各种类型的单片机，它们一定会有不同的汇编指令。要是程序的代码被编辑的繁琐，乃至它的可移植性再比较差，那么对设计或生产难免就会造成不同程度的影响。就像我们此次设计用到的单片机，基本上就是我们几乎没有亲身触及过的PIC单片机。于是想通过这么一次的软件设计，来选用其它语言对其编程。希望能更灵活的实现对空调节能用电的功能，具有一定学习性和挑战性，从而进一步激发自己自学的能力。
而与大家所熟悉的汇编语言相比，在所学过的其它语言中觉得所学过的C语言，无论在它的维护性方面、甚至是它的结构上或者功能等方面，比起其它语言它的优势相对来说更好一点。况且C语言它本身含有的函数库就比较丰富，因此可以让所给的工作量度相对减少。并且无论对于哪种类型单片机，如果想进行具体的编辑程序的操作，那么稍微的了解其相应的硬件部件就行了。所以本次选用C语言来进行这次软件设计，这样就可以让软件设计的特点更为突出，让空调插座的程序更加简单化大众化。
第二章 系统总体方案
2.1设计思路
本论文的软件设计，主要根据PIC16F877型号单片机作为控制核心，以及电流互感器、继电器外加DS18B20型号传感器等主要元器件组成的空调插座硬件电路对其进行系统的软件设计。本软件设计主要是按照如下模块进行对应的程序设计的：首先是系统初始化模块就是对PIC单片机所涉及的输入输出端口，即对电路中所用元器件继电器和电流互感器以及DS18B20型号传感器等的输入输出端口以及输入输出方向的初始化程序设计；其次是对温度采集模块即先通过对DS18B20数字温度传感器的读与写内容的程序设计，继而再对温度测量内容进行相应的程序设计；接着是对控制模块即系统的驱动模块主要是系统主流程图的程序设计；最后是对整体系统程序的补充与优化。
2.2程序设计基础
2.2.1主控制器基础
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景和意义 1
1.2设计特点与功能 1
第二章 系统总体方案 3
2.1设计思路 3
2.2程序设计基础 3
2.2.1主控制器基础 3
2.2.2 DS18B20基础 4
第三章 系统程序设计 7
3.1主程序设计 7
3.2子程序设计 9
3.2.1初始化程序 9
3.2.2读写程序 9
3.2.3温度测量程序 10
第四章 系统测试与测试结果 11
4.1开发环境与编译器 11
4.2仿真与调试 11
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
光阴似箭、日月如梭，随着第一次工业革命的结束，我们进入了蒸汽时代；一直到之后第三次的工业革命结束，我们才真正意义上的进入了信息时代。因此这种社会的变革带来的各种先进的技术，不仅大大的开阔了人类的视野，提高了人们的生活水平，甚至从各方面改变了人们的生活方式。比如曾经望而却步的空调，在科技与物质生活越来越进步、越来越发展的情况下如今已经普及到社会的千家万户。但是在值得庆幸的同时，这样的进步背后，却给人类赖以生存的地球带来了严重的电能源日益短缺、全球变暖甚至海平面升高等一系列严重的问题，因此要想办法缓解这些问题刻不容缓
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而空调用电作为引发这些问题的缘由之一，因为随着它的普及当我们冬天感觉冷了会去打开空调，夏天感觉热了也会去打开空调。甚至当我们认为室内空气不好，我们又会去打开空调，认为室内太过潮湿，我们还是会选择去打开空调。所以空调的使用已经大幅度提升了我们生活的舒适度，为我们生活带来了无限的便捷性，真正成为我们生活的一部分。
但是，不容置疑的是，由于空调温度的设置常常又不能满足规定的标准室内温度。比如在冬天常常会让温度设置的太高以取暖，而在夏天又常常会将温度调的太低来乘凉。可是，规定符合人体的舒适环境的温度范围标准是在二十到二十六摄氏度这范围内。但是目前作为空调受益者的我们，却常常没有将温度调整在这样符号规定的范围内，从而在很大程度上造成了对电能源的浪费。地球作为人们目前赖以生存的唯一家园，在这地球上大自然提供给大家的能源不是无限的，因此我们在享受作为大自然给予我们美好物质的同时，也要始终保持着保护环境、节约能源、人人有责的态度，并且要想办法肩负起这个责任，不能让地球受到伤害。
因此，为了让空调的使用温度设置能够符合在规定的标准温度设置范围内，而作为电子信息工程专业的学生，有这个责任和义务用所学的专业知识来想办法解决和缓解空调用电浪费的问题，来负起和承担起这个重要的责任和义务。因此本次设计就是想通过设计出这样一款可以具有智能性特点的空调节能插座。
1.2设计特点与功能
由于学过的专业课课程中涉及单片机方面的知识，最能够帮助这样一次设计。另外也许老师是出于这样一方面的原因考虑，随着社会就业压力的增大，而单片机在生活中的实践与应用变得越来越重要。为了加强我们的就业砝码，增加我们的就业机会，并且希望我们能够增强自学能力，做到举一反三。另外再出于考虑到PIC单片机的特点以及在实际产品中的实际优势，于是从各方面的角度入手，确定这次设计的题目为基于PIC的单片机的空调节能插座的软件设计，从而来缓解用电紧张等引起的严峻问题。
在这次软件设计中，之所以没有选用大家熟悉而又常用的汇编语言来编程，这是由于在我们学习的单片机课程中比如51单片机等等，我们平时大多主要都是用汇编语言来作为需要的编写程序代码的工具。可是虽然我们大家都知道汇编语言的最大的优势，比如用它执行的时间不长，比如它的代码紧凑并且能够及时的控制等一系列优点。但是随着多年来单片机技术的发展，我们可以深入的发现在这个漫长的过程中，事实上它也引起了一些问题。而其中，最主要的方面表现它过分的依赖所涉及的硬件的结构。可是问题是一旦我们平时如果涉及到各种类型的单片机，它们一定会有不同的汇编指令。要是程序的代码被编辑的繁琐，乃至它的可移植性再比较差，那么对设计或生产难免就会造成不同程度的影响。就像我们此次设计用到的单片机，基本上就是我们几乎没有亲身触及过的PIC单片机。于是想通过这么一次的软件设计，来选用其它语言对其编程。希望能更灵活的实现对空调节能用电的功能，具有一定学习性和挑战性，从而进一步激发自己自学的能力。
而与大家所熟悉的汇编语言相比，在所学过的其它语言中觉得所学过的C语言，无论在它的维护性方面、甚至是它的结构上或者功能等方面，比起其它语言它的优势相对来说更好一点。况且C语言它本身含有的函数库就比较丰富，因此可以让所给的工作量度相对减少。并且无论对于哪种类型单片机，如果想进行具体的编辑程序的操作，那么稍微的了解其相应的硬件部件就行了。所以本次选用C语言来进行这次软件设计，这样就可以让软件设计的特点更为突出，让空调插座的程序更加简单化大众化。
第二章 系统总体方案
2.1设计思路
本论文的软件设计，主要根据PIC16F877型号单片机作为控制核心，以及电流互感器、继电器外加DS18B20型号传感器等主要元器件组成的空调插座硬件电路对其进行系统的软件设计。本软件设计主要是按照如下模块进行对应的程序设计的：首先是系统初始化模块就是对PIC单片机所涉及的输入输出端口，即对电路中所用元器件继电器和电流互感器以及DS18B20型号传感器等的输入输出端口以及输入输出方向的初始化程序设计；其次是对温度采集模块即先通过对DS18B20数字温度传感器的读与写内容的程序设计，继而再对温度测量内容进行相应的程序设计；接着是对控制模块即系统的驱动模块主要是系统主流程图的程序设计；最后是对整体系统程序的补充与优化。
2.2程序设计基础
2.2.1主控制器基础
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