蓝牙技术的空调遥控系统的设计与实现
摘 要本课题将以“基于蓝牙技术的空调遥控系统的设计与实现”作为研究课题，拟将设计一款能够实现对手机蓝牙遥控指令进行无线接收并且自动解读出控制指令的系统，通过接收到的指令能够实现对空调运行参数进行无线遥控、温度设置、液晶显示等功能。在对软硬件系统进行了全方位的构建之后，为了实现对各个任务指标进行验证，课题还特殊进行了对软硬件系统的多个角度的反复测试，从测试结果看来各项指标都已达到了标准。这种型号的蓝牙空调遥控系统的最大特色是它较高的综合，系统内部使用的电子元器件成本低廉，要是有机会将该系统推向用户，能够大幅度减少相关产品的成本。
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙空调遥控系统的发展背景 1
（二） 蓝牙空调遥控系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙空调遥控系统的方案设计 3
（二） STM32F103单片机简介 4
（三） HC05蓝牙模块简介 4
（四） DS18B20温度传感器简介 5
（五） 继电器开关简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
1. 复位电路配置 6
2. 时钟电路设计 6
（二） 蓝牙遥控电路设计 6
（三） 温度检测电路设计 7
（四） 液晶显示电路设计 7
（五） 加热器/制冷器开关电路设计 8
（六） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 蓝牙空调遥控系统的主程序流程设计 10
（二） 蓝牙指令接收流程设计 11
（三） 温度检测流程设计 12
（四） 加热器开关流程设计 13
（五） 制冷器开关流程设计 13
五、 系统调试 14
总结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
引言
蓝牙空调遥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
控系统的发展背景
如今对于蓝牙空调遥控系统的研究开发呈现出一种炙手可热的现状，因为32位处理器的效果愈发完善与此同时单片成本也在不断下降，从而越来越多的蓝牙空调遥控系统开发设计人员非常不断将研究重点迁移到了对含有32位数据处理内核的蓝牙空调遥控系统的研究。蓝牙空调遥控系统早在很久以前就已经出现在人们工作生活的多个领域中了，这款器件的出现对人们的生活和工作方式起到了非常大的改变，在一定意义上介绍了电子设计考虑到人类社会的本质。蓝牙空调遥控系统是一种通过模拟电路方案或程序算法进行控制的一类电子产品，要是遵照内部电路形式或控制算法划分，那么可把现如今市面上的蓝牙空调遥控系统分成三种类型——纯模拟电路类、集成数字芯片类和微处理器类，这三个类别各有各的优缺点，这也是直到今日三类产品能够共存的原因。
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图1 智能空调
微处理器类蓝牙空调遥控系统正是本课题所要提出另外加以研究设计的一类新型设计，它是这三类中登上历史舞台最晚的一类，但也是性能最高的一类，其内部以微处理器芯片等微处理器作为核心部分，通过工程师对编程代码的编写，将设计思想换算成程序代码并且烧录到微处理器芯片中，完成对蓝牙空调遥控系统的每一个功能控制，这类系统是未来蓝牙空调遥控系统的发展趋势，以如今的现状看来，渐渐有吞并然后两类市场份额的可能。我们经常说的集成数字芯片类就是指在蓝牙空调遥控系统内部的电路板上，主要的器件以合成逻辑芯片居多，因为单片数字集成芯片可以独立完成很多指标比较繁杂的工作，从而看不到一些传统的模拟逻辑门电路，所以电路板整体形式非常整齐，具有非常大的条理化和条理化，每个部分的功能划分十分明确。集成数字芯片的大比例使用使得这类蓝牙空调遥控系统的优点特别明显，由于采用的是由下而上的模块化设计，所以每个功能模块之间干扰减少，与此同时如果芯片出现损坏，可以直接把相同型号的芯片进行替换。其不足和待优化项是没有用户编写的程序代码进行参与，程控化指标为零，常常多个芯片组合在一起所完成的功能只是一句简要的编程代码的目标，所以距离嵌入式蓝牙空调遥控系统还具有极大的差距。本论文将要提出的这款蓝牙空调遥控系统使用STM32F103单片机来当作内部核心处理器而且结合C语言对软件代码进行设计，通过软件的编译和优化后最终实现一款性能优秀的蓝牙空调遥控系统。
蓝牙空调遥控系统的国内外发展现状
当前世界上对蓝牙空调遥控系统的顶尖研究设计技术资料只是学会在很少一部分国家或企业当中，因此蓝牙空调遥控系统的生产研究成本还下不来。国内外目前对蓝牙空调遥控系统研发的科研人员愈发多，并且大学中也有非常多人在参与对蓝牙空调遥控系统的研究。当前功效最高的一些蓝牙空调遥控系统产品使用的是以32位内核处理器当作主控的而且含有超快运算速度的系统，由于其内核能够在单位时间内部对32比特的二进制数据进行并且运算，因此作比较市场上绝大多数16位内核产品来说要快得多。蓝牙空调遥控系统的性价比指标是如今市场上相关产品的制胜根本因素，因为目前一些以16位处理器当作主控的蓝牙空调遥控系统相对于32位产品具备更低的成本，从而它能比32位产品赢得更多的使用者，不过随着32位微处理器的生产研发成本正在持续减小，未来不久32位的蓝牙空调遥控系统必将更加具有竞争力。
本文主要研究内容
本文以蓝牙空调遥控系统的研究现状为背景，提出了一款能够通过STM32F103单片机当作主控核心的蓝牙空调遥控系统，这款系统具有比市面上多数相关产品更低的功耗和价格，下列为本课题将要实现的研究内容。
1）能实现STM32F103单片机最小系统的设计，通过该最小系统电路对蓝牙无线通信模块、温度检测电路以及液晶显示等电路进行驱动；
2）能实现STM32F103单片机对液晶屏的驱动，通过该电路对空调系统的运行参数进行显示；
3）能实现对周围环境温度的快速准确测量，并通过环境温度快速实现加热器或者制冷器的工作启闭，以实现对室温的快速调节 ；
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙空调遥控系统的发展背景 1
（二） 蓝牙空调遥控系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙空调遥控系统的方案设计 3
（二） STM32F103单片机简介 4
（三） HC05蓝牙模块简介 4
（四） DS18B20温度传感器简介 5
（五） 继电器开关简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
1. 复位电路配置 6
2. 时钟电路设计 6
（二） 蓝牙遥控电路设计 6
（三） 温度检测电路设计 7
（四） 液晶显示电路设计 7
（五） 加热器/制冷器开关电路设计 8
（六） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 蓝牙空调遥控系统的主程序流程设计 10
（二） 蓝牙指令接收流程设计 11
（三） 温度检测流程设计 12
（四） 加热器开关流程设计 13
（五） 制冷器开关流程设计 13
五、 系统调试 14
总结 16
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
引言
蓝牙空调遥 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
控系统的发展背景
如今对于蓝牙空调遥控系统的研究开发呈现出一种炙手可热的现状，因为32位处理器的效果愈发完善与此同时单片成本也在不断下降，从而越来越多的蓝牙空调遥控系统开发设计人员非常不断将研究重点迁移到了对含有32位数据处理内核的蓝牙空调遥控系统的研究。蓝牙空调遥控系统早在很久以前就已经出现在人们工作生活的多个领域中了，这款器件的出现对人们的生活和工作方式起到了非常大的改变，在一定意义上介绍了电子设计考虑到人类社会的本质。蓝牙空调遥控系统是一种通过模拟电路方案或程序算法进行控制的一类电子产品，要是遵照内部电路形式或控制算法划分，那么可把现如今市面上的蓝牙空调遥控系统分成三种类型——纯模拟电路类、集成数字芯片类和微处理器类，这三个类别各有各的优缺点，这也是直到今日三类产品能够共存的原因。
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图1 智能空调
微处理器类蓝牙空调遥控系统正是本课题所要提出另外加以研究设计的一类新型设计，它是这三类中登上历史舞台最晚的一类，但也是性能最高的一类，其内部以微处理器芯片等微处理器作为核心部分，通过工程师对编程代码的编写，将设计思想换算成程序代码并且烧录到微处理器芯片中，完成对蓝牙空调遥控系统的每一个功能控制，这类系统是未来蓝牙空调遥控系统的发展趋势，以如今的现状看来，渐渐有吞并然后两类市场份额的可能。我们经常说的集成数字芯片类就是指在蓝牙空调遥控系统内部的电路板上，主要的器件以合成逻辑芯片居多，因为单片数字集成芯片可以独立完成很多指标比较繁杂的工作，从而看不到一些传统的模拟逻辑门电路，所以电路板整体形式非常整齐，具有非常大的条理化和条理化，每个部分的功能划分十分明确。集成数字芯片的大比例使用使得这类蓝牙空调遥控系统的优点特别明显，由于采用的是由下而上的模块化设计，所以每个功能模块之间干扰减少，与此同时如果芯片出现损坏，可以直接把相同型号的芯片进行替换。其不足和待优化项是没有用户编写的程序代码进行参与，程控化指标为零，常常多个芯片组合在一起所完成的功能只是一句简要的编程代码的目标，所以距离嵌入式蓝牙空调遥控系统还具有极大的差距。本论文将要提出的这款蓝牙空调遥控系统使用STM32F103单片机来当作内部核心处理器而且结合C语言对软件代码进行设计，通过软件的编译和优化后最终实现一款性能优秀的蓝牙空调遥控系统。
蓝牙空调遥控系统的国内外发展现状
当前世界上对蓝牙空调遥控系统的顶尖研究设计技术资料只是学会在很少一部分国家或企业当中，因此蓝牙空调遥控系统的生产研究成本还下不来。国内外目前对蓝牙空调遥控系统研发的科研人员愈发多，并且大学中也有非常多人在参与对蓝牙空调遥控系统的研究。当前功效最高的一些蓝牙空调遥控系统产品使用的是以32位内核处理器当作主控的而且含有超快运算速度的系统，由于其内核能够在单位时间内部对32比特的二进制数据进行并且运算，因此作比较市场上绝大多数16位内核产品来说要快得多。蓝牙空调遥控系统的性价比指标是如今市场上相关产品的制胜根本因素，因为目前一些以16位处理器当作主控的蓝牙空调遥控系统相对于32位产品具备更低的成本，从而它能比32位产品赢得更多的使用者，不过随着32位微处理器的生产研发成本正在持续减小，未来不久32位的蓝牙空调遥控系统必将更加具有竞争力。
本文主要研究内容
本文以蓝牙空调遥控系统的研究现状为背景，提出了一款能够通过STM32F103单片机当作主控核心的蓝牙空调遥控系统，这款系统具有比市面上多数相关产品更低的功耗和价格，下列为本课题将要实现的研究内容。
1）能实现STM32F103单片机最小系统的设计，通过该最小系统电路对蓝牙无线通信模块、温度检测电路以及液晶显示等电路进行驱动；
2）能实现STM32F103单片机对液晶屏的驱动，通过该电路对空调系统的运行参数进行显示；
3）能实现对周围环境温度的快速准确测量，并通过环境温度快速实现加热器或者制冷器的工作启闭，以实现对室温的快速调节 ；
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