基于arduino空调控制系统的设计和制作(附件)【字数：9021】
摘 要在智能空调开始发展之际，改善与设计空调控制系统可以极大的弥补市场的空缺，而如何让使用者方便快捷的控制空调是眼下的难题。随着互联网的高速发展，带来了智能控制的空调系统，针对此问题，设计了一套基于Arduino空调控制系统，将ESP8266与空调控制系统相结合，通过手机Wi-Fi就可以控制空调工作。本设计使用Arduino UNO R3开发板为主控制系统。通过ESP8266模块的Wi-Fi功能，可以利用互联网或直接连接手机，进行空调系统控制。通过DS18B20温度检测模块检测温度变化。检测的数据能够通过WIFI上传到手机APP，手机APP可以动态刷新显示温度数值。同时还使用0.96寸的OLED屏作为空调显示界面，显示温度与空调工作模式。本设计可以很方便地将手机与空调控制系统相连接，让使用者随时可以通过手机来控制空调，极大地增加便利性。
目录
一、绪论 1
(一) 空调控制系统简介 1
(二) 控制系统背景意义 1
(三) 系统课题任务 1
二、控制系统总体设计 4
(一) 控制系统总体设计框架 4
(二) WiFi通信部分 5
(三) 温度检测部分 5
(四) 空调显示部分 6
(五) 空调控制部分 6
(六) Arduino主控部分 7
三、空调控制系统电路设计 8
(一) 控制系统总体框架 8
(二) WiFi通信电路 8
(三) 温度检测电路 9
(四) 空调显示电路 9
(五) 空调控制电路 10
(六) 附加电路 10
四、空调控制系统软件设计 12
(一) 控制系统总流程设计 12
(二) WiFi通信软件设计 13
(三) 温度检测软件设计 14
(四) 空调显示软件设计 15
(五) 空调控制软件设计 16
五、控制系统调试 17
(一) WiFi通信调试 17
(二) 空调显示调试 18
(三) 空调控制调试 19
(四) 温度检测调试 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
19
(五) 总体系统调试 20
总结 22
致谢 23
参考文献 24
附件 25
绪论
空调控制系统简介
冬暖夏凉是现代家庭可以轻松实现的一种生活标准，但在空调发明前许多家庭做不到冬暖夏凉。在早期空调是使用氨、氯甲烷之类的有毒气体，到后来近年来的氟利昂到如今不含有有毒气体的空调。其控制方法大多是通过空调遥控器控制，空调遥控器一般使用红外线发射固定频率的红外信号，在空调内部有红外接受探头。接收到红外指令后，即可遥控空调，达到控制空调的目的。互联网的高速发展，带来了智能控制的空调系统。通过手机WiFi就可以控制空调工作。
控制系统背景意义
空调是如今人们生活中必不可少的设备，空调不仅可以为居住在居民楼的用户带来夏日的清凉以及冬日的温暖，并且在药物、食品、工业领域，空调更是具有举足轻重的作用。在智能空调开始发展之际，改善与设计空调控制系统可以极大的弥补市场的空缺，对智能空调的发展做出贡献。而且目前电子行业也迎来了高速发展，使用较少的成本即可达到设计空调控制系统。
单片机技术发展至今，已经进入到成本低廉、性能高效、性能可靠的阶段，与之对应的单片机开发环境亦是愈来愈趋向简单化。ESP8266就是一款价格低廉且具有WIFI功能的微控制器模块。将ESP8266与空调控制系统相结合，可以很方便地将手机与空调控制系统相连接，让使用者随时可以通过手机来控制空调，极大地增加便利性。
系统课题任务
能够使用Arduino对ESP8266进行编程，熟悉Arduino的功能以及使用方法，编写DS18B20的驱动程序完成对DS18B20传感器数据的获取，对ESP8266的WIFI功能能够比较好的运用，能够将数据通过WIFI上传到手机APP，手机APP可以动态刷新显示温度数值，当用户得到当前温度数值之后，可以手机APP可以控制继电器等外部设备的通断，完成对空调系统的控制。总体功能如下图1 1主要包括：通信部分、检测部分
显示部分、控制部分以及主体部分。通信部分采用WiFi通信模块，主要用来连接手机与空调控制系统的无线通信模块、检测部分是通过温度检测模块，实现对室内温度检测的一种器件、显示部分是空调显示界面，用来显示室内温度与空调控制模式的界面、控制部分是空调控制系统，用以控制空调工作的系统、主体部分是Arduino控制系统，是整个系统的核心是用来综合各个模块的器件。
图1 1 系统组成
1、设计内容：
本设计将ESP8266控制器与空调系统相连接，让用户可以使用手机随时控制空调设备，使用Arduino软件进行编程，使用DS1820传感器和ESP8266完成对环境温度的采集，之后将温度数据通过WIFI上传到手机，用户通过手机APP完成对空调系统的控制。
温度传感器能够准确的采集当前温度信息，在手机APP上可以动态显示温度。手机APP能够获取ESP8266上传的温度数据并保证一定的刷新频率，手机APP可以反向控制连接在ESP8266上的空调设备。
2、课题任务具体要求：
在各大文献资料库中查找Arduino编程软件的使用资料，并安装ESP8266的Arduino开发环境，同时参考例程进行学习，了解ESP8266的WIFI控制方法以及与手机互联的方法。
采用理论与实践相结合的方法，正确连接ESP8266与各外设，根据连接的硬件电路进行编程，以确保外设能够与ESP8266正常通信，了解手机APP的接受和发送机制，能够让ESP8266与手机能够互通数据。
温度传感器能够准确的采集当前温度信息，在手机APP上可以动态显示温度。手机APP能够获取ESP8266上传的温度数据并保证一定的刷新频率，手机APP可以反向控制连接在ESP8266上的空调设备。
3、完成空调控制系统需具备的条件以及元器件：
一块ESP8266开发板、5V供电电源、DS18B20温度传感器、一路继电器、一台安装Arduino环境的计算机以及一部手机。
实验环境应具有良好的电磁环境，具有220V供电插座，有WIFI网络以便进行通信调试和查找资料，有万用表、示波器等常用电子测量工具。
方便去图书馆查阅相关硬件以及软件资料。
可以请教老师来解决设计中遇到的困难。
目录
一、绪论 1
(一) 空调控制系统简介 1
(二) 控制系统背景意义 1
(三) 系统课题任务 1
二、控制系统总体设计 4
(一) 控制系统总体设计框架 4
(二) WiFi通信部分 5
(三) 温度检测部分 5
(四) 空调显示部分 6
(五) 空调控制部分 6
(六) Arduino主控部分 7
三、空调控制系统电路设计 8
(一) 控制系统总体框架 8
(二) WiFi通信电路 8
(三) 温度检测电路 9
(四) 空调显示电路 9
(五) 空调控制电路 10
(六) 附加电路 10
四、空调控制系统软件设计 12
(一) 控制系统总流程设计 12
(二) WiFi通信软件设计 13
(三) 温度检测软件设计 14
(四) 空调显示软件设计 15
(五) 空调控制软件设计 16
五、控制系统调试 17
(一) WiFi通信调试 17
(二) 空调显示调试 18
(三) 空调控制调试 19
(四) 温度检测调试 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
19
(五) 总体系统调试 20
总结 22
致谢 23
参考文献 24
附件 25
绪论
空调控制系统简介
冬暖夏凉是现代家庭可以轻松实现的一种生活标准，但在空调发明前许多家庭做不到冬暖夏凉。在早期空调是使用氨、氯甲烷之类的有毒气体，到后来近年来的氟利昂到如今不含有有毒气体的空调。其控制方法大多是通过空调遥控器控制，空调遥控器一般使用红外线发射固定频率的红外信号，在空调内部有红外接受探头。接收到红外指令后，即可遥控空调，达到控制空调的目的。互联网的高速发展，带来了智能控制的空调系统。通过手机WiFi就可以控制空调工作。
控制系统背景意义
空调是如今人们生活中必不可少的设备，空调不仅可以为居住在居民楼的用户带来夏日的清凉以及冬日的温暖，并且在药物、食品、工业领域，空调更是具有举足轻重的作用。在智能空调开始发展之际，改善与设计空调控制系统可以极大的弥补市场的空缺，对智能空调的发展做出贡献。而且目前电子行业也迎来了高速发展，使用较少的成本即可达到设计空调控制系统。
单片机技术发展至今，已经进入到成本低廉、性能高效、性能可靠的阶段，与之对应的单片机开发环境亦是愈来愈趋向简单化。ESP8266就是一款价格低廉且具有WIFI功能的微控制器模块。将ESP8266与空调控制系统相结合，可以很方便地将手机与空调控制系统相连接，让使用者随时可以通过手机来控制空调，极大地增加便利性。
系统课题任务
能够使用Arduino对ESP8266进行编程，熟悉Arduino的功能以及使用方法，编写DS18B20的驱动程序完成对DS18B20传感器数据的获取，对ESP8266的WIFI功能能够比较好的运用，能够将数据通过WIFI上传到手机APP，手机APP可以动态刷新显示温度数值，当用户得到当前温度数值之后，可以手机APP可以控制继电器等外部设备的通断，完成对空调系统的控制。总体功能如下图1 1主要包括：通信部分、检测部分
显示部分、控制部分以及主体部分。通信部分采用WiFi通信模块，主要用来连接手机与空调控制系统的无线通信模块、检测部分是通过温度检测模块，实现对室内温度检测的一种器件、显示部分是空调显示界面，用来显示室内温度与空调控制模式的界面、控制部分是空调控制系统，用以控制空调工作的系统、主体部分是Arduino控制系统，是整个系统的核心是用来综合各个模块的器件。
图1 1 系统组成
1、设计内容：
本设计将ESP8266控制器与空调系统相连接，让用户可以使用手机随时控制空调设备，使用Arduino软件进行编程，使用DS1820传感器和ESP8266完成对环境温度的采集，之后将温度数据通过WIFI上传到手机，用户通过手机APP完成对空调系统的控制。
温度传感器能够准确的采集当前温度信息，在手机APP上可以动态显示温度。手机APP能够获取ESP8266上传的温度数据并保证一定的刷新频率，手机APP可以反向控制连接在ESP8266上的空调设备。
2、课题任务具体要求：
在各大文献资料库中查找Arduino编程软件的使用资料，并安装ESP8266的Arduino开发环境，同时参考例程进行学习，了解ESP8266的WIFI控制方法以及与手机互联的方法。
采用理论与实践相结合的方法，正确连接ESP8266与各外设，根据连接的硬件电路进行编程，以确保外设能够与ESP8266正常通信，了解手机APP的接受和发送机制，能够让ESP8266与手机能够互通数据。
温度传感器能够准确的采集当前温度信息，在手机APP上可以动态显示温度。手机APP能够获取ESP8266上传的温度数据并保证一定的刷新频率，手机APP可以反向控制连接在ESP8266上的空调设备。
3、完成空调控制系统需具备的条件以及元器件：
一块ESP8266开发板、5V供电电源、DS18B20温度传感器、一路继电器、一台安装Arduino环境的计算机以及一部手机。
实验环境应具有良好的电磁环境，具有220V供电插座，有WIFI网络以便进行通信调试和查找资料，有万用表、示波器等常用电子测量工具。
方便去图书馆查阅相关硬件以及软件资料。
可以请教老师来解决设计中遇到的困难。
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