单片机智能空调控制器设计
目录
一、绪论 1
（一）选题意义 1
（二）设计内容 1
二、方案设计 1
（一）设计模型 1
（二） 元件选择 2
三、硬件系统设计 3
（一）空调控制系统 3
（二）单片机控制系统 5
（三）电源电路模块 6
（四）传感器电路 6
（五）显示电路 7
（六）参数调节 8
（七）遥控模块 8
四、软件系统设计 9
（一）软件设计流程 9
（二）系统程序初始化设计 10
（三）温度检测程序设计 10
1.温度采集程序流程 10
2.温度采集程序函数模块 11
（四） LCD12864显示程序设计 13
1.LCD1602液晶屏流程 13
2.程序函数模块 14
（五） 参数调节程序设计 15
（六） 遥控接收程序设计 15
1.遥控接收程序流程 15
2.遥控接收程序 16
结论 18
谢辞 19
参考文献 20
一、绪论
（一）选题意义
随着电子信息的发展，电子设备的使用也越来越多。这些设备中大多是智能控制的设备，也就是智能化的设备。对智能化设备的研究就会变得越来越重要。空调作为多数家庭的就爱用电器，它的控制也运用到了自动控制的原理。空调中主要控制的设备就是温度，对于温度的自动控制系统还是比较常见的。在温度自动控制的系统中必不可少的元件就是传感器，传感器检测也是自动控制发展的中重要的元件。因此对于一个温度控制系统的研究是非常有必要的。
（二）设计内容
基于单片机智能空调设计用到了许多电子元器件，这些电子元器件的整合是的系统可以正常的工作。因此本设计首先要对空调的控制系统进行介绍，然后就对一些基本元件的选型，选后元器件后就可以的设计系统。具体的工作流程有几步。第一步就是温度的设置，设置好温度才能让系统进行自动的调节；第二步就是温度传感器的检测功能，只有传感器检测到环境的温度，送入
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
研究是非常有必要的。
（二）设计内容
基于单片机智能空调设计用到了许多电子元器件，这些电子元器件的整合是的系统可以正常的工作。因此本设计首先要对空调的控制系统进行介绍，然后就对一些基本元件的选型，选后元器件后就可以的设计系统。具体的工作流程有几步。第一步就是温度的设置，设置好温度才能让系统进行自动的调节；第二步就是温度传感器的检测功能，只有传感器检测到环境的温度，送入单片机才能够进行相应的控制；第三就是温度的自动调节，也就是当检测的温度过高或过低的时候，单片机会驱动升降温系统，将环境的温度控制在设置温度控的范围内。完成上述的三个步骤就可以完成单片机智能空调设计。本设计对系统进行了以下几个功能的设计。
（1）温度传感器检测功能；
（2）单片机的控制功能；
（3）参数的设置功能；
（4）显示屏的显示功能。
二、方案设计
（一）设计模型
根据1.2的设计内容，可以简单的设计出智能空调的控制模型。控制模型主要包含五个主要部分，分别是单片机控制、参数设置、温度传感器、温度显示以及压缩机的控制部分。通过这五个部分的相互信息传递可以完成空调温度的智能控制。
单片机智能空调设计模型见图2-1。
图2-1单片机智能空调设计模型
1、单片机控制
单片机控制主要就是进行数据的逻辑运算，从图2-1中可以看出单片机需要接参数设置和温度传感器的信息，同时也需要输出信号来控制显示屏的显示以及压缩机的控制。
2、参数设置
本设计的参数设置的内容主要有空调温度的设置以及模式的选择。
3、显示器
显示屏就是用来显示设置的温度信息以及当前的环境温度。同样也可以显示当前的工作模式以及压缩机的工作状态。
4、温度传感器
温度传感器就是作为空调采集环境温度的元件，它是温度控制的核心，只有能检测到环境的温度才能够进行温度的智能控制。
5、压缩机控制
压缩机就是空调的核心部分，它就是空调进行温度调节的装置，它可以制冷和加热，让环境的温度发生变化。
（二） 元件选择
1、控制芯片选择
控制芯片选择的单片机，单片机控制作为核心的控制芯片，它在系统中不仅要接收传感器的温度信息还要接收按键的参数设置的信息，同时也需要输出一些信息，输出的信息主要有两个，一个就是显示屏的显示，另一个就是压缩机的控制。因此在选择的时候要选择简单，容易操作的单片机。本设计选择的就是最基本的单片机STC89C51。这个单片机的操作比较简单，也比较容易的控制。
2、参数设置元件选择
本设计中的参数设置，对于单片机来讲就是输入信号，对于一个系统输入的方式还是比较多的。最常用的就是按键输入，还有就是触摸屏的输入。对于本设计来讲，对于输入的信息比骄傲简单，因此不需要复杂的输入元件。按键的使用也是比骄傲简单的，但是要选择合适的按键类型。
3、传感器元件选择
本设计中使用的是检测温度类型的传感器，随着半导体技术的发展，检测环境的温度的传感器还是比骄傲丰富的。主要的类型可以分为数字式和模拟式的传感器，两种传感器的检测原理都是相同的，但是经过其内部的处理，它们的输出信号是不同的。本设计选择的就是数字式的温度传感器，它的型号是DS18B20。这种传感器的价格比较便宜，使用的方法也比较简单。
三、硬件系统设计
（一）空调控制系统
单片机智能空调的设计首先需要了解空调的升降温原理，单片机的主要作用就是对其进行控制智能的控制。空调的升降温原理图见图3-1。
图3-1 空调升降温原理图
从图3-1可以看出，空调主要是利用压缩机来让气体发生变化，从而进行温度的控制。对于单片机控制来讲，只需要利用继电器等驱动装置来控制压缩机及鹏展阀的控制就可以完成整个智能空调的设计。系统工作电路图见3-3。
图3-2 系统原理图
（二）单片机控制系统
单片机控制系统设计的主要就是单片机能够正常工作的系统，当然，要想单片机能正常运行，首先就得有它自身的系统电路。单片机的系统电路的稳定也决定了单片机运行的稳定，尤其是单片机的电源和时钟电路。在设计单片机的工作电路前，先介绍一下单片机。
1、单片机介绍
本设计使用的是STC公司的89C51单片机 ，它有四组I/O口，每组有八个端口，可以进行批量的操作。同时它也有单独的复位端口，工作的时候需要外部提供时钟脉冲，处理的数据比较快速。要使其能够正常的工作，需要电源电路，电源电路就是给单片机供电的电路，由于单片机只需要直流5V的电压，还有就是振荡电路和复位电路。
2、单片工作电路
单片机的正常工作电路有几个部分进行组成。它和其他的逻辑器件一样，都需要时钟脉冲的输入。一般来说，决定处理器的运行速度，主要的参数就是其时钟脉冲的频率，但是并不是所有的芯片都可以支持特别高的频率。本设计中的单片机的频率常用的就是11.0592MHz的大小，这个频率可以与单片机内部的机械周期配合产生精确的定时时间，因此单片机的时钟电路也必不可少的。每个逻辑芯片都应当有复位的功能，简单的芯片只需要对相应的引脚接地一次就可以完成，但是本设计的单片机不仅需要随时复位，还有在系统上电的时候进行复位。因此单片机的复位电路就比较复杂。可以使用RC电路充放电的原理让
一、绪论 1
（一）选题意义 1
（二）设计内容 1
二、方案设计 1
（一）设计模型 1
（二） 元件选择 2
三、硬件系统设计 3
（一）空调控制系统 3
（二）单片机控制系统 5
（三）电源电路模块 6
（四）传感器电路 6
（五）显示电路 7
（六）参数调节 8
（七）遥控模块 8
四、软件系统设计 9
（一）软件设计流程 9
（二）系统程序初始化设计 10
（三）温度检测程序设计 10
1.温度采集程序流程 10
2.温度采集程序函数模块 11
（四） LCD12864显示程序设计 13
1.LCD1602液晶屏流程 13
2.程序函数模块 14
（五） 参数调节程序设计 15
（六） 遥控接收程序设计 15
1.遥控接收程序流程 15
2.遥控接收程序 16
结论 18
谢辞 19
参考文献 20
一、绪论
（一）选题意义
随着电子信息的发展，电子设备的使用也越来越多。这些设备中大多是智能控制的设备，也就是智能化的设备。对智能化设备的研究就会变得越来越重要。空调作为多数家庭的就爱用电器，它的控制也运用到了自动控制的原理。空调中主要控制的设备就是温度，对于温度的自动控制系统还是比较常见的。在温度自动控制的系统中必不可少的元件就是传感器，传感器检测也是自动控制发展的中重要的元件。因此对于一个温度控制系统的研究是非常有必要的。
（二）设计内容
基于单片机智能空调设计用到了许多电子元器件，这些电子元器件的整合是的系统可以正常的工作。因此本设计首先要对空调的控制系统进行介绍，然后就对一些基本元件的选型，选后元器件后就可以的设计系统。具体的工作流程有几步。第一步就是温度的设置，设置好温度才能让系统进行自动的调节；第二步就是温度传感器的检测功能，只有传感器检测到环境的温度，送入
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
研究是非常有必要的。
（二）设计内容
基于单片机智能空调设计用到了许多电子元器件，这些电子元器件的整合是的系统可以正常的工作。因此本设计首先要对空调的控制系统进行介绍，然后就对一些基本元件的选型，选后元器件后就可以的设计系统。具体的工作流程有几步。第一步就是温度的设置，设置好温度才能让系统进行自动的调节；第二步就是温度传感器的检测功能，只有传感器检测到环境的温度，送入单片机才能够进行相应的控制；第三就是温度的自动调节，也就是当检测的温度过高或过低的时候，单片机会驱动升降温系统，将环境的温度控制在设置温度控的范围内。完成上述的三个步骤就可以完成单片机智能空调设计。本设计对系统进行了以下几个功能的设计。
（1）温度传感器检测功能；
（2）单片机的控制功能；
（3）参数的设置功能；
（4）显示屏的显示功能。
二、方案设计
（一）设计模型
根据1.2的设计内容，可以简单的设计出智能空调的控制模型。控制模型主要包含五个主要部分，分别是单片机控制、参数设置、温度传感器、温度显示以及压缩机的控制部分。通过这五个部分的相互信息传递可以完成空调温度的智能控制。
单片机智能空调设计模型见图2-1。
图2-1单片机智能空调设计模型
1、单片机控制
单片机控制主要就是进行数据的逻辑运算，从图2-1中可以看出单片机需要接参数设置和温度传感器的信息，同时也需要输出信号来控制显示屏的显示以及压缩机的控制。
2、参数设置
本设计的参数设置的内容主要有空调温度的设置以及模式的选择。
3、显示器
显示屏就是用来显示设置的温度信息以及当前的环境温度。同样也可以显示当前的工作模式以及压缩机的工作状态。
4、温度传感器
温度传感器就是作为空调采集环境温度的元件，它是温度控制的核心，只有能检测到环境的温度才能够进行温度的智能控制。
5、压缩机控制
压缩机就是空调的核心部分，它就是空调进行温度调节的装置，它可以制冷和加热，让环境的温度发生变化。
（二） 元件选择
1、控制芯片选择
控制芯片选择的单片机，单片机控制作为核心的控制芯片，它在系统中不仅要接收传感器的温度信息还要接收按键的参数设置的信息，同时也需要输出一些信息，输出的信息主要有两个，一个就是显示屏的显示，另一个就是压缩机的控制。因此在选择的时候要选择简单，容易操作的单片机。本设计选择的就是最基本的单片机STC89C51。这个单片机的操作比较简单，也比较容易的控制。
2、参数设置元件选择
本设计中的参数设置，对于单片机来讲就是输入信号，对于一个系统输入的方式还是比较多的。最常用的就是按键输入，还有就是触摸屏的输入。对于本设计来讲，对于输入的信息比骄傲简单，因此不需要复杂的输入元件。按键的使用也是比骄傲简单的，但是要选择合适的按键类型。
3、传感器元件选择
本设计中使用的是检测温度类型的传感器，随着半导体技术的发展，检测环境的温度的传感器还是比骄傲丰富的。主要的类型可以分为数字式和模拟式的传感器，两种传感器的检测原理都是相同的，但是经过其内部的处理，它们的输出信号是不同的。本设计选择的就是数字式的温度传感器，它的型号是DS18B20。这种传感器的价格比较便宜，使用的方法也比较简单。
三、硬件系统设计
（一）空调控制系统
单片机智能空调的设计首先需要了解空调的升降温原理，单片机的主要作用就是对其进行控制智能的控制。空调的升降温原理图见图3-1。
图3-1 空调升降温原理图
从图3-1可以看出，空调主要是利用压缩机来让气体发生变化，从而进行温度的控制。对于单片机控制来讲，只需要利用继电器等驱动装置来控制压缩机及鹏展阀的控制就可以完成整个智能空调的设计。系统工作电路图见3-3。
图3-2 系统原理图
（二）单片机控制系统
单片机控制系统设计的主要就是单片机能够正常工作的系统，当然，要想单片机能正常运行，首先就得有它自身的系统电路。单片机的系统电路的稳定也决定了单片机运行的稳定，尤其是单片机的电源和时钟电路。在设计单片机的工作电路前，先介绍一下单片机。
1、单片机介绍
本设计使用的是STC公司的89C51单片机 ，它有四组I/O口，每组有八个端口，可以进行批量的操作。同时它也有单独的复位端口，工作的时候需要外部提供时钟脉冲，处理的数据比较快速。要使其能够正常的工作，需要电源电路，电源电路就是给单片机供电的电路，由于单片机只需要直流5V的电压，还有就是振荡电路和复位电路。
2、单片工作电路
单片机的正常工作电路有几个部分进行组成。它和其他的逻辑器件一样，都需要时钟脉冲的输入。一般来说，决定处理器的运行速度，主要的参数就是其时钟脉冲的频率，但是并不是所有的芯片都可以支持特别高的频率。本设计中的单片机的频率常用的就是11.0592MHz的大小，这个频率可以与单片机内部的机械周期配合产生精确的定时时间，因此单片机的时钟电路也必不可少的。每个逻辑芯片都应当有复位的功能，简单的芯片只需要对相应的引脚接地一次就可以完成，但是本设计的单片机不仅需要随时复位，还有在系统上电的时候进行复位。因此单片机的复位电路就比较复杂。可以使用RC电路充放电的原理让
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1389.html
