智能空調控制系統設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5： 光標或顯示移位 。 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令 6：功能設置命令 。 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 。 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 。 F: 低電平時顯示5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符。 指令 7： 字符發生器 RAM 地址設置。 指令 8： DDRAM 地址設置。 指令 9： 讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數據，如果為低電平表示不忙。 指令 10： 寫數據。 指令 11：讀數據。 6． LCD1602的 RAM地址映射及標準字庫表 ： 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 27是 LCD1602的內部顯示地址。 在對液晶模塊的初始化中要先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 15 圖 27 LCD1602內部顯示地址 LCD1602液晶模塊內部的字符發生存儲器 （ CGROM） 已經存儲了 160個不同的點陣字符圖形，如圖 37所示，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “ A” 的代碼是 01000001B（ 41H） ，顯示時模塊把地址 41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “ A”。 7. LCD1602的一般初始化（復位）過程 ： 寫指令 38H：顯示模式設置 寫指令 08H：顯示關閉 寫指令 01H：顯示清屏 寫指令 06H：顯示光標移動設置 寫指令 0CH：顯示開及光標設置 顯示模塊電路 在該系統中顯示用到的是 LCD1602液晶顯示器。 液晶顯示器以其微功耗、 體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧的諸多優點，在各種小系統中得到了非常 廣泛的應用。 LCD1602是指顯示的內容為 16 2,即可以顯示 2行，每行 16個字符液晶模塊（顯示字符和數字）。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 16 G NDD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LP0.5P0.0P2.7P0.2P0.1P2.5P2.6P0.6P0.7P0.4P0.3 圖 28 LCD1602 與單片機接線電路圖 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 17 模塊設計 鍵盤電路 功能設定 鍵盤電路 圖如 圖 29 所示 。S1 S2 S3 S4S5 S6 S7 S8S9 S 1 0 S 1 1 S 1 2S 1 3 S 1 4 S 1 5 S 1 6P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 7P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6 圖 29 鍵盤電路圖 按鍵 S1~16 組成 矩陣 鍵盤與單片機 AT89c52 的 P3 口相連接。 S2 為“加”， S10 為“減”， S3 啟動 /關閉， S5 為啟動智能空調制冷狀態， S6為調節走時按鍵， S7 為啟動智能空調暖 風工作狀態， S13 為開啟 /關閉定時，S14 為調節定時。 矩陣 鍵盤電路工作原理 矩陣 鍵盤采用動態掃描的方式：首先 給 口低電平，然后逐列掃描，如果 S1 鍵按下則 口為低電平；然后給 口低電平，再逐列掃描，以此類推，直到 為低電平，掃描完一次矩陣鍵盤。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 18 外圍驅動電路模塊設計 驅動電路 本系統中 AT89c52單片機根據讀取的按鍵值，做出不同的響應 動作。單片機只是一個主控方，他的強大功能必須依靠外圍器件驅動才能完成，所以本設計中通過三極管 VT1(8550)，繼電器 K1后，驅動智能空調 的啟動 /停 止功能，最終使室內的溫度保持在一個人為感覺良好 的理想 狀態。 通過控制繼電器的通 /斷即可達到 智能空調智能控 制的 要求。 驅動電路圖如圖 210所示。 R 1 11kR L 1T 7 5 S 5 D11 1 2 VD3DI O DEQ12 N39 0 4R L 2T 7 5 S 5 D11 1 2 VQ22 N39 0 4R 1 21 0 k D4DI O DEP 1 . 1 P 1 . 2 圖 210 驅動電路圖 JQC3FF 繼電器 繼電器的工作 原理 實質是 通過 低電壓 、小電流 控制高電壓 、 大電流。JQC3FF5V繼電器的觸點形式是一開一閉 。 繼電器 的 工作參數如表 34所示。 表 24 繼電器工作參數 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 19 額定電壓： DC12V 額定電流： 12 觸點切換電流： 10 觸點切換電壓： 1 防護特征： 塑封式 觸點負載： 大功率 應用范圍： 電 磁 型號： JQC3FF5VDC1ZS (551) 觸點形式： 一開一閉 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 20 3 系統軟件設計 系統軟件設計采用模塊化、結構化 的設計思想，使程序便于移植。系統程序 主要包括主程序、系統宏定義、鍵盤處理函數、 LCD顯示函數、 溫度檢測 、系統控制算法函數。 首先系統上電后啟動系統功能， 此時處于待機狀態， S3按下后 液晶 顯示器 顯 示， 空調開始工作， 然后可以通過人機交互選擇系統所運行的功能 。 系統上電后 自動開始走時 ， 開機后顯示器顯示時間、 室內溫度確定值 、設定值以及定時時間。通過 人機交互選擇系統所運行的功能，確定這些數值是否需要進行改動。 當上述所有數值設定好后，再次通過人機交互選擇系統所運行的功能，把所定時的時間寫入到單片機的 EEPROM中，把定時功能開啟。 智能空調控制系統 的 主 程序 流程圖 ， 如圖 31所示： 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 21 圖 31 主程序 流程圖 智能空調 控制系統按鍵 部分的 子 程序 流程圖，如圖 32所示： 圖 32 按鍵部分的 子 程序 流程圖 開始 調用鍵盤程序 DS18B20檢測溫度 判斷按鍵 做 出相應處理 液晶 顯示 有按鍵？ N Y 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 22 液晶顯示部分的 子 程序流程圖，如圖 33所示： 圖 33 液晶顯示部分的 子 程序 流程圖 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 23 4 系統測試及結 果分析 通過兩周 的設計和制作，本系統成功地實現了設計要求。為驗證系統的功能和各項技術指標，下面通過實驗對本系統進行功能驗證。 系統測試 ，液晶顯示器 不 顯示。 顯示走時，定時、實際溫度值等 。 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L S7按鍵， 開啟暖風模式 ,右上角顯示 1. D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L 4. 按下 S13按鍵， 開啟定時模式。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 24 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L 5. 定時模式開啟時， 按下 S14按鍵， 可調節定時時間。此時光標閃爍。按下 S2或 S9可調節時間。 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L 6. 按下 S6按鍵， 光標在時間處閃爍，此時按下 S2或 S9可調節時間。 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 25 系統測試結果及 分析 通過以上的測試數據分析，可以得出以下結論 : 本系統的走時功能，定時功能得以實現。 本裝置使用了矩陣鍵盤 。 按鍵簡潔方便，滿足人們的習慣。可實現各個功能的調節與運行。 走時精確度較高，與現實的時間相差甚小，可以完全作為一個電子鐘使用。走時精確，而就會減小定時長短的 失 誤，更加精確 化。利用單片機 的 自身資源，節省 了成本，減少了外圍電路的設計。 溫度傳感器檢測的實時溫度準確度較高，可以使室內溫度始終保持在一個比較理想的狀態中，使人們的生活更加舒適。 在本設計中， 為了防止在溫控點上壓縮機頻繁的啟 動 /關閉，影響其壽命，溫控的精度誤差控制在 1攝氏度。實踐證明，這對室內的溫度并沒有明顯的影響。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 26 結 論 本論文分析了智能空調控制系統結構和特點，總結全文，主要的研究工作有以下幾個方面： 對智能空調控制系統的原理和組成進行了詳細的介紹，確定了系統的總體設計方案。 對智能空調控制系統的控制過程做了準確的算法分析，包括檢測過程中的實時溫度、按鍵復用、驅動等，通過上述分析最終通過程序算法實現溫度的自動控制控制。 對鍵盤詳細的分析 ，采用內部定時器產生實時時鐘供顯示屏顯示，使其可作為一臺精度較高的電子時鐘使用。這樣節省了成本。 以 AT89c52最小系統板為控制系統，進行并完成了系統要求所需的各硬件模塊的原理圖，并做了相應的硬件制作調試。采用了 DS18B20溫度傳感器檢測實時溫度狀態，使數據更準確，并對 DS18B20溫度傳感器進行了精確的控制，提高了檢測系統的可靠性。 完成了相關的分析算法程序和各功能模塊的應用程序的設計，實現了溫度控制。整個軟件的設計采用模塊化、結構化設計思想，使程序便于移植。 分析了控制系統中可能存在的各種干擾源，在設計控制系統時，采用硬件和軟件 抗干擾技術相結合的方法進行了抗干擾設計，保證了控制系統的可靠性。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 27 [1] 譚浩強， C程序設計 .北京：清華大學出版社 ,。 [2] 7805電壓轉換模塊使用說明書 。 [3] DS18B20溫度傳感器使用手冊 。 [4] LCD1602液晶顯示模塊使用說明書 。 [5] 數字電子技術基礎。常丹華 主編 [6] 單片機原理及應用技術。張淑清等編著 [7] 百度文庫以及網上的各種資料。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 28 附 錄 附錄 1 系統主程序 //包含所需頭文件 include include include define uint unsigned int define uchar unsigned char //uchar key_value。 sb