智能空调控制系统设计毕业设计

I摘要智能空调控制系统是根据温度传感器采集室内的环境温度与系统的预设值进行对比，通过控制系统的预先设置，空调进行自动制冷或制热，从而达到了智能控制的目的。根据人们对生活环境的要求和单片机的应用特性，本文介绍了应用STC89C52单片机进行控制的智能空调控制系统。智能空调控制系统主要由电源电路、液晶显示电路、单片机控制电路、按键电路、控制指示电路等组成。其工作原理是温度传感器DS18B20采集室内温度传送给单片机，单片机分析数据，控制智能空调加热或制冷。此系统可以通过按键设置空调的温度，使空调对室内进行加温或降温，也可以对系统预设一个温度值，通过传感器感知室内温度与智能空调的预设温度值进行对比，通过单片机控制空调对室内进行加温或降温，达到智能空调的自动控制功能。在定时功能启动的情况下，如果计时时间与定时时间相同，此时空调相应的状态会自动关闭，把定时时间存在STC89C52单片机内部的EEPROM中，断电后不会消失，直至通过按键去改变，达到了智能空调的定时功能。关键词：智能空调；液晶显示；STC89C52单片机；ds18b20温度检测芯片I目录1智能空调控制系统的方案设计..........................................................11.1智能空调控制系统....................................................................11.2系统工作原理............................................................................21.2.1系统功能模块工作原理介绍.........................................21.2.2各功能要求实现的工作原理.........................................22系统功能模块的设计与实现..............................................................52.1主控制模块................................................................................52.1.1主控制单元模块设计.....................................................52.1.2主控制单元工作原理.....................................................52.2电源模块设计............................................................................62.2.1电源模块概述.................................................................62.2.2电源模块的应用.............................................................62.3温度检测模块设计....................................................................72.3.1温度传感器的选取.........................................................72.3.2DS18B20概述................................................................72.3.3温度检测单元电路.........................................................82.4显示模块设计..........................................................................102.4.11602液晶显示器概述..................................................102.4.2显示模块电路...............................................................152.5模块设计..................................................................................172.5.1键盘电路功能设定.......................................................172.5.2矩阵键盘电路工作原理...............................................172.6外围驱动电路模块设计..........................................................182.6.1驱动电路.......................................................................182.6.2JQC-3FF继电器...........................................................18II3系统软件设计....................................................................................204系统测试及结果分析........................................................................234.1系统测试..................................................................................234.2系统测试结果及分析..............................................................25结论...................................................................................................26心得体会.....................................................................错误!未定义书签。参考文献.....................................................................错误!未定义书签。附录...................................................................................................28燕山大学里仁学院智能空调控制系统11智能空调控制系统的方案设计本系统以单片机STC89C52为核心，采用电源模块、温度采集、键盘输入、液晶显示、驱动电路等，实现了基于空调温度控制系统。把定时时间存入单片机EEPROM中，不易丢失。人机交互采用按键输入、液晶显示，界面友好，易于操作。1.1智能空调控制系统DS18B20温度传感器采集室内温度数据，并将信息反馈给CPU，单片机分析并与设定的温度值进行比较，通过驱动电路使智能空调调节不同的工作状态，单片机的工作状态有加热、制冷工作状态。不同的按键S的功能设置为：S2为“加”，S10为“减”，S3启动/关闭，S5为启动智能空调制冷状态，S6为调节走时按键，S7为启动智能空调暖风工作状态，S13为开启/关闭定时，S14为调节定时。系统的结构框图如图1-1所示：图1-1智能空调控制系统结构框图单片机键盘输入晶振电路复位电路液晶显示温度检测驱动电路燕山大学里仁学院智能空调控制系统21.2系统工作原理1.2.1系统功能模块工作原理介绍电源管理模块将外部交流电通过整流变压器及稳压芯片7805进行稳压，以便提供给各个系统工作模块，如DS18B20温度传感器、单片机主控制单元、液晶显示单元、驱动电路单元等。单片机（STC89C52）主控制单元负责整个智能空调控制系统的运行控制，通过人际交互单元（按键及液晶显示）的系统功能设置，用1602液晶显示器将室内温度显示出来，并且可以通过按键进行调整，实现空调加热或制冷的工作状态设置，即达到智能空调的手动控制功能。通过DS18B20温度传感器实时检测室温并通过1602液晶显示器显示室温，并将室温与预设值进行对比，实现空调自动制冷或加热，实现了智能空调的自动控制功能。在定时功能启动的情况下，如果计时时间与定时时间相同，此时，空调相应的工作状态会自动关闭。把定时时间存在STC89C52单片机内部的EEPROM中，断电后不会消失，直至通过按键去改变，实现了智能空调的定时加热或制冷功能。1.2.2各功能要求实现的工作原理1、定时与时间显示刚开始上电时，1602液晶显示器上产生实时时间。此系统运用单片机的定时器功能产生走时，采用的是二十四小时制，在一直通电的情况下，会一直加到23:59:59，然后清零从00:00:00重新开始。若开启定时功能，液晶右下角显示定时时间，在显示器的右上角显示ON,未开启定时功能则显示OFF。液晶显示屏的显示画面，如表1-1所示：表1-1未开启定时或开启定时功能，液晶显示屏显示结果0123456789101112131415燕山大学里仁学院智能空调控制系统3OOFNF单片机得电后，其内部定时器会立即开启，在软件程序中设定其相应的内部定时器的寄存器从而相应的走时会比较准确的记录下来。2、温度检测与显示DS18B20检测的室内温度信号返回给单片机，单片机会相应的处理此温度信号，同时送往液晶显示器显示。提前设定的温度值存在单片机ROM中，单片机处理后，也会在液晶上显示。如表1-2所示，用**表示实时室内温度。表1-2液晶显示屏显示实时室内温度（**为温度值）0123456789101112131415**智能温控就是感温头精确感应，把室内温度的变化传递给中央控制芯片，由芯片控制系统使室内温度达到显示屏上的设定温度，使用者只需要自身的要求而去设定不同的温度即可，以达到最大的智能化控制。3、键盘调节人机交互采用键盘输入。通过键盘输入指令，控制相应的不同状态的切换、时间定时长短的设定。调整时间设定（*表示光标闪烁）如表1-3所示。燕山大学里仁学院智能空调控制系统4表1-3液晶显示的调整时间设定（*为走时时间，@为定时时间）0123456789101112131415**：**：**@@：@@通过按键把定时的时间写入单片机的EEPROM中，永久性保存。燕山大学里仁学院智能空调控制系统52系统功能模块的设计与实现2.1主控制模块2.1.1主控制单元模块设计系统主控制单元，采用AT89c52单片机为主控制芯片，主要包括AT89c52单片机、复位电路、时钟电路、下载电路、电源指示电路。2.1.2主控制单元工作原理系统主控制单元如图2-1所示：XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT01