【正文】 電子技術(shù)基礎(chǔ)。 [3] DS18B20溫度傳感器使用手冊 。 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 27 [1] 譚浩強， C程序設(shè)計 .北京：清華大學出版社 ,。整個軟件的設(shè)計采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計思想，使程序便于移植。采用了 DS18B20溫度傳感器檢測實時溫度狀態(tài)，使數(shù)據(jù)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(tǒng)的可靠性。這樣節(jié)省了成本。 對智能空調(diào)控制系統(tǒng)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(qū)動等，通過上述分析最終通過程序算法實現(xiàn)溫度的自動控制控制。實踐證明，這對室內(nèi)的溫度并沒有明顯的影響。 溫度傳感器檢測的實時溫度準確度較高，可以使室內(nèi)溫度始終保持在一個比較理想的狀態(tài)中，使人們的生活更加舒適。走時精確，而就會減小定時長短的 失 誤，更加精確 化?？蓪崿F(xiàn)各個功能的調(diào)節(jié)與運行。 本裝置使用了矩陣鍵盤 。 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(diào)節(jié)時間。此時光標閃爍。 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。 系統(tǒng)測試 ，液晶顯示器 不 顯示。 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 的 主 程序 流程圖 ， 如圖 31所示： 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 21 圖 31 主程序 流程圖 智能空調(diào) 控制系統(tǒng)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(diào)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(diào)控制系統(tǒng) 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(diào)控制系統(tǒng) 23 4 系統(tǒng)測試及結(jié) 果分析 通過兩周 的設(shè)計和制作，本系統(tǒng)成功地實現(xiàn)了設(shè)計要求。通過 人機交互選擇系統(tǒng)所運行的功能，確定這些數(shù)值是否需要進行改動。 首先系統(tǒng)上電后啟動系統(tǒng)功能， 此時處于待機狀態(tài)， S3按下后 液晶 顯示器 顯 示， 空調(diào)開始工作， 然后可以通過人機交互選擇系統(tǒng)所運行的功能 。 表 24 繼電器工作參數(shù) 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 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(diào)控制系統(tǒng) 20 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化、結(jié)構(gòu)化 的設(shè)計思想，使程序便于移植。JQC3FF5V繼電器的觸點形式是一開一閉 。 驅(qū)動電路圖如圖 210所示。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(qū)動才能完成，所以本設(shè)計中通過三極管 VT1(8550)，繼電器 K1后，驅(qū)動智能空調(diào) 的啟動 /停 止功能，最終使室內(nèi)的溫度保持在一個人為感覺良好 的理想 狀態(tài)。 矩陣 鍵盤電路工作原理 矩陣 鍵盤采用動態(tài)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。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。 LCD1602是指顯示的內(nèi)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(shù)字）。 7. LCD1602的一般初始化（復位）過程 ： 寫指令 38H：顯示模式設(shè)置 寫指令 08H：顯示關(guān)閉 寫指令 01H：顯示清屏 寫指令 06H：顯示光標移動設(shè)置 寫指令 0CH：顯示開及光標設(shè)置 顯示模塊電路 在該系統(tǒng)中顯示用到的是 LCD1602液晶顯示器。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。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(nèi)部顯示地址。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 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(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 7： 字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 。 指令 6：功能設(shè)置命令 。 指令 5： 光標或顯示移位 。 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 。 指令 4：顯示開關(guān)控制。 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 指令 3： 光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向。（說明： 1為高電平、 0為低電平） 表 32 LCD1602控制指令 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或DDRAM 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標復位到地址 00H 位置。 5． LCD1602的指令說明 : LCD1602內(nèi)部的控制器共有 11條控制指 令 ,如表 32所示 。 第 15腳：背光源正極。 第 6腳： E端為使能端，當 E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊 執(zhí)行命令。 表 21 LCD1602引腳接口說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 口 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 口 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 口 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 口 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 口 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 口 7 D0 數(shù)據(jù) 口 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 口 16 BLK 背光源負極 第 5腳： R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 第 3腳： VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 2． LCD1602的基本參數(shù)及引腳功能 : LCD1602 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 11 帶背光的比不帶背光的 要 厚，是否帶背光在應用中并無差別，兩者尺寸差別 ， 如圖 25 所示： 圖 25 LCD1602尺寸圖 3． LCD1602主要技術(shù)參數(shù)： (1)顯示容量 :162 個字符 (2)芯片工作電壓 :— (3)工作電流 :() (4)模塊最佳工作電壓 : (5)字符尺寸 :(WH)mm : LCD1602 采用標準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳 接口說明如表 21 所示 : 第 1腳 ： VSS為地電源。液晶顯示器的英文名稱是 Liquid Crystal Display， 所以液晶顯示器又可以叫做 LCD，以下的 1602 液晶顯示器都稱為 LCD1602。例如： 1602 液晶顯示器所 表述的意思就是，每行顯示 16 個字符，一共能夠有兩行進行顯示字符。 顯示模塊設(shè)計 1602 液晶顯示器 概述 1．液晶顯示器 簡介 液晶顯示器的主要工作原理是通過電流刺激液晶分子，從而產(chǎn)生點、線、面、并配合背部燈管構(gòu)成不同的顯示畫面。 (6) 延時 30微妙。 (4) 延時 4微妙。 (2) 延時 6微妙。 3． 控制器讀時序 。 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 10 (6) 重復 1～ 5步驟，直到發(fā)送完整的字節(jié)。 (4) 延時 60微妙。 (1) 數(shù)據(jù)線先置“ 0” (2) 延時 15微妙。 (5) 若 CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “ 0” 后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（ 3）步的時間算起）最少要 480微妙。如果初始化成功則在 15到 60微妙時間內(nèi)產(chǎn)生一個由 DS18B20所返回的低電平 “ 0” 。 (3) 數(shù)據(jù)線拉到高電平 “ 1” 。 (1) 數(shù)據(jù)線拉到低電平 “ 0” 。功能電路如圖 24所示，溫度傳 感器 DS18B20將采集回來的數(shù)據(jù)經(jīng) 給 AT89c52單片機，AT89c52單片機把這些數(shù)據(jù)進行分析， 送至 1602液晶顯示器上顯示 溫度 。 DQ（ 4腳 )： 數(shù)據(jù)輸入 /輸出腳 ,漏極開路 ,常態(tài)下高電平。 圖 23 DS18B20 引腳圖 3． DS18B20引腳功能如下 ： NC(1 、 2 、 6 、 7 、 8腳 ) ： 空引腳 ,懸空不使用。 2． DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由 4部分組成： 64 位光刻 ROM，溫度傳感器，非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL，配制寄存 。 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 8 (5) 用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限。 (3) 內(nèi)含 64 位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器 ROM。 DS18B20 概述 1． DS18B20的性能特點： (1) 采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它 I/O口線與微機接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（ 9位二進制數(shù)，含符號位） 。 2℃。 ℃。測量溫度范圍為 55℃～ +125℃?？梢苑謩e在 和 750ms 內(nèi)完成 9 位和 12 位的數(shù)字量 ，并且從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息僅需要一根口線 ( 單線接口 ) 讀寫 ， 溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線 ， 總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電 ， 而無需額外電源。 DS18B20 具有體積小，接口方便，傳輸距離遠等特點 。 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 7 溫度檢測模塊設(shè)計 溫度傳感器的選取 溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，人民的生活 舒適度 與環(huán)境的溫度息息相關(guān)， DS18B20 裝置適用于人民的日常生活和工 業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的 溫度測量。但是這個直 流電源很不穩(wěn)定 ，所以再用一個 7805 進行穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定 的 5V直流電源。 電源模塊的應用 電源模塊電路如圖 22 所示。 電源模塊設(shè)計 電源模塊概述 LM7805是常用的三端穩(wěn)壓器，一般使用的是 TO220封裝，能提供 DC 5V的輸出電壓，應用范圍廣，內(nèi)含過流和過載保護電路。 燕山大學里仁學院 智能空調(diào)控制系統(tǒng) 5 2 系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn) 主控制模塊 主控制單元模塊設(shè)計 系統(tǒng)主控制