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智能空調控制系統設計畢業(yè)設計-在線瀏覽

2025-02-03 17:46本頁面
  

【正文】 9RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2R 1 01 0 kC13 0 p FC23 0 p FC31 0 u FG NDG NDX1CR Y S T A LV c c 圖 21 系統主控制單元功能電路 STC89C52 單片機具有 256KB 的程序存儲區(qū)、 8KBFlashROM,完全滿足系統設計需要, 按鍵 S1 為復位按鍵 , 采用低電平復位,電容 C3 與電阻燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 6 R10 組成上電復位電路,為了提高串行 通信波特率的準確度,時鐘電路采用 12MHZ 的晶振和 電容 C 電容 C2 組成振蕩電路。帶散熱片時能持續(xù)提供 1A的電流,如果使用外圍器件,它還能提供不同的電壓和電流。電源電路主要為系統提供工作 T R 1T RA N 2 P 2 SL P = 1 HL S = 0 .0 0 2 5 hM = 1RP = 1 mRS = 1 mC60 .1 u FC84 7 0 u fC 1 00 .1 u FC92 2 0 u F+ 8 8 . 8A C V o l t s+ 8 8 . 8V o l t sVI1VO3GND2U27 8 0 5B R 1B RI DG E+ 8 8 . 8V o l t s 圖 22 電源模塊功能電路 電源,總電源有 220V 輸入, 通過變壓器和整流器輸出 12V 直流電源。供單片機、 lcd1602 等使用。由半導體公司生產的 DS18B20 型單線智能溫度傳感器 ,屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器 , 可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領域的溫度測量及控制儀器、測控系統和大型設備中。 采用數字溫度傳感器 DS18B20, 與傳統的熱敏電阻相比 , 它能夠直接讀出被測溫度并且可根據實際要求通過簡單的編程實現 9~ 12 位的數字值讀數方式。因而使用 DS18B20 可使系統結構更趨簡單 ,可靠性更高,成本更低。在 10℃~+85℃ , 精度為177。 DS18B20 的精度較差為177。現場溫度直接以 “一線總線 ”的數字方式傳輸,大大提高了系統的抗干擾性。 (2) 測溫范圍是 55℃ ~+125℃。 (4) 適配各種單片機或系統機。 (6) 內含寄生電源。 DS18B20 的管腳排列如圖23 所示。 VDD( 3腳 ) : 可選電源腳 , 電源電壓范圍 是 3~ 。 溫度檢測單元 電路 溫度檢測單元采用 DS18B20實現溫度的檢測。 燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 9 2 7 . 0DQ2V C C3G N D1U1D S 1 8 B 2 0P 2 . 3圖24 DS18B 20 溫度檢測功能電路 具體操作如下: 1. DS18B20初始化 。 (2) 延時 480微妙(該時間的時間范圍可以從 480到 960微妙)。 (4) 延時等待 80微妙。 根據該狀態(tài)可以來確定它的存 在,但是應注意不能無限的進行等待,不然會使程序進入死循環(huán),所以要進行超時判斷。 2. 控制器寫時序。 (3) 按從低位到高位的順序發(fā)送數據 (一次只發(fā)生一位 )。 (5) 將數據線拉到高電平。 (7) 最后將數據線拉高。 (1) 將數據 線拉低 “ 0” 。 (3) 將數據線拉高 “ 1”, 釋放總線準備讀數據。 (5) 讀數據線的狀態(tài)得到 1個狀態(tài)位,并進行數據處理。 (7) 重復 1~ 7步驟,直到讀完一個字節(jié)。 各種不同型號的液晶顯示器都是按照顯示字符的行數或者是液晶顯示器點陣的行、列數進行命名的。本設計就是應用 1602液晶顯示器進行顯示溫度以及定時時間。 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數字、符號等點陣式液晶顯示器, LCD1602 以并行操作方式占大多數,但是有的也并行操作方式和串行操作方式同時具有,用戶自行選擇并口或串口操作。 第 2腳: VDD接 5V正電源。 第 4腳: RS為寄存器選擇,高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 12 寄存器。當 RS和 R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址,當 RS為低電平 R/W為高電平時可以讀忙信號,當 RS為高電平 R/W為低電平時可以寫入數據。 第 7~ 14腳: D0~ D7為 8位雙向數據線。 第 16腳:背光源負極。 LCD1602液燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 13 晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現的。 指令 2: 光標復位,光標返回到地址 00H。 高電平右移,低電平燕山大學里仁學院 智能空調控制系統 14 左移 。高電平表示有效,低電平則無效。 D:控制整體顯示的開與關,高電平表示開顯示,低電平表示關顯示 。 B:控制光標是否閃爍,高電平閃爍,低電平不閃爍。 S/C:高電平時移動顯示的文字,低電平時移動光標。 DL:高電平時為 4 位總線,低電平時為 8 位總線 。 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 8: DDRAM 地址設置。 指令 10: 寫數據。 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(zhí)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。 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。 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(fā)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”。 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(yōu)點,在各種小系統中得到了非常 廣泛的應用。 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 。 S2 為“加”, S10 為“減”, S3 啟動 /關閉, S5 為啟動智能空調制冷狀態(tài), S6為調節(jié)走時按鍵, S7 為啟動智能空調暖 風工作狀態(tài), S13 為開啟 /關閉定時,S14 為調節(jié)定時。 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。 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。 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。 繼電器 的 工作參數如表 34所示。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。 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。 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。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。 顯示走時,定時、實際溫度值等 。 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(jié)定時時間。按下 S2或 S9可調節(jié)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。 按鍵簡潔方便,滿足人們的習慣。 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。利用單片機 的 自身資源,節(jié)省 了成本,減少了外圍電路的設計。 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。 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。 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。 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。 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。 [2] 7805電壓轉換模塊使用說明書 。 [4] LCD1602液晶顯示模塊使用說明書 。常丹華 主編 [6] 單片機原理及應用技術。 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。 //電源指示燈 uchar p。 //矩陣鍵盤掃描 /************
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