智能空调控制系统设计

燕山大学

课程设计说明书题目：智能空调控制系统

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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

目录

1智能空调控制系统的方案设计 (1)

1.1智能空调控制系统 (1)

1.2系统工作原理 (2)

1.2.1系统功能模块工作原理介绍 (2)

1.2.2各功能要求实现的工作原理 (2)

2系统功能模块的设计与实现 (5)

2.1主控制模块 (5)

2.1.1主控制单元模块设计 (5)

2.1.2主控制单元工作原理 (5)

2.2电源模块设计 (6)

2.2.1电源模块概述 (6)

2.2.2电源模块的应用 (6)

2.3温度检测模块设计 (7)

2.3.1温度传感器的选取 (7)

2.3.2DS18B20概述 (7)

2.3.3温度检测单元电路 (8)

2.4显示模块设计 (10)

2.4.11602液晶显示器概述 (10)

2.4.2显示模块电路 (15)

2.5模块设计 (17)

2.5.1键盘电路功能设定 (17)

2.5.2矩阵键盘电路工作原理 (17)

2.6外围驱动电路模块设计 (18)

2.6.1驱动电路 (18)

2.6.2JQC-3FF继电器 (18)

3系统软件设计 (20)

4系统测试及结果分析 (23)

4.1系统测试 (23)

4.2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)

1 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

1.2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