客厅空调智能开关设计


    
    客厅空调智开关设计




    客厅空调智开关设计



    设计利红外遥感发送接收器建立两单片机间通信桥梁机模拟遥控机模拟空调系统整系统利红外编码进行线操控空调实时利温度传感器温度进行检测温度数实时显示液晶显示器外采红外感应技术感应信息做整客厅空调智开关系统信号系统实现智化感应数字化显示线控制等功具备时效性稳定性等特点款时俱进时代产品

    关键词:单片机红外通信机机红外编码显示器红外感应

























    Design of intelligent switch for living room air conditioning

    Abstract

    This design uses infrared remote sensing transmitter receiver to build a communication bridge between two singlechip computers The main computer simulates remote control and the slave computer simulates air conditioning system The whole system uses infrared coding to control the air conditioner wirelessly uses temperature sensor to detect the temperature in real time and displays the temperature data on the LCD in real time In addition infrared sensing technology is used to make the sensing information as the enabling signal of the intelligent switch system of the living room air conditioner The system realizes the functions of intelligent sensing digital display wireless control etc It is a product of the times that keeps pace with the times

    Keywords single chip microcomputer infrared communication host slave infrared coding display infrared induction
    目录
    1引言 1
    11设计目意义应达技术求 1
    12设计国外发展概况存问题 1
    13 设计应解决问题 2
    2总体解决方案 3
    21客厅空调智开关系统基设计求 3
    22客厅空调智开关系统组成设计思路 3
    23客厅空调智开关系统方框图 4
    3 硬件方案设计 5
    31 控机 5
    311 控机方案选择 5
    312控芯片 6
    313 STC89C52单片机结构 6
    314 STC89C52单片机脚说明 7
    315 STC89C52单片机系统 8
    32 温度传感器 9
    321 温度传感器选择方案 9
    322 DS18B02原理 11
    323 DS18B20电路连接 12
    33 显示器模块 12
    331 显示器模块选择方案 12
    332 LCD1602液晶显示器 13
    333 LCD1602显示工作原理 14
    334 LCD1602 电路设计 15
    图 351 LCD1602电路设计 15
    34 体红外传感器 16
    341 HCSR501 RD624体红外感应电子模块原理 16
    342 体红外电路 16
    35 红外收发系统 16
    351 红外收发系统原理 16
    352 红外收发系统仿真电路设计 18
    36 晶振电路 18
    37复位电路 20
    4软件设计程序流程 21
    41编程环境 21
    411 编程环境选择 21
    412 软件开发环境介绍 21
    413 编程语言选择 22
    42 HCSR501程序设计 22
    421 HCSR501程序设计流程 22
    421 HCSR501程序设计流程图 22
    43 DS18B20程序设计 23
    431 DS18B20程序设计流程 23
    432温度传感器程序实现流程图 23
    44 红外收发系统程序设计 24
    45 系统程序设计流程 25
    5系统仿真 26
    51 调试步骤 26
    52 软件调试 26
    6 总结 27
    谢 辞 28
    参考文献 29
    附 录 30
    附 录1 程序代码 30
    附 录2 原理图 32


    1引言
    11设计目意义应达技术求
    远程控制技术指受控目标进行远程控制工业控制国计民生等领域广泛应红外遥控种线需作器件产生接触控制技术抗干扰力较强具相信息传输力时耗成较低[1]
    12设计国外发展概况存问题
    1台级生态系统基形成
    智插头开关窗帘智空调智冰箱智电视等基素市场拥非常发展潜力述资源中资源均利整合构成智生态系统中阿里米等例中国已进入全面AI家庭市场AI家庭型创新企业目标购买建立生态系统企业做事情型企业米生态链阿里·巴巴·台湾台等建立起户言优势产品台样性产品成分完整性台提供完整智家庭系统总体言智家庭市场产品技术情况保持稳定预计2018年智家庭营销第年
    2老代智家居系统基退出市场
    着米阿里华等互联网巨头加盟原谓传统智家居已基退出市场特点入会费高价格高稳定性差欺骗赚钱误导市场许户智家居信谓智家居制造商幸运2018年说集中退出转型时期现市场基罕见户说受骗性越越
    3服务落市场起步
    聪明家庭生态系统形成时相应服务必须齐头进说AI家庭方例米供应商务服务户包括设计安装维持等服务家中需服务会适服务设备调整程序安装提供维修服务中价格非常清晰时技术统服务理聪明设计定位服务竞争称蓝海市场
    4语音入口已成熟
    AI音箱米AI音箱天猫精灵琪等发展迅速目前技术整逐渐成熟外价格非常低非常适合家庭语音正前面涉容然语言现阶段户智家居间理想接口现界面已足够实户说年龄正常讲普通话标准方言通语音入口轻松控制智家居系统
    5AI开始渗入智家居
    工智出现前智家居发展非常受限特单元件设备2018智家居台已具备工智力中AI普速度明显加快全动智家居系统落提供需工设置基础时极提高年智家居系统思维力户说谓事事智家居系统快会出现
    6组件系统价格基稳定
    2018年激烈竞争单组件效益较低台支持需求增加服务附加值增加SMART形部件价格保持相稳定原例智型扬声器安装维修2018年出现时花费数千美元中数花费数百美元更少年前户说果掌握基知识非常低成建立起运作良智家庭系统果理解找服务提供者
    总说技术成熟性容易操作直接控制家里没少AI家庭没少户破坏智家庭系统许户解智家庭然认AI家庭智插头开关水年户已害怕井口线必须承认整家庭福利建立福利市场
    13 设计应解决问题
    充分利智家居趋势解决家中存手动调节空调问题设计开发款实现远程操控客厅空调智开关系统采STC89C52RC作单片机控控芯片控机模拟红外键机模拟空调红外接收器控机负责接收实时接收键模块信号针键脚脉信号进行判断然通红外遥控线发射接收器机发出脉编码机判断脉编码处理信息否进行时钟调整否改变温度限值否改变空调启动时间结束时间否驱动空调驱动电路否机关闭等进行操作实时接收DS1302时钟信息实时检测温度传感信息时实时述容显示显示器

    2总体解决方案
    21客厅空调智开关系统基设计求

    1采STC89C52RC单片机 晶振电路复位电路组成单片机系统
    2采DS18B20测量实时温度低设定温度开机高设定温度关机调节温度
    3采LCD1602显示实时温度设定温度
    4采红外热释传感器检测时动关机(仿真感应器普通感应器模拟输出开关信号实物)
    5采红外遥控进行温度设定定时设定(设定空调开时间时关闭)开关操作
    6仿真软件仿真仿真里元件实物略原理相

    22客厅空调智开关系统组成设计思路
    客厅空调智开关系统组成:该系统单片机()显示器模块温度传感器模块体红外传感器键模块红外收发系统时钟模块空调驱动电路组成
    设计思路:
    单片机():两者均采51单片机STC89C52RC作单片机控控芯片控机模拟红外键机模拟空调红外接收器控机负责接收实时接收键模块信号针键脚脉信号进行判断然通红外遥控线发射接收器机发出脉编码机判断脉编码处理信息否进行时钟调整否改变温度限值否改变空调启动时间结束时间否驱动空调驱动电路否机关闭等进行操作实时接收DS1302时钟信息实时检测温度传感信息时实时述容显示显示器
    键模块:设计中采轻触开关型键负责单片机输出高低脉信号通脚输入高低脉进行数判断机发出脉编码
    温度传感器:采DS18B20数字型温度传感器负责实时采集外接温度信号等机发送温度数程序中采12位温度数
    体红外传感器:体红外传感器采HCSR501体感应模块款输出量高低脉数字型传感器单总线控制输出传感器单片机进行直接相连需模数转换芯片根外部否收光光束阻挡直接机实时发送高低脉阻挡红外光束发送高电反发送低电
    显示器模块:显示器模块采LCD1602液晶显示屏功负责显示前时间温度值数值根指令够显示正修改定时开始结束时间时分显示正修改温度值数值限
    时钟模块:采DS1302时钟芯片前够独立进行时钟计数提供时钟信息
    红外遥感线发射接收器:负责机机发送编码信号控制机状态
    空调驱动系统:采电机起振电路三级放电路步进电机组成模拟空调制冷工作原理
    红外收发系统:红外遥感线发射器红外遥感线接收器组成负责机机发送信号

    文述模块信息进行详细介绍部分模块选择作出说明
    23客厅空调智开关系统方框图
    客厅空调智开关系统方框图图21

    单片机

    单片机


    温度传感器


    体红外传感器传感器


    键模块

    空调驱动系统

    红外收发系统

    显示器模块



    时钟芯片



    纽扣电池


    图21客厅空调智开关系统方框图
    3 硬件方案设计
    31 控机
    311 控机方案选择
    方案:采DSP作控机DSP种典数流型微处理器计算微处理器适合复杂算法务软件更新速度快够极提高系统稳定性性DSP起极灵活采数程序分离哈弗结构减少条指令执行事件具种软硬件存储器接口DPS特殊处理结构导致研发周期较长[2]DSP适合较低采样速率务时进行特复杂算法场合产品更新换代快软件完全实现兼容外制作成较高材料造假昂贵容易获时制作材料环境污染较
    方案二:利8051系列单片机作系统控制器该单片机属低功耗高性微控制器功耗低接口成造价较低廉时8051单片机强ROMram功完全符合次设计需求
    方案三:STM32系列微控制器该核ARM生产开发CortexM3核属ARM系列够进行种微信号处理特殊处理芯片选择够模块具体操作进行高效回应高效干扰保护高稳定性芯片特点具占高市场份额快速发展高利率系列优点[3]外STM32F103系列单片机时具种功STM32F103系列单片机够释放CPU空间便进行操作然成相较高STM32F103系列单片机中集成高精度ADC转换器强处理力够维持双通道采样保持功低0V高36V电压两ADC转换器16输入通道采集TM32F103系列单片机外部快速IO达21IO口进行部16外部中断映然STMF103系列单片机工作电压范围20V~36V5V信号端口进行输入[4]通软件设计端口够配置成推挽输出开漏输出拉电阻输出拉电阻输入拉电阻输出拉电阻输出等外设功够软件层面优化外部电路IO需外部电路进行关输出力设置外次设计8051系列单片机已完全满足求考虑stm32单片机制作成方面较高制造元件程环境污染较[5]
    方案四:MSP430系列单片机作控制器拥高性低功耗扩展灵活方便等诸特点相晶振情况速度51系列单片机快12倍左右然成相较高外次设计STC89C52单片机已完全满足求考虑MSP430制作成方面较高制造元件程环境污染较情况MSP430系列单片机作系统控机显然符合设计求[6]
    综四种方案考虑stm32系列单片机DSPMSP430单片机作系统控机显然符合设计求选择方案二更符合设计求
    312控芯片
    方案:选择STC89C52控芯片STC89C52功非常强缓存区存区容量足满足时开发需外值提STC89C52具代接口功价格低廉速度快开发中广泛应STC什广泛应原
    方案二:选择827982558155等作控芯片827982558155等芯片专接口芯片速度快价格昂贵制造付出环境成太高制造环境较
    综合考虑设计采方案更具行性
    313 STC89C52单片机结构
    存储器制造核心技术方面采ATMEL公司开发专注开发register高密度非易失性register技术公司89c5280c51相引脚存储器指令方面达存突效果stc89c52flash允许应程序运行储存STC89C52Flash允许程序储存器系统编程时适常规编程器应[7]片存方面STC89C52具非常灵活单字节CPU处理 允许系统编程Flash强功STC89C52够嵌入式控制系统应提供效便捷解决方法
    STC89C52容方面分析力81字节存 89C52 Flash更说RAM存储256字节300 16位定时器电表时量6二级结构中断32位输入输出(I O)两数门狗定时器指针手表串行堵漏全双工非晶振电路外 STC 89C52芯片成静态逻辑操作状态种状态数然相固定0hz范围STC89C52两种软件代模型状态[8]移动状态控机停止工作RAM中断服务程序等继续工作RAM容保留降保护状态丢失振动时间时基STC89C52单片机会停止切工作等中断产生者直接硬件复位止[9]
    89C52广泛市面价格827982558155相低属种济型芯片89C52芯片拥功具备专型接口功计数定时串口等功189c52芯片承担三专门接口芯片工作样仅仅优化硬件结构降低成STC89c52具40引脚32IO口(输入输出口)时拥两读写口线支持烧写反复擦[10]原够降低开发成引脚构图图31

    图31 STC89C52引脚图





    314 STC89C52单片机脚说明
    描述P0脚 P0口八位引脚作外部程序(外部程序数存储)数存储库定义数址第次1中注册时口脚P0定义高强度输入外P0口属8特殊级(输出输出)双通道开口开口吸收8门电流FIASH处编程状态时P0列应作初始代码输入通道FIASH处控制状态时P0必须控制[11]
    P1端口P1端口特殊端口特殊端口STC89C52中8双轨点组成提供更高拉伸强度1 时P1具许第二脚功定时器计数器等等里 赘述
    P2口: P2口时需外接拉电阻部已集成拉电阻时具备双IO八位脚
    P3 口:P3输出四逻辑级P3计数器P3拉高时舱口推相反方部抗拉强度原作入口舱口部阻力外部移动时作输入时会产生暴露电流(IIL)P3端口特殊功(第二功中编程FLASH检查程中P3端口接收控制信号)
    stc89c52拥许引脚具第二功引脚具备串行存储器读输入口rxd脚芯片p30脚具备外部串行存储器读输出口txd脚p31具备外部存储器中断0(int0)脚p32具备外部存储器中断1(int1)rxd脚p33具备0外部存储器输入(t0记时器)rxd脚p34RXDTXD等串口通信脚控制编程校验脚闪烁等方面功做说明[12]
    STC89C52拥常脚转具复位输入rst脚外拥xtaleprogpseneavppxtal2等种功复杂脚

    315 STC89C52单片机系统
    STC89C52设计控芯片部集成复位电路时钟电路电源电路便组成系统拥三部分电路单片机正常工作系统原理图图32示:



    图32 系统
    32 温度传感器
    321 温度传感器选择方案
    温度传感器设计系统参数监测核心部分户需通LCD1602进行温度值监测需选择款高精度性稳定传感器进行系统设计
    目前常见温度传感器分四种:热电偶型热敏电阻型电阻温度传感器(称RTD)IC温度传感器[13]
    方案:
    热敏电阻型传感器基热敏电阻温度特性进行设计基热敏电阻温度升高环境阻值会增者见效特点热敏电阻分正温度系数电阻器负温度系数电阻器热敏电阻特征阻值会温度进行表现热敏电阻作种半导体器件温度变化时阻值呈现种非线性变化曲线部载流子远金属中载流子少导致电阻率较温度升高导致导电率增加电阻率降低[14]热敏电阻型温度传感器原理某阻值温度显著变化金属氧化物制造工艺导致阻值测量作测物体温度进行处理
    方案二:
    热偶型温度传感器优点材料粗细会影响传感器灵敏度材料细制成温度传感器材料延展性较欲热电偶温度传感器响应速度非常快常监测温度快速变化场合正灵敏导致抗干扰性较弱部元件工作状态容易收温度影响微温度变化适合热偶温度传感器进行监测时热电偶型温度传感器根场适环境分种型号户根种型号提供种参数进行选择数量众型号满足绝数情况
    方案三:电阻式温度传感器种基金属电阻率温度关系进行制造铂丝制造出RTD(电阻式温度传感器)品质电阻式温度传感器价格高较便宜镍镍合金制造成电阻式温度传感器种材质温度传感器价格铂丝低具较高精度电阻式温度传感器热误差较敏感种温度传感器进行测量时施加电流电流产生热量会测量结果造成定影响时电阻式温度传感器金属制成导电率较高传感器进行接线时导线电阻会测量结果产生较影响[15]电阻式温度传感器精度高稳定性特点广泛应种生产程中产生液体气体介质温度进行检测广泛应气象环保等部门
    方案四:IC温度传感器目前领域广泛数字集成温度传感器数字集成温度传感器体积巧特点已够生活提供便利CMOS工艺低成低功耗特点类型传感器够完成两种信号输出两种信号目前开发员常模拟信号数字信号
    市面常见温度传感器进行分析决定性稳定功耗低方案四进行设计类型传感器够效减系统整体体积IC温度传感器够通模拟者数字信号进行输出系统采控芯片快进行种微信号处理分析选IC型温度处理器够效缩短系统开发周期时够减系统开发中需成
    种温度传感器进行分析决定美国DALLAS公司生产DS18b20型传感器DS18b20选择种非常巧封装结构够环境中温度提供9位度数款精度相较高温度传感器三根引脚功分电源电压数传输总线系统[16]突出特点单线接口完成单片机命令写入数读出数相关读出工作需外部电源辅助便完成通根总线便够完成器件全部工作
    DS18b20传感器仅够节省单片机IO资源时巧封装简单控制模式系统提供便利
    322 DS18B02原理
    DS18B20温度传感器工作DS18B20通常温度传感器DS18B20温度传感器具连接线方便改装坐更导式螺旋式磁吸式锈钢装饰式ltm8877ltm874等型号方式DS18B20装修粘软条件通沟道温度高炉水温锅炉消防温度温室洁净室温度弹药库等温度抗碰撞性强体积方便装饰物品齐全适合种空间设备测量种温度控制做温度传感器旧热敏电阻直接读取测温度根实际情况采简单912根读数设计需四元件传感器元件电源传输道路集中三极电路中理趋简单效果更高户带户体验样式图33:







    图33 ds18b20样式图





    表31 DS18b20参数
    测温范围
    -55℃~+125℃测温误差1℃左右
    工作电源
    30~55VDC (数线寄生电源)
    外围电路
    中需外围元件
    数传输位数方式
    测量结果9~12位数字量方式串行传送
    323 DS18B20电路连接
    温度传感器采DS18B20数字型温度传感器节省模拟量转换成数字量操作款单总线控制温度传感器通数口完成温度读取具体电路连接图34

    图34具体电路接线
    33 显示器模块
    331 显示器模块选择方案
    方案:采LED数码动态扫描
    LED数码价格处中等价位显示容数字话采方案十分合适数渐渐增时进行位数时检测显示时时数码会增连线方面编程方面会相应更加复杂适合设计
    方案二:点阵式数码显示
    方式八行八列发光二极组成众场合种显示方式方式更偏显示文字外价格相较高适合次设计
    方案三:LCD液晶显示
    方式单片机驱动显示量数显示样效果清晰见时编写程序较简单价格低廉十分契合设计采种方案作显示方案
    设计需显示种信息时间日期时钟物体重量等种信息综合考虑采方案三更符合实验设计求
    332 LCD1602液晶显示器
    LCD1602液晶显示器广泛种字符型液晶显示模块需信号送相应脚显示容显示容量16*2字符
    LCD1602参数:
    (1)显示容量:16×2字符
    (2)芯片工作电压:45~55V
    (3)工作电流:20mA(50V)
    (4)模块佳工作电压:50V
    (5)字符尺寸:295mm×435mm(宽×高)
    图35:LCD1602引脚功


    图35 LCD1602引脚功图
    引脚功介绍
    (1)引脚1:VSS电源
    (2)引脚2:VDD接5V正电源
    (3)引脚3:VL液晶显示器度调整端
    (4)引脚4:RS寄存器选择脚高电时选择数寄存器低电时选择指令寄存器
    (5)引脚5:rw中r代表LCD1602单片机进行数读取操作w代表单片机LCD1602进行数写操作处高电时表示LCD1602单片机进行数读取操作处低电时代表单片机LCD1602进行数写操作
    (6)引脚6:E端高电跳变低电时液晶模块执行命令E端端
    (7)引脚7~14:LCD1602D0口值D7口8位双数线
    (8)引脚15:背光源正极
    (9)引脚16:背光源负极
    333 LCD1602显示工作原理
    系统求够实现温度显示功液晶LCD1602进行显示查阅相关资料知需LCD1602写字节读字节写命令读命令等基控制函数进行设计具体程序长需LCD1602显示址进行分配保证三温度数值够清晰进行显示LCD1602显示址表32示

    表32 LCD1602显示址

    字符位置
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    第行
    00H
    01H
    02H
    03H
    04H
    05H
    06H
    第二行
    40H
    41H
    42H
    43H
    44H
    45H
    46H
    字符位置
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    ……
    第行
    07H
    08H
    09H
    0AH
    0BH


    第二行
    47H
    48H
    49H
    4AH
    4BH


    外写字节读字节写命令读命令等基控制指令图图36
    图36 指令图
    读写操作屏幕光标操作通指令编程实现(说
    明 1高电0低电)指令具体表33示:
    表33 指令图
    指令

    1
    清显示指令码01H光标复位址00H位置
    2
    标复位光标返回址00H
    3
    光标显示模式设置
    4
    显示开关控制
    5
    光标显示移位
    6
    功设置命令
    7
    字符发生器RAM址设置
    8
    DDRAM址设置
    9
    读忙信号光标址
    10
    写数

    334 LCD1602 电路设计
    LCD1602 电路设计图
    图 351 LCD1602电路设计












    34 体红外传感器
    341 HCSR501 RD624体红外感应电子模块原理
    电气参数表34
    产品型号
    HCSR501体感应模块
    工作电压范围
    直流电压4520V
    静态电流
    <50uA
    电输出
    高33v低0v
    触发方式
    L重复触发H重复触发(默认重复触发)
    延时时间
    5200s(调)制作范围01秒十分钟
    封锁时间
    25(默认)制作范围01秒十秒
    电路板外形尺寸
    32mm*24mm
    感应角度
    100度锥角
    工作温度
    15+70度
    感应透镜尺寸
    直径23mm(默认) 

    342 体红外电路
    体红外传感器采HCSR501体感应模块款输出量高低脉数字型传感器样单总线控制输出传感器单片机进行直接相连需模数转换芯片具体电路连接方式图37:
    图 37电路连接图

    35 红外收发系统
    351 红外收发系统原理
    红外信号收发系统典型电路图37示红外接收电路通常厂家集成元件中成体化红外接收头部电路包括红外监测二极放器限幅器带通滤波器积分电路较器等红外监测二极监测红外信号然信号送放器限幅器限幅器脉幅度控制定水红外发射器接收器距离远交流信号进入带通滤波器带通滤波器通30khz60khz负载波通解调电路积分电路进入较器较器输出高低电原出发射端信号波形注意输出高低电发射端反相样目提高接收灵敏度
      红外接收头种类引脚定义相般三引脚包括供电脚接信号输出脚根发射端调制载波应选相应解调频率接收头红外接收头部放器增益容易引起干扰接收头VCC(电压)PIN脚GND(线)pin脚须加滤波电容专家测试试验般47uf陶瓷电容(注意:电容加100uf20UF电容会导致接收头接收距离拉短)针VCC(电压)PIN脚Vout(输出)间串入10K欧姆拉电阻电压稳定时候进行拉作红外发射器遥控器厂家定制单片机PWM产生家庭遥控推荐红外发射(L5IR445)产生3791KHzPWMPWM占空设置13通简单定时中断开关PWM产生发射波形



    图38 红外信号收发系统典型电路







    352 红外收发系统仿真电路设计
    图39 红外收发系统仿真电路


    36 晶振电路
    时钟电路Y1晶体陶瓷电容器C1C2组成带控制芯片数字电路需时间电路正常工作需时钟电路动发送系统时间控制芯片正常工作控制芯片正常工作时钟信号通常称节拍样整控制系统正常工作保证控制系统正常工作提高性ISpesso采110592Mhz晶体振荡器30pf电容器组合帮助晶体振荡器振动数字控制器通电电容器正常工作电路连接图310示:
    图 310 电路连接图

    37复位电路
    针复位电路里采方法10uf电容10k电阻键进行联方法手动键里具复位电动复位功单片机存储器缓存区进行数擦具体电路连接图311示:

    图 311电路连接图

























    4软件设计程序流程
    41编程环境
    411 编程环境选择
    系统需通硬件软件联合调试完成系统整体功选择款便开发程序载软件进行系统总体软件实现
    目前说针STC公司芯片型号进行开发台普遍简单KEIL4软件系统采KEIL4进行系统软件开发工作KEIL4款美国KEIL公司生产兼容C语言编程开发系统该软件集成编译器宏编译强仿真载功目前开发STC系列单片机首选软件开发系统KEIL4软件KEIL官网提供安装时注意安装文件保存路径设置英文否会导致正常软件
    412 软件开发环境介绍
    keil接口完成STC89C52单片机开发应Keil作通简单编程接口集文编辑程序编译链接调制模拟校正载体单片机综合开发环境许优点:
    1Windows界面操作模式操作简单方便
    2支持汇编语言C语言混合编程
    3实现整51系列单片机兼容型单片机程序编程载仿真
    4具aDDa定时器串行口行口计算器中断等硬件仿真功缩短开发周期
    5够外部模拟器连接具较强线仿真调试力
    6开发接口中支持项目程序设计
    单片机应系统开发中软件设计需投入力工作量尤控制系统相复杂情况设计提高代码效率系统实时性行性提出更高求停止系统单片机中常步骤许杂七杂八问题解决时功需重复根事件优先级优先级选择种环境通常需接受实时务操作系统然速度快模块化足够迈出步理实践证明该系统够取意想效果步骤中产生正确时间具强移植性满足系统求机讨站点协作型务实时控制系统需快速处理处理控制张力二次处理实时数求系统具良实时控制力少量CPU资源种环境必速度分成独立模块采取措施加防止许软件程序特点通常称提高速度效率零点样质效允许模块阶段进行规划调试然会造成速度混乱容易发现速度错误正常环境中需子步骤实现单模块真正东西调试发生突时会形成完整控制步骤组合调试函数中次调处理处罚数巨规划软件步骤合理紧凑高效期间必须核心停止务
    413 编程语言选择
    进行单片机编程语言选择目前流编程语言C语言汇编语言两种两者组成部分具非常差汇编语言具简单意义英文代码表示需实现操作程进行详细编写C语言种机器指令进行合成工作细节进行省略C语言开发速度快汇编语言次汇编语言硬件系统直接识C语言编写程序需特殊转换识汇编语言般系统中核心硬件系统进行编译C语言般系统外部设备进行控制汇编语言难度远高C语言
    分析决定采C语言作系统开发语言系统需模块部工作进行设计需模块功进行C语言进行设计够增加系统开发效率够优化系统软件结构

    42 HCSR501程序设计
    421 HCSR501程序设计流程
    体红外传感器采HCSR501体感应模块款输出量高低脉数字型传感器单总线控制输出传感器单片机进行直接相连需模数转换芯片根外部否收光光束阻挡直接单片机实时发送高低脉阻挡发送高电反发送低电体红外传感器程序设计流程步骤:
    步骤:体红外传感器实时感受外界光束阻挡信号实时采集数字信号时数字脉输出机
    步骤二:单片机实时接收体红外传感器发出信号处理判断数字高低脉
    步骤三:机开启红外接收信号脚
    421 HCSR501程序设计流程图

    体红外传感器程序设计流程步骤框图图41:

    机接收机信号
    等阻挡光束
    体红外传感器




    图41 体红外传感器程序设计流程步骤框图
    43 DS18B20程序设计
    431 DS18B20程序设计流程
    DS18B20属种数字型温度传感器换言需进行模数转换单总线控制输出ds18b20时需总线初始化工作做然通写控制指令ds18b20进行读数预操作然数进行16位完成数读取高八位整数低八位位数数量化做华氏摄氏度进行具体程:
    1初始化:进行初始化程中首先DS18b20总线连接IO置低保持480us然IO口拉高等DS18b20应答脉
    2写控制指令:单片机传感器进行写0写1操作引脚置低保持60us进行写0操作置高保持60us进行写1操作注意相邻两写字节操作少相隔15us时间进行程序设计中偶写字节接函数通FOR语句循环8次低字节高字节写保证数传送传感器总线
    3读数:完成DS18b20发送温度转换指令0x44操作温度传感器开始通总线单片机传输温度数通读字节程序读出数低位高位传送通FOR循环完成8位数读取工作进行读数程中注意次读字节IO置低15us然进行读取次读时序间必须保持1us时间间隔
    4温度计算:默认温度传感器精度12位数00628相实际温度值
    432温度传感器程序实现流程图
    温度传感器程序实现流程图图42:

    图 42 程序流程图
    44 红外收发系统程序设计
    441 红外收发系统程序设计流程
    空调红外遥控系统发射模块接收模块两部分组成专集成电路编码解码控制红外遥控系统框图图1示遥控钮时部信号发送器周期性发出相PWM二进制序列码通红外发射器输出遥控器通接收放检测整形解调远程代码接收远程控制信号通单片机完成相应控制功
    442 红外收发系统程序设计流程图

    图43 红外收发系统程序设计流程


    45 系统程序设计流程
    系统程序设计流程图图44

    图44 系统程序设计流程图

































    5系统仿真
    51 调试步骤
    常规调试步骤首先硬件调试软件调试掉电检测电检测序进行调试果电路短路短路电会烧坏设备般调试程图51示:
    图51 调试总流程图
    述流程图序整机分进行单机测试开机测试子模块功实现测试整机调试测试前电源需单独调试
    52 软件调试
    完成仿真路基工作代码现进入单片机进行软硬件联合调试调试系统模块工作否正常首先模拟模拟红外传感器处高电进行机间信号通信通键查模块间工作否正常包括液晶显示器否键设计求完成包括温度限值加减初始时间结束时间改变温度实时数改变空调电路系统否预定设计实现功述功均正常运行说明系统调试完成设计涉单片机仿真实际设计需考虑硬件设计问题










    6 总结
    文采STC89C52作整设计控芯片客厅空调智开关系统组成:该系统单片机()显示器模块温度传感器模块体红外传感器键模块红外收发系统时钟模块空调驱动电路组成功强客厅空调智开关系统针红外通信传感器等方面容作出详细研究
    调试程中障避免者老师说样没障异常失败原情况复杂原产生简单障原相互作产生复杂障必须掌握障诊断般方法障诊断程根障现象反复测试分析判断逐渐找出障处复杂系统针电路模块者微系统进行硬件参数测试正听传感器采软件测试方法包括程序调试protues仿真中温控调试然逐检索进行逐障分析逐测试解决整程复杂序进行外针障模块分进行软硬件测试发现问题综合电路仿真模拟分析问题步骤排障仅提高分析问题解决问题力会断学断积累验调试测试程序做种学机会
    外程序编辑修改程中问题较严重首先程序编辑器需找更前未接触信息LCD1602驱动方式动态显示等次芯片初始化DS18B20等芯片然次接触模仿程序进行初始化整程序说需花太时间编写调试keilHC06通信方面需花时间时细节性问题keil中法浏览定义名称者找HEX文件时查着发现原Browse informationCreate hex file没设置问题整设计放弃Protues结合KEIL开发采Altium Desiger结合KEIL开发没完全抛弃protues软件仿真功某问题采protues先仿真调试做硬件调试总说然问题终通断深入研究专研终预定方案完成设计务书提模块系统功完成
    产品未相信产品未会非常宏伟款基单片机客厅空调智开关系统符合时代发展趋势款应时代生产品实现双机通信智定时体现时代性智化块产品整系统仅仅满足设计基务时伟意义更改变时代生活拥更生方式酒店理更智更安全更服务心


    参考文献
    [1] 成祥家庭安防报警产品分析展安防科技2003(4)3〜3
    [2] 朱利等连东部区璀璨明珠——略谈华乐——环海花园智化 园区工程设计CAD智建筑2002(71〜6
    [3] Mobisle Communications Ltd Internet over GPRS Configuration Using IR Port for Windows2000 V10 Mobisle Communications Ltd 2004320
    [4] 冉海潮火灾烟气特征实验研究传感技术学报2002(3)94〜96
    [5] 卢瑞祥纪震种基红外图识动消防监控系统电子科技应 1998⑵〜8
    [6] 罗云林朱瑞王菁华基数字图处理火警监测系统研究
    [7] 200221(6754〜755
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    [9] 谢卫华.基单片机家庭智防火防盗系统[D].哈尔滨:东北林业学2010.
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    胡兰.基ARMGPS车辆监控系统研究[D]. 武汉:武汉理工学2007.


    附 录
    附 录1 程序代码
    #include 包含单片机寄存器头文件
    #include hongwaifasheh
    #includedelayh
    #define uchar unsigned char
    #define uint unsigned int
    uchar setdata[2]

    sbit key1P2^0 温度加
    sbit key2P2^1 温度减
    sbit key3P2^2 开时加
    sbit key4P2^3 开分加
    sbit key5P2^4 停时加
    sbit key6P2^5 停时减


    uchar speed0x87

    void keyscan()
    {
    if(key10) {Delay_Ms(5)if(key10) {speed0x81} while(key1)}
    if(key20) {Delay_Ms(5)if(key20) {speed0x82} while(key2)}
    if(key30) {Delay_Ms(5)if(key30) {speed0x83} while(key3)}
    if(key40) {Delay_Ms(5)if(key40) {speed0x84} while(key4)}
    if(key50) {Delay_Ms(5)if(key30) {speed0x85} while(key3)}
    if(key60) {Delay_Ms(5)if(key40) {speed0x86} while(key4)}

    }


    void main(void)
    {
    while(1)
    {
    keyscan()
    setdata[0]0x51
    setdata[1]speed
    hongwaifashe()
    speed0
    }
    }

    附 录2 原理图








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    文档贡献者

    平***苏

    贡献于2022-03-03

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