探究基于單片機的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

龔歡齊

寧波奧克斯電氣股份有限公司 浙江 寧波315100

單片機(Single-Chip Microco mputer)屬于微型計算機，具有一定的特殊性，因為單片機有著較高的集成度、功能比較強、通用性十分理想、尤其是其體積較小，沒有較高的重量，能源消耗量不大，且價格比較便宜，有著可靠的性能、抗干擾能力、使用方便等非常多的優(yōu)勢，已經(jīng)成為了測量控制應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中最先考慮的機種。單片機集成電路芯片，借助超大規(guī)模當(dāng)中的集成電路技術(shù)，將能夠處理數(shù)據(jù)的中央處理器CPU、RAM、ROM、I/O 口和中斷系統(tǒng)等，在一塊硅片上集成，這樣便對一個小型的微型計算機系統(tǒng)進行了構(gòu)建，且十分完善，可廣泛應(yīng)用在了工業(yè)控制領(lǐng)域。其中，從20世紀(jì)80年代開始，單片機已經(jīng)從之前的4位發(fā)展到了現(xiàn)在的8位，截止到目前已經(jīng)發(fā)展為300 M 的高速單片機。

1 系統(tǒng)研究背景

當(dāng)前，為信息發(fā)展的關(guān)鍵時期，不同的電信技術(shù)對于人類文明的發(fā)展起到了非常大的推動作用，正是由于通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機技術(shù)的有效提升以及高速發(fā)展，使得家庭開始向現(xiàn)代化生活方式邁進，并且居住環(huán)境更加安全和舒適。因為高科技的提升和優(yōu)化，對人們生活的各個層面都產(chǎn)生了深遠的影響，改變了以往的生活習(xí)慣，進而使生活質(zhì)量有了非常大的提升。其中，針對智能空調(diào)控制系統(tǒng)的研究和產(chǎn)生，正是結(jié)合這樣的發(fā)展背景進行的設(shè)計。智能空調(diào)控制系統(tǒng)，關(guān)鍵性功能包括：通訊、設(shè)備自動控制、安全防范等各個層面，加之新技術(shù)以及自動化對其產(chǎn)生的推動效果，當(dāng)前對于無線通信技術(shù)的使用，已經(jīng)更加成熟。所以單片機展現(xiàn)出來的功能更加強大，不同器件都已經(jīng)逐步模塊化以及標(biāo)準(zhǔn)化，這為空調(diào)控制系統(tǒng)的智能化設(shè)計，提供了更多的便利和基礎(chǔ)[1]。

2 空調(diào)控制系統(tǒng)原理

系統(tǒng)CPU，在接收到遙控器給予的指令之后，會智能判斷采集到的溫度，做出制冷或者制熱等工作。再利用接口，對壓縮機、換向閥、風(fēng)向電機等相應(yīng)的動作進行驅(qū)動。溫度會借助LED燈指示。其中，系統(tǒng)的原理框圖，如圖一所示。

圖一 系統(tǒng)的原理框圖

3 軟件設(shè)計思想

在硬件電路設(shè)計成型之后，針對軟件實施設(shè)計的關(guān)鍵性步驟便有所顯現(xiàn)，集中式空調(diào)控制系統(tǒng)當(dāng)中提出的很多設(shè)計要求，都需要軟件實現(xiàn)。所以，在設(shè)計工作開展時，需要遵循這樣一項原則，如果能夠借助軟件將功能實現(xiàn)，盡量不通過硬件實現(xiàn)。利用這樣的方法可以使硬件電路的復(fù)雜性減少，并對一大部分的資金支出節(jié)省。在本次單片機空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計當(dāng)中，因為對整體運程的復(fù)雜性進行了充分考量，所以分布變成了不同的功能模塊，進而使大的程序得到分解，形成不同的小程序，所以編程過程會更加簡單且操作和管理，也更加方便，更容易理解。因此，本文基于單片機的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件進行了詳細的設(shè)計和分析[2]。

4 單片機的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

軟件設(shè)計，對模塊化處理進行了應(yīng)用，在主控程序中包括幾個重要的部分：程序初始化、試運轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)、信號采集與處理、溫度LED指示、室內(nèi)風(fēng)機閉環(huán)積分控制、室內(nèi)風(fēng)向電機的步進控制。功能子程序涵蓋了制冷程序、制熱程序、除濕程序以及自動程序。在中斷程序當(dāng)中，涵蓋遙控接收。

4.1 主程序 單片機有著較高的集成度、功能比較強、通用性十分理想、尤其是其體積較小，沒有較高的重量，能源消耗量不大，且價格比較便宜，有著可靠的性能、抗干擾能力、使用方便等非常多的優(yōu)勢。

本次設(shè)計工作的開展，主要針對集中式空調(diào)調(diào)控系統(tǒng)當(dāng)中的主控制系統(tǒng)開展設(shè)計工作，核心思想為對控制系統(tǒng)當(dāng)中傳輸過來的檢測數(shù)據(jù)進行接收，之后比對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的控制信號，以便對檢測點的溫度值開展調(diào)節(jié)。在具體設(shè)計時，主控制系統(tǒng)，同樣可以承擔(dān)起控制系統(tǒng)的功能和效果，可以對某一區(qū)域當(dāng)中的溫度進行直接檢測。其中，會有相應(yīng)的采集點設(shè)置，借助控制風(fēng)機盤管恒定控制室溫，之后在液晶顯示屏上顯示出具體的溫度。通過時鐘模塊開展計時工作，存儲器模塊會針對數(shù)據(jù)進行存底。主程序的設(shè)計一般涵蓋可編程硬件、輸入輸出端口、實時中斷管理模塊以及初始化參數(shù)等等[3]。

4.2 設(shè)計顯示程序 測量區(qū)域的點以及四周的溫度、溫度采集的時間，都需要借助液晶顯示屏顯示，這些數(shù)據(jù)的顯示都會在外部存儲器X5045當(dāng)中設(shè)置的存儲單元進行存儲，AT 89S52針對數(shù)據(jù)接收之后，會利用控制信號在顯示器當(dāng)中進行顯示。

4.3 設(shè)計溫度測量程序 借助DSI8B20溫度傳感器，對室內(nèi)溫度進行測試，將獲取的模擬量進行轉(zhuǎn)化，使其成為數(shù)據(jù)量，向AT89S52單片機當(dāng)中進行傳送，在X5045當(dāng)中存儲相應(yīng)的數(shù)字量，之后DS12887會對其中的時間進行記錄，與控制溫度相比較，可以合理控制風(fēng)機盤管[4]。

5 軟件流程框圖分析

軟件設(shè)計具體的框圖，如圖二所示。

圖二 流程框圖

結(jié)語

總之，目前為信息發(fā)展的高速使其，電信技術(shù)的強化和提升，促進了人類文明的發(fā)展，各項技術(shù)的應(yīng)用和提升非常迅猛，如通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機技術(shù)等。其中，針對智能空調(diào)控制系統(tǒng)的研究和產(chǎn)生，正是結(jié)合這樣的發(fā)展背景進行的設(shè)計。針對軟件的設(shè)計，可減少硬件電路的復(fù)雜性、節(jié)約資金等，優(yōu)勢作用突出。因此，在未來的發(fā)展中，要繼續(xù)深入研究單片機的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件，使其發(fā)揮出更大的價值作用。