龔歡齊

寧波奧克斯電氣股份有限公司 浙江 寧波315100

單片機(jī)(Single-Chip Microco mputer)屬于微型計(jì)算機(jī)，具有一定的特殊性，因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著較高的集成度、功能比較強(qiáng)、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(jià)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(shì)，已經(jīng)成為了測(cè)量控制應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中最先考慮的機(jī)種。單片機(jī)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(duì)一個(gè)小型的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)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(jī)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(jī)。

1 系統(tǒng)研究背景

當(dāng)前，為信息發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，不同的電信技術(shù)對(duì)于人類文明的發(fā)展起到了非常大的推動(dòng)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(jì)算機(jī)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(jìn)，并且居住環(huán)境更加安全和舒適。因?yàn)楦呖萍嫉奶嵘蛢?yōu)化，對(duì)人們生活的各個(gè)層面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，改變了以往的生活習(xí)慣，進(jìn)而使生活質(zhì)量有了非常大的提升。其中，針對(duì)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(jìn)行的設(shè)計(jì)。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(dòng)控制、安全防范等各個(gè)層面，加之新技術(shù)以及自動(dòng)化對(duì)其產(chǎn)生的推動(dòng)效果，當(dāng)前對(duì)于無線通信技術(shù)的使用，已經(jīng)更加成熟。所以單片機(jī)展現(xiàn)出來的功能更加強(qiáng)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(jì)，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(huì)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(duì)壓縮機(jī)、換向閥、風(fēng)向電機(jī)等相應(yīng)的動(dòng)作進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。溫度會(huì)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(jì)思想

在硬件電路設(shè)計(jì)成型之后，針對(duì)軟件實(shí)施設(shè)計(jì)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(jì)要求，都需要軟件實(shí)現(xiàn)。所以，在設(shè)計(jì)工作開展時(shí)，需要遵循這樣一項(xiàng)原則，如果能夠借助軟件將功能實(shí)現(xiàn)，盡量不通過硬件實(shí)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(duì)一大部分的資金支出節(jié)省。在本次單片機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中，因?yàn)閷?duì)整體運(yùn)程的復(fù)雜性進(jìn)行了充分考量，所以分布變成了不同的功能模塊，進(jìn)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(huì)更加簡(jiǎn)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(jī)的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和分析[2]。

4 單片機(jī)的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)，對(duì)模塊化處理進(jìn)行了應(yīng)用，在主控程序中包括幾個(gè)重要的部分：程序初始化、試運(yùn)轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)、信號(hào)采集與處理、溫度LED指示、室內(nèi)風(fēng)機(jī)閉環(huán)積分控制、室內(nèi)風(fēng)向電機(jī)的步進(jìn)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(dòng)程序。在中斷程序當(dāng)中，涵蓋遙控接收。

4.1 主程序 單片機(jī)有著較高的集成度、功能比較強(qiáng)、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(jià)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(shì)。

本次設(shè)計(jì)工作的開展，主要針對(duì)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(jì)工作，核心思想為對(duì)控制系統(tǒng)當(dāng)中傳輸過來的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，之后比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的控制信號(hào)，以便對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的溫度值開展調(diào)節(jié)。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，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(duì)某一區(qū)域當(dāng)中的溫度進(jìn)行直接檢測(cè)。其中，會(huì)有相應(yīng)的采集點(diǎn)設(shè)置，借助控制風(fēng)機(jī)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(shí)鐘模塊開展計(jì)時(shí)工作，存儲(chǔ)器模塊會(huì)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存底。主程序的設(shè)計(jì)一般涵蓋可編程硬件、輸入輸出端口、實(shí)時(shí)中斷管理模塊以及初始化參數(shù)等等[3]。

4.2 設(shè)計(jì)顯示程序 測(cè)量區(qū)域的點(diǎn)以及四周的溫度、溫度采集的時(shí)間，都需要借助液晶顯示屏顯示，這些數(shù)據(jù)的顯示都會(huì)在外部存儲(chǔ)器X5045當(dāng)中設(shè)置的存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)，AT 89S52針對(duì)數(shù)據(jù)接收之后，會(huì)利用控制信號(hào)在顯示器當(dāng)中進(jìn)行顯示。

4.3 設(shè)計(jì)溫度測(cè)量程序 借助DSI8B20溫度傳感器，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行測(cè)試，將獲取的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其成為數(shù)據(jù)量，向AT89S52單片機(jī)當(dāng)中進(jìn)行傳送，在X5045當(dāng)中存儲(chǔ)相應(yīng)的數(shù)字量，之后DS12887會(huì)對(duì)其中的時(shí)間進(jìn)行記錄，與控制溫度相比較，可以合理控制風(fēng)機(jī)盤管[4]。

5 軟件流程框圖分析

軟件設(shè)計(jì)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(qiáng)化和提升，促進(jìn)了人類文明的發(fā)展，各項(xiàng)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(jì)算機(jī)技術(shù)等。其中，針對(duì)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(jìn)行的設(shè)計(jì)。針對(duì)軟件的設(shè)計(jì)，可減少硬件電路的復(fù)雜性、節(jié)約資金等，優(yōu)勢(shì)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(jī)的空調(diào)控制系統(tǒng)軟件，使其發(fā)揮出更大的價(jià)值作用。