27-基于51单片机的空调温度控制系统

具体实现功能

系统由STC89C51单片机+LCD1602液晶显示屏+L298N控制模块+直流电机+DS18B20温度传感器构成。

具体功能：

（1）实现L298N对电机的控制，利用LCD1602直接、清晰明了的显示温度；

（2） 基于测得的温度实现对电机转速的控制（利用电机模拟空调变频系统）；

（3）在自动模式下，温度越高，占空越高，转数越快。手动模式下，通过按键可以实现电机转速的控制。

设计背景

近些年来，随着空调行业的迅速发展，极大的占领了市场。与风扇相比，空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度。然而，空调也存在不少问题，例如，夏天吹时间长了容易得空调病，室内和室外温度不平衡容易热感冒；同时，由于是强制制冷，老人和孩子身体容易受不了，使用空调室内长时间空气不流通容易滋生病菌，空调耗能较高等。因此，合理的控制和使用空调十分关键，随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用电器产品趋向于自动化、智能化、低功耗、环保化和人性化，由微机控制的智能温控空调得以出现。

为解决上述问题，利用单片机具有小型化、多功能，可以实现多种设计要求，被应用在多个领域的特点，本文设计了基于单片机的空调温度控制系统。本系统采用高精度集成温度传感器，用单片机控制，能显示实时温度，并根据温度调整空调的变频系统，实现空调控制，提升了空调的智能化和人性化，节省了电量。

硬件设计

如图是本系统的硬件设计方案，具体地，硬件电路由以下模块构成：

（1）单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块，以实现整体功能，其以AT89C51单片机为核心芯片，并辅以复位电路和晶振电路；

（2）按键模块。由三个按键构成，实现自动/手动状态的切换，以及电机速度的控制（加速与减速）；

（3）显示模块。通过LCD1602液晶显示屏显示DS18B20测得的实时温度值；

（4）电机及其驱动模块。通过电机的转数模拟空调变频器的工作。

软件设计

根据本文设计需求，在硬件电路设计的基础上，需要通过软件编程实现的具体功能：

（1）驱动各个模块工作，实现LCD1602的清晰显示；

（2）按键设置功能。交互式单刀双掷开关用于实现自动/手动状态的切换，另外两个按键开关用于实现电机速度的控制（加速与减速）；

（3）温度检测功能的实现。实现对环境温度的实时检测及显示；

（4）电机的驱动及控制。实现基于温度大小的电机转速控制。

具体设计流程如图所示。

原理图

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。

程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。