/*第一章家用中央空調控制器設計(1)控制風機的轉速實現對室溫的控制；(2)簡單的按鍵操作，方便用戶設定溫度；(3)能夠顯示室內實際和設定溫度值；件設計主要應考慮三大部分的設計：輸入電路：即參數/命令輸入電路部分，主要包括：溫度檢測電路，鍵盤輸入電路，時令、狀態等模擬、數字信號的通道。輸出電路：即各種執行機構的數字/開關量輸出和顯示，包括LED顯示電路，風機控制家用中央空調的硬件電路原理框圖如圖3.1。1．單片機的介紹STC89C51RC/RD+系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾/高速/低功耗的單意選擇，最新的D版本內部集成MAX810專用復位電路。(1)單片機的特點：a．增強型6時鐘/機器周期，12時鐘/機器周期8051CPUb．工作電壓：5.5V~3.4V(5V單片機)/3.8V~2.0V(3V單片機)dK/8K/13K/16K/20K/32K/64K字節e．片上集成1280字節/512字節RAM/*P0口是開漏輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉g．ISP(在系統可編程)/IAP(在應用可編程)，無需專用編程器/仿真器，可通過串口(P3.0/P3.1)直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片。h．EEPROM功能j．內部集成MAX810專用復位電路(D版本才有)，外部晶體20M以下時，可省外部復wn平觸發中斷方式喚醒m．通用異步串行口(UART)，還可用定時器軟件實現多個UART。(2)STC89C52芯片Vcc：電源引腳。正常操作、空閑、掉電以及對FLASHROM編程或校驗時的工作電壓。/*P3.0(RXD)：串行數據接收(輸入)端P3.1(TXD)：串行數據發送(輸出)端 P3.7(RD)：外部數據存儲器讀選通信號，低電平有效P校驗接收一些控制信號。RST：復位信號輸入端，高電平有效。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周 EN 而執行其他操作時PSEN無效/*引腳電平狀態，當該引腳為高電平時，從片內程序存儲器取指令，只有當程序計數器PC超出片內程序存儲器地址編碼范圍時，才轉到外部程序存儲器取指令；當該引腳為低電平時，一律從外部程序存儲器取指令。XTAL2：片內晶振電路反相放大器輸出端。(1)RS232串口通信芯片串口是計算機上一種非常通用設備通信的協議(不要與通用串行總線UniversalSerialSS端驅動器輸出正電平在+5~+15V，負電平在-5~-15V電平。當無數據傳輸時，線上為TTL，工作電平在+3~+12V與-3~-12V。由于發送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以20kb/s。RS232是為點對點(即只用一對收、發設備)通訊而設計的，其驅動器負載為3~(2)串口通信電路設計串口通信的概念非常簡單，串口按位(bit)發送和接收字節。盡管比按字節(byte)20米，并且任意兩個設備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可達1200米 ab止位和奇偶校驗。1．溫度傳感器的選擇/*B傳感器DS1820的基礎上改進開發的，它的優勢在可組網特性和可編程提高測溫精度兩個方(1)獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條端口線即可實現(2)測溫范圍－55℃~＋125℃，固有測溫分辨率0.5℃。(3)支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上，實現多點測溫。(4)工作電源：3~5V/DC。(5)在使用中不需要任何外圍元件。(6)測量結果以9~12位數字量方式串行傳送。(7)不銹鋼保護管直徑Φ6。(8)適用于DN15~25，DN40~DN250各種介質工業管道和狹小空間設備測溫。(9)標準安裝螺紋M10X1，M12X1.5，G1/2任選。(10)PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線，便于與其它電器設備連接。以有更加寬廣的應用領域，但是對于空調行業，一般而言，0.5攝氏度的精度是足夠的。BB始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數據傳輸。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片內含有一個實時時鐘/日歷和31字節/*靜態RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信，實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、M2．鍵盤電路處理程序的關鍵是如何識別鍵碼，微型計算機對鍵盤控制的辦法是“掃描”。根據微型計算響應的中斷服務程序，對鍵盤進行掃描，判別鍵盤上閉合鍵的鍵號，并做相應的處理。若無鍵按下，CPU執行主程序或處理其他事務。這樣節省了大量的空掃描時間，進而提高了計算在此次設計中，采用了矩陣的接法，把多個按鍵(接在P2[0]~P2[3])的接地端連在一起，分別接在P2[4]、P2[5]上面，這種復用的設計方法可縮減I/O口的使用量，這里占(1)LED顯示器LEDLightEmittingDiode數碼型顯示器件，的應用。/*LED共陰LED顯示器。(2)顯示電路極為低電平時，導通，5V電壓加到數碼管的公共端。2．風機控制電路(1)PWM脈沖寬度調制(PWM)是英文“PulseWidthModulation”的縮寫，簡稱脈寬調制。它是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術，廣泛應用于測量，通信，功率控制與變換等許多領域。脈沖寬度調制(PWM)是一種對模擬信號電平進行號的電平進行編碼。根據相應負荷的變化來調制晶體管柵極或基極的偏置，來實現開關穩壓電源輸出晶體管或晶體管導通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化M(2)直流電機PWM調速控制用電樞電壓控制法，用PWM便是常用的改變電樞電壓的一種調速方法。/*期內接通和斷開的時間比(占空比)來改變直流電機電樞上電壓的"占空比"，從而改變平均系統。啟停時對家用中央空調模糊PID控制器的軟件設計按鍵輸入的處理、定時關機等。家用中央空調系統處于制冷模式，溫度偏差=實際溫度－設定溫度。考慮到一般的設定溫度在18℃~30℃之間，而室內溫度的范圍一般為15℃~40℃，其溫度偏差的范圍為-3℃~22℃之間，其差值為25℃。溫度偏差變化率=前次溫度偏差－本次溫度偏差。由于考慮到一般空調的制冷能力設定溫度誤差變化率為0℃~7℃。系統處于制熱模式，為了使制冷模式溫度偏差的范圍為-3℃~24℃；溫度誤差變化率為O℃~7℃。K設計PID控制模塊時預先設定好PID參數。一般對溫度的PID控制比例益P為KTT20%~60%；積分時間常數i為180~600S；微分時間常數d為3~180S，在軟件編程時可探索式的在這個范圍內設定常數。增量式PID算法流程圖如圖3.8。2．模糊控制模塊的設計U為具有不同占空比的脈寬調制信號f。(1)輸入輸出變量的模糊化/*ee溫度模糊控制的輸出變量Uf模糊集及其論域定義6K=3)，量化因子125=0.24。6K=為(-3，3)，量化因子27。UU簡記為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}，輸出變量f脈寬調制的占空比為0%-100%，對稱地映射為7個整數，量化級別為(-3，3)。(2)建立模糊規則表ff制規則，控制規則是專家知識或長期實驗數據的總結。(3)求模糊控制表E=AEC=BifiandE=AEC=B/*ABC式中i、j、ij為其論域上的語言值，根據Mamdani推理法，上述模糊規則可以用R=UABCijijij(2.16)ABC根據己知的模糊量i和j，通過模糊合成運算即可求得模糊輸出量ij：C=(AB)oRijij(2.17)根據上述方法求出每種輸入狀態下的模糊輸出U后，最后決策用重心法將U轉化為由量化論域表示的實際值u，則求得模糊控制表如表3.2。表是一個7×7的矩陣，控制表逐行編寫在程序中，要求得精確的輸出電壓Uf