51单片机的智能空调温度控制系统的设计+仿真图+源码(2)
本设计首先通过红外线传感器检测房间是否有人，而后判断房间温度是否达到设定温度，最后通过单片机控制相应的压缩机升温降温和停止。采用单片机控制降低了成本方便了实际的操作，提高了空调能源的利用率。
2. 方案论证与设计
2.1 温度检测部分
目前，温度检测器件[2]主要有：热电偶、热敏电阻、铂电阻温度传感器、数字式温度传感器DS18B20。热电偶是温度测量中最常用的传感器，但热偶并不适合高精度的应用。热敏电阻体积小，对温度变化的响应快。但热敏电阻需要电流源的帮助，由于尺寸小也使它对自热误差十分敏感。与热敏电阻相似，铂电阻温度传感器(RTD)也是用铂制成的热敏感电阻。RTD的精确度和稳定度十分显著，它的线性度强于热偶和热敏电阻。但是最慢和最贵的温度传感器也数RTD了。因此RTD用于对精度有严格要求，并且速度和价格不是关键因素的应用领域。设计采用的DS18B20是由美国DALLAS公司推出的，它可以将地址线、数据线、控制线合并为一根，并且双向串行传输数据，而且这根信号线可以挂多个DS18B20，可以进行多点温度检测。
2.2 红外线检测部分
热释红外线传感器与热电偶都是在电热效应原理基础之上的热电型红外线传感器。所不一样的是前者的热电系数比后者，它里面的热元件由硫酸三甘铁、钽酸锂以及高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷配合滤光镜片组成。为了降低因自身温度的变化而造成的干扰，在工艺上该传感器就将两个性质相同的热电元接成差动平衡电路方式或反相串联，因此能够以非接触式来检测到物体释放出的红外线，并且把红外线转换成电信号输出。本系统采用了热释电红外传感器RE200B，它的制作简单、成本低、安装比较方便，抗干扰能力强、不产生任何辐射、灵敏度高、安全可靠。同时它的信号在经过单片机系统处理后方便和PC机通信，有利于多用户统一管理。RE200B利用热释电材料极化随温度变化的特性来探测红外辐射，双灵敏元互补的方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。
2.3 显示部分
在单片机的人机交互界面中，常见的输出方式有以下几种：LED数码管、发光管、液晶显示器。发光管和LED数码管很常用，软硬件都非常简单。发光管响应速度快可以达到纳秒级，也可以作为显示使用，比如点阵，但是分辨率比液晶材料低。由于其功率大，可以用作照明，当大量发光管用作照明时，散热的设计是很关键的。数码管本质上就是有许多发光管组成，可以显示一些先前设置的图像，显示成本比发光二极管点阵低，但显示内容基本不变。但是和液晶显示器相比数码管显示的数字较少，如果要求显示许多符号，比较繁杂，而且消耗功率大。在单片机系统中晶液显示器有以下几个优点：
(1) 显示质量有保证。接收到信号后的液晶显示器一直保持同样的色彩和亮度，和阴极射线管显示器是不同的。所以，液晶显示器画面质量高且不会不停的闪烁。
(2) 数字式接口。液晶显示器基本上都是数字式的，能很方便的和单片机系统进行接口，操作也更加方便。
(3) 体积小、重量轻。液晶显示器是通过显示屏上的电极来控制其液晶分子状态从而实现最终的显示，和传统显示器相比，在同样显示面积的情况下液晶显示器要轻得多。
(4) 功耗低。相对而言，其内部电极和驱动IC是主要消耗液晶显示器功率的部分，因而耗电量比其它显示器要少得多。
2.4 按键部分
按键操作分为两种：独立式键盘和行列式键盘。独立式键盘电路简单适用在需要的按键不多的时候，而且它的电路简单，程序容易编写如图1。行列式键盘适用在按键个数较多时，它的使用节省了更多的I/O口资源如图2。本设计只需要加减和确定复位键，故应选用独立式键盘编程较为合适。