AT单片机远程空调控制器[].docVIP

摘 要 本设计主要是以ATmega8单片机为核心设计的一种空调节能控制器。目前市场上对于空调节能控制器，主要有基于特定单片机、变频技术、和自然冷源三种空调节能控制器。本设计选择了“基于ATmega8单片机空调节能控制器”的设计方案。该方案利用ATmega8单片机为主控芯片，实现了温度采集、空调开关控制和通信等功能。在硬件方面，采用了DS18B20实现了温度采集模块，使用了光耦和继电器配合万能遥控器实现了控制空调模块，利用了 MAX487芯片实现了通讯模块；在软件方面，通过程序读取DS18B20的温度实现了温度采集子程序，利用了比较进风口和出风口的温差实现空调开关判断子程序，使用了单片机的接受中断和发送子程序实现了通讯子程序。最后在硬件和软件的基础上进行调试，系统实现了温度的采集、空调开关控制等功能。在正常通信情况下，可发送指令开启和关闭空调；在通信故障情况下，可以根据实际的温度开关空调，从而使温度控制在合理的范围内，实现了空调节能目的。 关键词：空调节能 单片机 DS18B20 目 录 绪 论 3 第一章 ATmage8概述 4 1.1 ATmega8的特点 4 1.2 ATmega8编程和系统开发工具 4 第二章 现有机房空调节能控制器设计 5 2.1 现有机房空调节能控制器介绍 5 2.1.1基于特定单片机的空调节能控制器设计 5 2.1.2 基于变频技术的空调节能控制器设计 6 2.1.3 基于利用自然冷源的空调节能控制器设计 6 2.1.4 基于机房空调机组自适应控制器设计 7 2.2方案设计比较 7 第三章 总体方案设计 10 3.1 温度采集模块设计 10 3.2 控制空调开关模块设计 10 3.3 通信模块设计 11 3.4 其他模块设计 11 第四章 硬件设计 12 4.1 ATmega8单片机IO口分配 12 4.2 温度采集模块设计 12 4.3 空调开关控制模块设计 13 4.4 通信模块设计 14 4.5 其他模块设计 14 4.5.1 电源转换模块设计 14 4.5.2 485地址设置 15 4.5.3 测试电路设计 16 第五章 软件设计 17 5.1 总体程序流程图 17 5.2 温度采集模块软件设计 18 5.3 空调状态控制模块 20 5.4 通讯模块 21 5.5 其他模块实现 23 第六章 系统实现 24 6.1 硬件调试 24 6.1.1 电路的检测 24 6.1.2 遇到的问题及解决 25 6.2 软件调试 25 6.2.1 各模块的调试及实现 25 6.2.2 遇到的问题及解决 27 6.3 系统测试 28 6.4 结论 30 第七章 总 结 31 致 谢 32 参考文献 33 附录一 空调控制器原理图和PCB板图 34 附录二 空调节能控制器C语言程序代码 36 绪 论 当今，节能持续成为电信运营商降低成本、提高竞争力的重要发展战略之一。而通信基站和机房庞大的空调耗能则是运营商最关注的节能问题。在通信机房中，为保持通信设备运行所需要的环境，机房的空调几乎处于全年运行的状态，存在着大量的电能浪费，根据电信相关资料统计，通信机房耗电量占到了整个电信企业用电的90%以上，而机房空调占到了整个机房设备耗能电量的40%以上，可以看出空调的节能工作较为薄弱，能源浪费现象严重，因此，如何在确保通信设备安全正常运行的前提下，最大限度地降低机房空调的能耗，是实现通信机房节能的关键所以加强空调的维护管理和技术改造，可以达到非常显著的节能效果。 本文就是针对空调节能系统的节能问题,介绍了一种空调节能控制器的设计方案,对其硬软件部分的设计进行了详细的阐述，并在此基础之上进行了实际测试,验证该节能控制器的可行性。 第一章 ATmage8概述 ATmega8单片机是高档AVR单片机中ATmega系列的一种，该单片机是由ATMEL公司的第一个真正的8位RISC型单片机，并它同FLASH和EEPROM技术相结合，有极高的性价比 [1]。 1.1 ATmega8的特点 ATmega8是一种非常特殊的单片机，它的芯片内部集成了较大容量的存储器和丰富强大硬件接口电路，具备AVR高档单片机MEGE系列的全部性能和特点[7]。 ATmega8具有高性能低功耗的8 位AVR微处理器、先进的RISC 结构、非易失性的程序和数据存储器、强大的外部接口性能、带片内RC振荡器的可编程看门狗定时器片内模拟比较器、最多23个编程的I/O口、4.5-5.5V的宽工作电压、高达16MHz的运行速度等特点。 该类单片机还具有系统内可编程特性，可无需购买昂贵的仿真器和编辑器也可进行单片机嵌入式系统设计和开发，尤其是对于单片机的初学者来说，可提供了非常方便和简捷的学习开发环境。因此，本设计选择了ATmega8单片机为