中央空调手操器设计毕业设计.docx
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中央空调手操器设计毕业设计
毕业设计
中央空调手操器设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
毕业设计任务书
设计（论文）题目：
中央空调手操器设计
系部：
电子工程系专业：
测控技术与仪器学号：
112028223
学生：
叶亮亮指导教师（职称）：
李文强（讲师）
1．课题意义及目标
学生经过这次毕业设计，综合运用所学的理论知识，深入了解中央空调系统原理、人机接口和串行通信，掌握核心器件的选型、核心电路的设计、软件设计和系统调试，掌握模块化设计与调试的思想等内容，为学生毕业后从事电子产品设计奠定良好的基础。
2．主要内容
设计的中央空调手操器，必须运行稳定、可靠，基本要求如下：
⑴了解中央空调系统组成、工作原理和相关基础，完成主控器选型与最小系统设计；
⑵人机接口设计：
命令与显示；
⑶串行通信接口设计；
⑷LED指示和蜂鸣器报警等辅助模块设计；
⑸系统调试，实现中央空调手操器设计；
⑹毕业设计说明书撰写，书写规范，图、表清楚。
3．主要参考资料
[1] 张方奎, 张春业.短距离无线通信技术及其融合发展研究[J].电测与仪表2007（10）.
[2] 张和平. 浅析短距离无线通信技术[J]. 天津科技, 2012
（2）:
53-54.
[3]（美）TheodoreS.Rappaport.无线通信原理与应用[M].电子工业出版社.2006:
1-2.
[4]张毅坤，梁莉，陈善久.单片微型计算机原理及应用[M].西安电子科技大学出版社.2013:
4-5.
4．进度安排
设计（论文）各阶段名称
起止日期
1
收集资料，查阅书籍，确定基本的实现方案
2015年2月25日~3月10日
2
软硬件设计，系统调试，实验数据的整理
2015年3月11日~4月20日
3
系统的优化与完善
2015年4月21日~5月20日
4
论文的书写
2015年5月21日~6月10日
5
论文的修改、答辩的准备和论文答辩
2015年6月11日~6月15日
中央空调手操器设计
摘要
随着人类文明的进步和社会的发展，中央空调以它制冷面积大、调控多样化、安装隐蔽、变频节能、寿命长、空气质量高等特点，逐步的普及到各大、中型建筑。
随着家用中央空调的面世，中央空调更是得到了进一步的推广。
与此同时，和中央空调相伴的手操器的品种和产量也不断提高，尤其是遥控手操器，既要减少生产周期和成本，又要保证稳定性和控制距离，为此本文基于89C52单片机设计了一款中央空调遥控手操器。
无线通信是利用电磁波信号可以是在通信的自由空间传播特性，以在信息和通信领域的交换信息，在最近几年，发展最快，最广泛使用的是在无线通信技术，无线通信主要包括微波和卫星通信。
微波是一种无线电波，这是从距离只有几公里的传递。
但是微波的带宽很宽，通信容量是非常大的。
在本文中首先对中央空调手操器进行了可行性分析，然后提出中央空调遥控手操器的硬件与软件的设计和解决方案，并且详细论述了无线遥控的基本原理，对中央空调手操器中必要的硬件设备LCD和键盘的原理进行了论述，并且对设计中所用的89C52单片机进行了原理解析和使用说明。
在软件设计方案中，本文对软件的控制流程、原理、使用做了详细的解析和说明。
最后设计出一款操控距离远，性能稳定，功能完善的中央空调手操器。
关键词:
中央空调，遥控器，无线遥控，89C52单片机
ThedesignofAirconditioningremotecontrol
Abstract
Withthedevelopmentoftechnologyandsociety,thecentralair-conditioningrefrigerationareawithitslarge,diverseregulatory,installhidden,frequencyenergysaving,longlife,andhighairquality,andgraduallyspreadtolargeandmedium-sizedbuildings.Withtheadventofhomecentralairconditioning,centralair-conditioningbutalsohasbeenfurtherpromoted.Atthesametime,andcentralairconditioningaccompaniedCommunicatorofvarietiesandproductionisalsorising,especiallyhandheldremotecontrol,itisnecessarytoreducecycletimeandcosts,butalsotoensurestabilityandcontrollingthedistance,Basedon89C52forthisarticledesignedahandheldremotecontrolcentralairconditioning.First,centralairconditioningCommunicatorcarriedoutafeasibilityanalysis,andproposedcentralairconditioning,remotehandheldhardwareandsoftwaredesignsolutions,anddiscussesindetailthebasicprinciplesofawirelessremotecontrolforcentralairconditioninginthenecessaryCommunicatorLCDandkeyboardhardwareprinciplesarediscussed,Andthedesignusedinthe89C52microcontrolleranduseanalyticalprinciples.Inthesoftwaredesign,thepapersoftwarecontrolflow,principle,usedtomakeadetailedanalysisandexplanation.Finally,todesignacontroldistance,stableperformance,improvethefunctionofthecentralair-conditioningCommunicator.
Keywords:
Centralairconditioning,，Remotecontrol，Wirelessremotecontrol，89C52microcontroller
第1章绪论
1.1课题意义与背景
随着人们生活水平的初步提高，中央空调系统在现代生活中占据的一个重要的组成部分，伴随的是人们对室内温度、风速、风向、湿度的多样化要求不断提高。
而空调厂商也在致力于打造出生产成本低、设计周期短、质量高、寿命长、稳定性强的中央空调手操器。
希望通过本次的毕业设计，设计出一款既稳定，又轻便好用的空调手操器。
作为一种无线通信技术是因为它在技术，成本，可靠性和突出优势实用性的短距离无线通信技术的一个重要分支，已经引起了人们的关注越来越广泛[1]。
该技术的特点是成本低，这是短距离无线通信技术的客观要求;其次，因为短距离传输的由低功率，相对于其它无线通信技术，发射功率一般较低，相对的稳定性也强很多[2]。
通过本次的毕业设计，进一步深入理论知识的理解和学习，将书本上的理论知识和应用实践相结合，综合考察课堂教学中所掌握的模电、数电知识、自动控制的基本原理、仪器仪表的原理与测试、单片机原理及应用。
综合运用所学的理论知识，深入了解中央空调系统的设计与运行原理、人机接口和串行通信，掌握中央空调手操器核心器件的使用与核心电路的设计、软件设计和系统调试，掌握自动化技术在实际开发中的开发技巧与思路，理解和体会测控技术在实际生活中的运用，提高测控技术中软硬结合的方法和解决实际问题的能力。
提高设计、计算、和撰写论文的能力，培养调查研究和查阅实际所需资料的能力。
1.2空调遥控器系统概述
1.2.1中央空调遥控器的概念
中央空调的遥控装置是可以通过障碍的中央空调远程控制设备，它可以让中央空调的远程控制用户的所有功能，这是人与家电之间沟通的一个重要环节。
中央空调的远程控制操作可以直接反映用户对中央空调的愿望，它主要由集成电路板和用来产生不同的信息按钮。
中央空调遥控器上有无方向，稳定，长距离，高灵敏度的特点，主要由形成的微处理器芯片，晶体振荡器的遥控信号，放大晶体管，无线传输芯片和矩阵键盘[3]。
1.2.2遥控器的发展历程
到底是谁发明出了第一个遥控器目前已无法考证，但是在1898年，尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）（1856-1943）开发出了最早的远程遥控器（美国专利613809），名为“MethodofandApparatusforControllingMechanismofMovingVehicleorVehicles”。
在1955年，美国Zenith电器公司发展出一种无线遥控设置。
被称为“Flashmatic”的。
但该装置没有办法区分光束是否是从遥控器。
而且还需要对准控制，到1956年，该公司的罗伯·爱德勒（RobertAdler）改良出了一个新的遥控器，它的名字被叫做"ZenithSpaceCommand"，打开了远程应用先例。
无线远程控制的无线遥控的第一次大规模生产是1961年美国RCA Victor公司完成的真正意义刷那个全方位的无线遥控器。
但它是超声波传输不同信号和低干扰能力的使用，很容易被其他超声波干扰，甚至会产生一些噪声可以听到。
直到上世纪80年代，当半导体器件的红外发送和接收发达了之后，超声波控制装置逐渐被取代，即使其他的无线传输（如蓝牙）继续得到发展，这项技术直到现在仍广泛使用。
红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。
由于其无法穿透墙壁，所以不同房间的家用电器可使用通用的遥控器[4]；电路调试按给定电路连接简单，一般没有任何调试即可投入工作；编解码容易，多路遥控。
由于各生产厂家生产了大量红外遥控专用集成电路，需要时按图索骥即可。
因此，现在红外遥控在家用电器、近距离（小于10米）遥控中得到了广泛的应用[5]。
1.2.3遥控器的研究现状
在日常生活领域中，日本索尼（SONY）公司在2007年是首先使用了RF（射频）无限远程控制的公司，其特点是无方向性、你可以不用“面对面”控制、距离（长达数十米，甚至几公里）、功能强大，敏感性强，使用方便，用户体验好，易受电磁干扰。
目前被广泛应用在数字电视、智能家居等新一代的电子产品。
1.2.3本文主要研究的内容
RF无线电遥控器普遍使用国家开放的频段，在开放频段内合理使用的无线电可以不必经过“无线电管理委员会”的审批，但是每个国家开放的无线电频段不一定是一样的。
而2.4GHz的频段是全世界通用开放频段，而且当前家电遥控标准协议RF4CE（RadioFrequencyforConsumerElectronics）就属于2.4GHz无限电遥控技术。
所以这里我们主要研究2.4GHz频段的中央空调无线手操器，而且采用该频段可以穿过障碍物，并且实现双向通信，保证了通信的稳定性。
所以本文主要研究使用2.4GHz的无线电传输模块，结合89C52系列的单片机和LCD显示屏，通过介绍和分析来研究硬件元器件的设计和实现原理，然后来设计硬件电路图和编写软件程序，最终实现一个无线电中央空调遥控手操器。
第2章总体方案设计
2.1中央空调遥控器功能要求
（1）“开/关”键：
待机时按一下，硬件启动，开机后按一下，硬件进入待机状态；
（2）“模式-制冷”键：
开机后，按此键，模式按“制冷”方式显示在LCD上；
（3）“模式-制热”键：
开机后，按此键，模式按“制热”方式显示在LCD上；
（4）“模式-恒温”键：
开机后，按此键，模式按“恒温”方式显示在LCD上；
（5）“风速-低”键：
开机后，按此键，风速按“低”方式显示在LCD上；
（6）“风速-中”键：
开机后，按此键，风速按“中”方式显示在LCD上；
（7）“风速-高”键：
开机后，按此键，风速按“高”方式显示在LCD上；
（4）“风向-左右”键：
开机后，按此键，风向按“左右”方式显示在LCD上；
（4）“风向-上下”键：
开机后，按此键，风向按“上下”方式显示在LCD上；
（6）“温度升”键：
开机后，按一下LCD显示设定温度上升一度，控制范围：
10℃—30℃；
（7）“温度降”键：
开机后，按一下LCD显示设定温度下降一度，控制范围：
10℃—30℃；
（8）“定时-加”键：
开机后，按此键，LCD显示定时时间增加一小时，控制范围：
1-9小时；
（9）“定时-减”键：
开机后，按此键，LCD显示定时时间减少一小时，控制范围：
1-9小时；
（10）“定时-定时”键：
开机后，按此键，LCD显示定时时间开始减少，减少到0后关闭LCD；
（11）“定时-连续”键：
开机后，按此键，LCD显示定时时间保持不变；
2.2中央空调遥控器系统原理
无线数据传输，即通过使用单片机、无线数据收发模块、电平转换芯片等器件，在二者之间构成无线传输系统，进行无线数据传输。
单片机接收到传感器的信号并经过处理后，用串行通信接口将数据传输到无线数据传输模块的发射端，信号经调制后发送出去[6]。
无线数据传输接收端常常采用价格廉价,可靠的集成的无线数据传输接收模块、接收无线数据传输信号,同时对信号进行信号放大、检测、成形,得到TTL 电平的编码信号,然后送给单片机由单片机进行解码并执行,去控制相关对象。
中央空调遥控器的核心大脑部分是由单片机来进行控制操作的，单片机对键盘进行初始化和扫描，接收到用户的按键操作之后，选择存储在单片机中相应的的指令编码，利用无线模块的发射端发射出去，并且调用LCD对当前的状态进行显示和改变。
无线模块的接收端接收到发射端所发出的无线信号，利用单片机进行编码解析，然后通过串口将数据传递出去。
无线数据传输系统的智能无线测控终端是两个方向的无线信号传输，用于实现远距离的无线遥控和遥测及数据传输，发送端将输入的信号发送到远方的接收端上。
同时接收端返回一个是否正确接收的确认信号。
假若对方接收正确那么这次停止发送，假若接收端接收不正确。
则发送端再次发送，直至接收端接收正确为止。
以确保无线传输的稳定性和可靠性。
本次设计由计算机的串口助手来展示接收端所接收到的数据，中央空调手操器的工作流程图如图2.1所示。
空中
计算机
空中
图2.1中央空调遥控器系统框图
2.3元器件的选型
2.3.1单片机的选型
单片机又称单片微控制器，它不是芯片的逻辑功能的完成，而是把一个计算机系统集成到单一的芯片。
相当于一台微型电脑，与电脑相比只是缺少单片机I/O设备[7]。
概括的讲：
一个芯片就相当于一个微型计算机。
它的体积小，重量轻，价格低廉，为学习，应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解原理与结构的最佳选择。
单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表，实时工业控制，通讯设备，导航系统，以及家用电器。
一旦单片机用的各种产品，你可以玩的产品升级换代的功效，常在产品名称前的形容词——“智能”，如智能洗衣机。
传统的单片机的性能8也得到了飞速提高，处理能力比起80年代增加次数。
高端32SoC单片机主频已经超过300MHz，上世纪90年代中期的专用处理器的性能捕捉，而平均模型的价格跌到1美元，最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在使用赤裸的金属环境的发展，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机[8]。
本文的目的是选择中央空调，在单片机远程手持设备，我们需要分析中央空调，远程手持设计特点本。
距离，低功耗，体积小、重量轻的主要特点是中央空调，这一设计远程手持设备，然后选择的供应链管理模式需要满足的LCD驱动程序，键盘扫描，无线发射与接收系统和低功耗的数据存储和计算能力的需求，和中央空调，不需要远程哈特伟大的，但同时也考虑到成本，性能稳定，寿命长等主观需求。
在大学四年的学习过程的同时，接触最多的是STC89C51单片机，以STC89C51单片机看来已经停止，和RAM和ROM相对STC89C51单片机STC89C52的要大的多，成本价格是一样的，所以我们在这里主
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