基于PIC16C74單片機空調室內機軟件的實現

       單片機軟件實現是單片機系統應用的重點，他是在硬件設計基礎上實現程序設計的 重要環節 。單片機程序設計一般包括以下幾個步驟：軟件規劃、流程圖編制、代碼編寫。由于單片機 系統具有軟硬件緊密結合的特點，因此在基于某種單片機系統的軟件開發時，應充分了解該 系統實現的硬件環境，同時也應該在系統設計與硬件設計階段，對軟件設計有一個大體的規劃。因此，本文在介紹室內機控制器功能的基礎上，重點討論如何用軟件實現該室內機的功能。

1.0室內機控制器的功能　　
       室內機控制器主要是驅動風門步進電機，接收來自紅外遙控器設計的指令，進入到相應的工 作狀態，并顯示運行狀態?！　?br/>       室內機控制器包括以下幾個硬件電路模塊：室內機處理器，室內機驅動電路，風門步進電機 ，顯示板電路（LED）,紅外遙控接收/發送電路，室內機外裝置串行通信電路，溫度傳感器 電路。



2.2.3運行模式編程實現1.1室內機CPU　　

       從以上室內機控制器包含的硬件電路模塊來看，要設計家用空調控制器在功能上要求具有2 路溫度傳感器，1個步進電機控制接口，1組PG調速風機控制，10 個發光二極管溫度指 示，紅 外遙控接收接口和室外機組控制接口。選擇Microchip公司的PIC16C74單片機，可以滿足以 上條件，該單片機具有以下特點：　　
(1) 獨立分離的數據總線和14 b指令總線的“哈佛”結構，采用33條精簡指令集， 指令執行速度快，效率高。內含4 kB程序存儲器和192 B數據存儲器，滿足設計要求?！　?br/>(2) 內置具有8路10 b A/D轉換，簡化電路設計?！　?br/>(3) 3個硬件定時器，便于控制器復雜的延時保護。1.2PG電機 PG電機內的霍爾傳感器主要是檢測電機的轉速并反饋到CPU中，最終達到調節風速的 目的。在設計閉環風機調速部分，可以采用簡單的二階伺服環路控制模式，在速度閉環的基 礎上增加加速度閉環控制算法，解決風機控制的風速抖動問題，使得PG電機運轉平穩性得到 大幅度提高。

2.0空調室內機控制器軟件規劃

2.1軟件的總體設計　

       在進行室內機控制器軟件實現時，首先要進行軟件設計，軟件設計主要基于模塊化設計思想 ，將軟件分解成若干功能，通過主程序將各軟件設計模塊有機地組織起來。該室內機控制器 的軟件設計模塊主要包括：主程序、紅外接收模塊、運行模塊、風門步進電機控制模塊、PG 風機調速模塊、運行模式模塊、A/D轉換處理模塊。同時在設計時應考慮以下幾類中斷：自動按鍵中斷、風機速度中斷，除此之外應規劃設計2個定時器中斷：設置定時器0產生250ms定時中斷，定時器1產生125 μs定時中斷。

2.2軟件的詳細設計　　

       對室內機控制器在總體上進行了模塊功能的設計后，應對每一個模塊的實現進行詳細設計， 在這里以運行模式模塊為例來討論該模塊的詳細設計過程?！　】照{室內機運行模式主要包括：自動運行模式、制冷運行模式、抽濕運行模式、通風運行模 式和制熱運行模式。以下主要從各運行模式特點、各模式與主程序的流程圖規劃和運行模 式編程語言的選擇與編程實現等3個方面介紹如何開發一個復雜工程。

2.2.1空調室內機各運行模式的特點　　

(1) 自動運行模式進入自動模式，LED顯示屏上自動標志常亮，5 s 后選定工作模式，5 s期間風門、風速、溫度可調，空調根據最終設定溫度(默認初始設定值 24 ℃)與當前室溫的差別，自動進入制冷或制熱模式，以維持設定溫度，令室內溫度為T ，設定溫度為T0，當T&ge;T0時，進入制冷運行；當T<t0時，進入制熱運行?！　?br/>
(2) 制冷運行模式制冷運行模式溫度設定范圍為16~30 ℃（初始值24 ℃ ），當T&ge;T0時，壓縮機、外風機運轉；當T
(3) 制熱運行模式制熱運行模式下溫度設定范圍為16~30 ℃（初始值24 ℃），當選定制熱運行方式后，可按圖3所示運行，在制熱過程中風速可任意選擇，并在制 熱過程中考慮防冷風控制、超負荷、吹余熱等保護功能的設置?！　?br/>(4) 抽濕運行模式當選擇抽濕方式運轉，空調器將以制冷方式運轉到室 內溫度達到遙控器設定的溫度為止，然后轉入抽濕方式，開3 min再停3 min，如此循環進行 。停機時，內風機延時30 s停止。在抽濕運轉時，溫度可調，溫度范圍設定在16~30 ℃?！　?br/>(5) 通風運行模式在通風運行模式下，室外機組停止運轉，室內風機可 選擇自動、高、中、低任意一檔風速。當&Delta;t>4 ℃時，運行高風，當&Delta;t<0 ℃時， 運行低風。

2.2.2空調各運行模式的流程圖設計

       面對復雜系統的實現，在程序實現之前，應依賴于流程圖使復雜的問題變得清晰易于理解， 因此在分析了各運行模式的特點后，利用結構化分析方法將各運行模式模塊化，然后再在模 塊化的基礎上具體繪制各模塊的流程圖，將各功能模塊的功能進行進一步明確。


       各模塊的流程圖畫好后，下一步的工作就是要用某種編程語言實現各功能模塊。在 用編程語 言實現時，選擇了Microchip公司提供的MPLAB（4.00）集成開發環境。該開發環境是Micro chip公司為其PIC系列單片機專門設計的開發環境，該平臺包括編輯器、編譯環境、軟件仿 真、硬件仿真，同時該環境采用Windows界面，開發設計非常方便。由于篇幅的原因這里只 給出制冷運行模塊的編程實現。

   

3.結語


分的了解，并在此基礎上運用結構化程序設計的方法進行功能分解與模塊設計，使得 在編程時能達到事半功倍的效果，且有利于日后對程序的仿真和調試。