2方案论证与选择
2。1温度器件传感器的选择
作为家用空调温度控制器,其核心就是对于温度的检测,所以对于温度器件的选择是首要任务。目前,在市面上的温度检测器件主要有热电偶,热敏电阻和数字温度传感器DS18B20等等。
热敏电阻为空调配件中基于半导体材料而构建起来的器件,其作为敏感组件能够根据温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。其主要特点是对温度的敏感,在不同的温度下有不同的电阻值,PTC正温度的在温度越高时电阻越大,而NTC负温度热敏电阻则相反,温度越高电阻越低。同时具有灵敏度较高,工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,体积小,使用方便,稳定性好等一系列特点。
热电偶作为空调组装中必不可少配件之一,其是空调温度测量仪配置中应用最为广泛的一种元件,由于其可以有效测量出温度变化,进而将所测得温度转换为热电动势信号,由此经过仪表最终转换成被测量介质温度。其主要特点在于测量精度高,测量范围大,热响应时间快,使用寿命长等,且构造简单使用方便。
DS18B20是常用的温度传感器,其是美国DALLAS集团研发的一种器件,能够有效的把包括地址线、数据线以及控制线在内的三种不同线进行合并,同时能够实现双向串行传输数据。具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高特点。
在了解了上述几种温度传感器优点与缺点之后,也出于仿真方便的角度,最后我选择DS18B20作为本次设计的温度传感器。在仿真软件中它能手动设置当前温度方便调试。
2。2显示部分的选择
在单片机的人机交互界面,通常有两种选择。一种是用LED数码管显示数字,另一种是用LCD液晶屏显示,两者都能很好的达到显示当前温度的作用。相比较而言数码管的反应速度更快字体显示也更大,但其分辨率比液晶显示低,在实际的工作环境中,当有大量数码管同时工作时会产生大量的热量。其次,我所做的温控系统希望要达到一个良好的人机交互界面,而数码管只能显示数字不能显示字符,使用时会产生疑惑。而在单片机中使用LCD液晶显示屏也有许多好处:
1。显示质量有保证。相比于阴极射线管存在明显的差异,其中最为明显的差异在于液晶显示器在工作过程中,只要接收到信号,那么就会始终呈现出接受时所显示的色彩与亮度,画面质量高且不会不停的闪烁。
2。与传统显示器不同,当前空调所采用的液晶显示屏无论是在显示原理,还是在自身属性上均更具优势,其可以利用自身所配置的电极来对液晶分子状态进行调控,进而达到显示目的,同时具有体积小,重量轻的特点。
3。因为液晶显示屏不同于以往所采用的显示屏,其大多数均属于数字型,由此可以实现与单片机系统之间的有效衔接,在极大程度上简化了操作流程。
综上所述,在显示部分,我会选择使用LCD液晶屏来达到显示功能。
2。3按键部分
就当前空调所使用的单片机键盘情况来看,目前使用最为广泛的键盘有两类,其中一类是独立式,另外一类是行列式。
基于独立式键盘来看,其在设计过程中尤为突出的优点在于其所设置的电路配置非常灵活,操作非常简单,尤其合适用于按键数量较少,体积较小的产品中。其原理为把电平信号直接连接在I/O,进而可以通过软件程序直接了解到I/O电平情况,假如读取到了电平值那么此时就表示使用者按了控制I/O的按钮。同样缺点也就在于每个按键都需要一个I/O口去获取电平信号,如果按键的数量过多,电路结构就会变得很复杂,同时资源的浪费也会变得严重。因此,独立式键盘适用于按键较少的场合。其基本样式如图2。1所示。