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智能空调控制系统设计与实现开题报告

 2020-08-04 21:32:57  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

(1) 选题背景及意义

随着我国人民生活水平的提高,空调已由原来的高奢产品,现在几乎成为生活必需品,走进了千家万户。原有的老式空调不仅耗电量大,还对空气有很大的破坏,逐渐被市场所抛弃,而新生代的智能空调,渐渐受到了广大消费者的追捧。毫无疑问,空调的智能化,是社会发展的趋势。智能空调不仅耗电低,绿色环保,其人性化的设计理念,也符合当代人对高品质生活的追求。

随着现代通信技术,计算机网络技术以及现场总线控制技术的飞速发展,数字化、网络化和信息化正日益融入人们的生活之中。人们在生活水平、居住条件在不断提升与改善的基础上,对生活的质量提出了更高的要求。近年,智能家电发展迅捷,以智能空调系统为代表的智能化系统大潮来袭已毋庸置疑,各国纷纷在智能化系统领域布局,而党的十九大报告中指出,推动互联网、大数据、智能化和实体经济深度融合。智能化系统将作为新一轮产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,对于打造新动能具有重要意义,正成为国际竞争的新焦点和经济发展的新引擎。越发智能化的空调系统也是越发被大家接受认可,而且它的发展空间巨大,对于推动经济发展也有重大意义。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

为了实现智能空调的设计,需要完成一个整体的智能控制系统,这个系统由单片机作为主控器件,利用温度传感器检测实时温度,单片机进行数据分析处理,再根据所设定的温度值,智能的控制电机及蜂鸣器的工作。进而控制语音报时功能,完成整个智能系统的设计。这样的系统操作简单,成本低廉,容易理解。

要设计这样一个智能控制系统,首先要明确系统要实现的功能,即需要设计一个通过单片机来实现对温度的检测,控温,定时,还可以通过无线将数据同步到手机上,通过手机可以无线调控温度;为了更加人性化,我还进行了功能拓展,增加语音系统,即可以当温度达到所需设定值时,可以进行语言提示,如:”当前温度已达到设定值”;以及开关空调时的语音提示功能,如:”欢迎您的使用”、”谢谢您的使用”;还可播放小段舒缓的音乐,以助于睡眠等。其次根据功能确定系统结构,系统应该分为六个部分,即温度采集模块,显示模块,处理模块,定时模块,无线模块;语音模块。温度采集模块:可以采用半导体温度传感器,将温度物理量的变化转换为电信号的变化,进而将数据传递给单片机,再由单片机进行分析处理,分析结果一来可以控制显示模块,显示当前温度值;二来控制电机与蜂鸣器的工作。显示模块:比较简单,只是将单片机处理后的数据,显示到数码管上即可。处理模块:可以采用单片机来对采集的初始信息进行处理,这方面主要的难度就是代码的编写方面,需要认真的考虑各种方面问题的处理,同时还要满足具体的功能要求,此模块将是本次项目的重中之重。定时模块:可以采用中断方式,利用外部中断用来定时,利用定时器中断来控制空调的开关;进而实现定时工作。无线模块:测量的数据可以通过wifi同步到手机上,并可以通过手机来控制温度的设定。语音模块:语音报时和播放音乐。再次选择每个部分采用的芯片、器件;然后使用Altium Designer绘制硬件原理图、使用Keil编写程序、使用Proteus绘制仿真图并进行仿真、制作实物;最后进行反复调试,发现并解决问题。

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