摘要：下面是一个基于Arduino的空调控制器示例程序，包含温度控制、模式切换和风扇调速功能。请根据实际硬件调整引脚和参数。
我们用单片机设计一个空调控制器，下面我们具体的设计案例如下：
下面是一个基于Arduino的空调控制器示例程序，包含温度控制、模式切换和风扇调速功能。请根据实际硬件调整引脚和参数。
arduino
#include
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// 硬件定义
#define ONE_WIRE_BUS 2 // 温度传感器引脚
#define COMPRESSOR_PIN 3 // 压缩机继电器
#define HEATER_PIN 4 // 加热器继电器
#define FAN_PWM_PIN 5 // 风扇PWM控制
#define BTN_UP 6 // 温度+
#define BTN_DOWN 7 // 温度-
#define BTN_MODE 8 // 模式切换
// 系统参数
#define TEMP_HYSTERESIS 1 // 温度回差
#define MIN_COMPRESSOR_TIME 300000 // 压缩机最小运行时间(5分钟)
#define MIN_OFF_TIME 120000 // 压缩机最小停机时间(2分钟)
// 全局变量
enum Mode {OFF, COOL, HEAT, AUTO};
Mode currentMode = OFF;
float currentTemp = 25.0;
int targetTemp = 25;
unsigned long lastCompressorChange = 0;
bool compressorState = false;
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // I2C地址可能需要调整
void setup {
pinMode(COMPRESSOR_PIN, OUTPUT);
pinMode(HEATER_PIN, OUTPUT);
pinMode(FAN_PWM_PIN, OUTPUT);
pinMode(BTN_UP, INPUT_PULLUP);
pinMode(BTN_DOWN, INPUT_PULLUP);
pinMode(BTN_MODE, INPUT_PULLUP);
sensors.begin;
lcd.init;
lcd.backlight;
updateDisplay;
}
void loop {
static unsigned long lastTempUpdate = 0;
static unsigned long lastButtonCheck = 0;
// 每2秒更新温度
if (millis - lastTempUpdate > 2000) {
sensors.requestTemperatures;
currentTemp = sensors.getTempCByIndex(0);
lastTempUpdate = millis;
}
// 按钮检测（带简单防抖）
if (millis - lastButtonCheck > 50) {
handleButtons;
lastButtonCheck = millis;
}
// 温度控制逻辑
temperatureControl;
updateDisplay;
controlFanSpeed;
}
void temperatureControl {
unsigned long currentTime = millis;
if (currentMode == COOL) {
if (currentTemp > targetTemp + TEMP_HYSTERESIS/2.0 &&
(currentTime - lastCompressorChange > MIN_OFF_TIME || !compressorState)) {
activateCompressor(true);
}
else if (currentTemp
activateCompressor(false);
}
}
else if (currentMode == HEAT) {
if (currentTemp
activateHeater(true);
}
else if (currentTemp > targetTemp + TEMP_HYSTERESIS/2.0) {
activateHeater(false);
}
}
else {
digitalWrite(COMPRESSOR_PIN, LOW);
digitalWrite(HEATER_PIN, LOW);
}
}
void activateCompressor(bool state) {
if (state != compressorState) {
digitalWrite(COMPRESSOR_PIN, state ? HIGH : LOW);
compressorState = state;
lastCompressorChange = millis;
}
}
void activateHeater(bool state) {
digitalWrite(HEATER_PIN, state ? HIGH : LOW);
// 加热器状态逻辑可类似压缩机添加时间限制
}
void controlFanSpeed {
// 根据温度差调整风扇速度（示例逻辑）
int tempDiff = abs(currentTemp - targetTemp);
int fanSpeed = map(constrain(tempDiff, 1, 5), 1, 5, 100, 255);
analogWrite(FAN_PWM_PIN, fanSpeed);
}
void handleButtons {
static bool lastUp = HIGH, lastDown = HIGH, lastMode = HIGH;
bool currentUp = digitalRead(BTN_UP);
bool currentDown = digitalRead(BTN_DOWN);
bool currentModeBtn = digitalRead(BTN_MODE);
if (currentUp == LOW && lastUp == HIGH) {
targetTemp = constrain(targetTemp + 1, 16, 30);
}
if (currentDown == LOW && lastDown == HIGH) {
targetTemp = constrain(targetTemp - 1, 16, 30);
}
if (currentModeBtn == LOW && lastMode == HIGH) {
currentMode = static_cast((currentMode + 1) % 4);
}
lastUp = currentUp;
lastDown = currentDown;
lastMode = currentModeBtn;
}
void updateDisplay {
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temp:");
lcd.print(currentTemp, 1);
lcd.print((char)223);
lcd.print("C ");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Set:");
lcd.print(targetTemp);
lcd.print("C ");
lcd.setCursor(13, 1);
switch(currentMode) {
case OFF: lcd.print("OFF"); break;
case COOL: lcd.print("CL"); break;
case HEAT: lcd.print("HT"); break;
case AUTO: lcd.print("AU"); break;
}
}
```
需要准备的硬件组件：
1. Arduino开发板（UNO/Mega等）
2. DS18B20温度传感器
3. 16x2 I2C LCD显示屏
4. 继电器模块（2路）
5. 直流风扇（带PWM控制）
6. 按钮若干
7. 5V电源
8. 三极管和电阻等外围元件
程序功能说明：
1. 支持四种工作模式：关闭/制冷/制热/自动
2. 温度设置范围16-30℃
3. 自动防止压缩机频繁启停
4. 根据温差自动调节风扇转速
5. LCD显示实时温度和设置参数
6. 按钮控制温度设置和模式切换
注意事项：
1. 需要安装OneWire和DallasTemperature库
2. 温度传感器需要4.7K上拉电阻
3. 继电器模块可能需要电平转换
4. 实际应用需要增加保护电路
5. 可根据需求修改温度回差、时间限制等参数
6. 需要根据具体硬件修改引脚定义
这个程序可以作为基础框架，实际应用中需要根据具体硬件和需求进行调整优化，建议添加以下增强功能：
- 红外遥控功能
- 定时开关机
- 故障检测和保护
- 温度校准功能
- 节能模式
- 手机APP控制接口
来源：左手吴