單片機軟件實現(xiàn)是單片機系統(tǒng)應(yīng)用的重點,，他是在硬件設(shè)計基礎(chǔ)上實現(xiàn)程序設(shè)計的重要環(huán)節(jié),。單片機程序設(shè)計一般包括以下幾個步驟：軟件規(guī)劃、流程圖編制,、代碼編寫,。由于單片機系統(tǒng)具有軟硬件緊密結(jié)合的特點，因此在基于某種單片機系統(tǒng)的軟件開發(fā)時,，應(yīng)充分了解該系統(tǒng)實現(xiàn)的硬件環(huán)境,，同時也應(yīng)該在系統(tǒng)設(shè)計與硬件設(shè)計階段，對軟件設(shè)計有一個大體的規(guī)劃,。因此，本文在介紹室內(nèi)機控制器功能的基礎(chǔ)上,，重點討論如何用軟件實現(xiàn)該室內(nèi)機的功能,。
1室內(nèi)機控制器的功能
室內(nèi)機控制器主要是驅(qū)動風(fēng)門步進電機，接收來自紅外遙控器設(shè)計的指令,，進入到相應(yīng)的工作狀態(tài),，并顯示運行狀態(tài)。
室內(nèi)機控制器包括以下幾個硬件電路模塊：室內(nèi)機處理器,，室內(nèi)機驅(qū)動電路,，風(fēng)門步進電機,，顯示板電路（LED）,紅外遙控接收/發(fā)送電路，室內(nèi)機外裝置串行通信電路,，溫度傳感器電路,。室內(nèi)機控制電路框圖如圖1所示。
1.1室內(nèi)機CPU
從以上室內(nèi)機控制器包含的硬件電路模塊來看,，要設(shè)計家用空調(diào)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(diào)速風(fēng)機控制,，10 個發(fā)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(shù)據(jù)總線和14 b指令總線的“哈佛”結(jié)構(gòu)，采用33條精簡指令集,，指令執(zhí)行速度快,，效率高。內(nèi)含4 kB程序存儲器和192 B數(shù)據(jù)存儲器,，滿足設(shè)計要求,。
(2) 內(nèi)置具有8路10 b A/D轉(zhuǎn)換，簡化電路設(shè)計,。
(3) 3個硬件定時器,，便于控制器復(fù)雜的延時保護。
1.2PG電機
PG電機內(nèi)的霍爾傳感器主要是檢測電機的轉(zhuǎn)速并反饋到CPU中,，最終達到調(diào)節(jié)風(fēng)速的目的,。在設(shè)計閉環(huán)風(fēng)機調(diào)速部分，可以采用簡單的二階伺服環(huán)路控制模式,，在速度閉環(huán)的基礎(chǔ)上增加加速度閉環(huán)控制算法,，解決風(fēng)機控制的風(fēng)速抖動問題，使得PG電機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性得到大幅度提高,。
2空調(diào)室內(nèi)機控制器軟件規(guī)劃
2.1軟件的總體設(shè)計
在進行室內(nèi)機控制器軟件實現(xiàn)時,，首先要進行軟件設(shè)計，軟件設(shè)計主要基于模塊化設(shè)計思想,，將軟件分解成若干功能,，通過主程序?qū)⒏鬈浖O(shè)計模塊有機地組織起來。該室內(nèi)機控制器的軟件設(shè)計模塊主要包括：主程序,、紅外接收模塊,、運行模塊、風(fēng)門步進電機控制模塊、PG風(fēng)機調(diào)速模塊,、運行模式模塊,、A/D轉(zhuǎn)換處理模塊。同時在設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾類中斷：
自動按鍵中斷,、風(fēng)機速度中斷,，除此之外應(yīng)規(guī)劃設(shè)計2個定時器中斷：設(shè)置定時器0產(chǎn)生250ms定時中斷，定時器1產(chǎn)生125 μs定時中斷,。
2.2軟件的詳細設(shè)計
對室內(nèi)機控制器在總體上進行了模塊功能的設(shè)計后,，應(yīng)對每一個模塊的實現(xiàn)進行詳細設(shè)計，在這里以運行模式模塊為例來討論該模塊的詳細設(shè)計過程,。
空調(diào)室內(nèi)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(fēng)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(guī)劃和運行模式編程語言的選擇與編程實現(xiàn)等3個方面介紹如何開發(fā)一個復(fù)雜工程,。
2.2.1空調(diào)室內(nèi)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(fēng)門,、風(fēng)速、溫度可調(diào),，空調(diào)根據(jù)最終設(shè)定溫度(默認初始設(shè)定值24 ℃)與當(dāng)前室溫的差別,，自動進入制冷或制熱模式，以維持設(shè)定溫度,，令室內(nèi)溫度為T,，設(shè)定溫度為T0，當(dāng)T≥T0時,，進入制冷運行,；當(dāng)T
(2) 制冷運行模式制冷運行模式溫度設(shè)定范圍為16~30 ℃（初始值24 ℃）,，當(dāng)T≥T0時,，壓縮機、外風(fēng)機運轉(zhuǎn),；當(dāng)T
(3) 制熱運行模式制熱運行模式下溫度設(shè)定范圍為16~30 ℃（初始值24 ℃），當(dāng)選定制熱運行方式后,，可按圖3所示運行,，在制熱過程中風(fēng)速可任意選擇，并在制 熱過程中考慮防冷風(fēng)控制,、超負荷,、吹余熱等保護功能的設(shè)置。
(4) 抽濕運行模式當(dāng)選擇抽濕方式運轉(zhuǎn),，空調(diào)器將以制冷方式運轉(zhuǎn)到室內(nèi)溫度達到遙控器設(shè)定的溫度為止,，然后轉(zhuǎn)入抽濕方式，開3 min再停3 min,，如此循環(huán)進行,。停機時，內(nèi)風(fēng)機延時30 s停止,。在抽濕運轉(zhuǎn)時,，溫度可調(diào)，溫度范圍設(shè)定在16~30 ℃,。
(5) 通風(fēng)運行模式在通風(fēng)運行模式下,，室外機組停止運轉(zhuǎn)，室內(nèi)風(fēng)機可選擇自動,、高,、中、低任意一檔風(fēng)速,。當(dāng)Δt>4 ℃時,，運行高風(fēng)，當(dāng)Δt<0 ℃時,，運行低風(fēng),。
2.2.2空調(diào)各運行模式的流程圖設(shè)計
面對復(fù)雜系統(tǒng)的實現(xiàn),，在程序?qū)崿F(xiàn)之前，應(yīng)依賴于流程圖使復(fù)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(jié)構(gòu)化分析方法將各運行模式模塊化，然后再在模塊化的基礎(chǔ)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,。以下給出了主程序的流程圖和制冷運行模式的流程圖，如圖4,、圖5所示,。
2.2.3運行模式編程實現(xiàn)
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(xiàn)各功能模塊,。在用編程語言實現(xiàn)時,，選擇了Microchip公司提供的MPLAB（4.00）集成開發(fā)環(huán)境。該開發(fā)環(huán)境是Microchip公司為其PIC系列單片機專門設(shè)計的開發(fā)環(huán)境,，該平臺包括編輯器,、編譯環(huán)境、軟件仿真,、硬件仿真,，同時該環(huán)境采用Windows界面，開發(fā)設(shè)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(xiàn),。
3結(jié)語
在基于PIC16C74單片機空調(diào)室內(nèi)機軟件的實現(xiàn)時，對該
系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計與硬件設(shè)計進行了充分的了解,，并在此基礎(chǔ)上運用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的方法進行功能分解與模塊設(shè)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(diào)試,。
參考文獻
?。?］何利民.MCS51單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994.
?。?］史國生.交直流調(diào)速系統(tǒng)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,，2002.
［3］李英順,，倫淑嫻.模糊控制PID測控儀［J］.儀表技術(shù)與傳感器,，2003.
［4］胡漢才.單片機原理機接口技術(shù)［M］.北京：清華大學(xué)出版社,，1999.