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摘 要：鉴于家用壁挂式空调机的送风量和送风角度直接决定空调性能与空调房间的舒适性，因此对空调系统导风板控制系统进行研究具有重要意义。本文针对空调系统风量和角度的控制问题，设计了一款比较先进的控制系统。该系统以STC89C52RC单片机为核心，通过角位移传感器对导风板倾斜角度进行采集，经信号调理后，单片机读取A/D转换结果并与设定角度进行比较，比较得出的差值应用PID算法运算，以运算结果控制PWM信号，作用于直流风扇，从而调节风扇的风力。
关键词：导风板 单片机STC89C52RC A/D转换
一、系统总体方案
本系统主要有导风板角度检测模块（角位移传感器）、风机驱动模块（PWM调速）、单片机最小系统、显示模块、电源模块等。系统总体方案框图如图1所示。
该系统采用STC89C52RC单片机作为控制核心，采用按键预置角度大小，使单片机产生PWM波形来控制两个电机的转动，达到控制风扇风力的目的[1]。同时固定在导风板转动轴上的角位移传感器WDD35D4对导风板的倾斜角度进行采集，通过A/D转换，将信号送入单片机进行处理，单片机实时显示角度。
二、系统硬件设计
1.供电电路。供电电路由变压器、桥式整流电路与电容组合而成，将220V电压经过变压器降压，经过桥式整流电路将交流电转变为直流电，再经电容滤波后，讓它转换为系统需要的5V电压，来为单片机以及其它模块供电。
2.风机驱动电路。风机驱动电路采用L298N芯片，单片机产生PWM波，通过调整PWM的占空比，来调节输出电压，进而可以控制风机转速的快慢。
3.显示电路。显示电路采用LCD12864液晶显示屏，同时可以显示4行，相对LCD1602可以显示更多的内容，包括文字、数据、图形等。
三、理论分析
本系统应用了PWM脉冲调制方式和PID算法。
PWM调制，即脉冲宽度的调制，是在直流电压稳定的情况下，通过控制开关器件的通断，可以得到一系列等幅不等宽的脉冲，通过调节占空比可以达到调节直流电机电枢电压的大小。
本设计采用为增量式PID算法调节占空比，实现对直流电机电枢电压的控制，进而实现电机转速的调节。
四、系统软件设计
在上述理论分析的基础上，对系统的软件部分进行了设计，主程序流程图如图2所示。
五、仿真测试结果
首先将导风板的角度进行预置，设置在45°-135°之间，由起点开始，10s内到达第一个预置角度，稳定停留5s，然后回到终点。测试结果如表1所示。
六、结语
该系统在任务一中导风板的过渡时间不大于10s，控制的角度的误差不大于5°，同时在预置角度上停留的时间大于或等于5s，误差范围在2s以内。仿真测试结果显示，本系统可以完成设定的动作，实时调整导风板的角度，进而可以调整空调系统风量，让空调房间环境的舒适性提高。
参考文献：
[1]胡汉才.单片机原理及接口技术（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2010.
[2]周润景.Protel 99SE电路设计及应用[M].北京：机械工业出版社，2012.
[3]丁镇生.电子电路设计与应用手册[M].北京：电子工业出版社，2013.
[4]黄智伟.全国大学生电子竞赛常用电路模块制作[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
[5]黄智伟编著.全国大学生电子设计竞赛—电路设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.
关键词：导风板 单片机STC89C52RC A/D转换
一、系统总体方案
本系统主要有导风板角度检测模块（角位移传感器）、风机驱动模块（PWM调速）、单片机最小系统、显示模块、电源模块等。系统总体方案框图如图1所示。
该系统采用STC89C52RC单片机作为控制核心，采用按键预置角度大小，使单片机产生PWM波形来控制两个电机的转动，达到控制风扇风力的目的[1]。同时固定在导风板转动轴上的角位移传感器WDD35D4对导风板的倾斜角度进行采集，通过A/D转换，将信号送入单片机进行处理，单片机实时显示角度。
二、系统硬件设计
1.供电电路。供电电路由变压器、桥式整流电路与电容组合而成，将220V电压经过变压器降压，经过桥式整流电路将交流电转变为直流电，再经电容滤波后，讓它转换为系统需要的5V电压，来为单片机以及其它模块供电。
2.风机驱动电路。风机驱动电路采用L298N芯片，单片机产生PWM波，通过调整PWM的占空比，来调节输出电压，进而可以控制风机转速的快慢。
3.显示电路。显示电路采用LCD12864液晶显示屏，同时可以显示4行，相对LCD1602可以显示更多的内容，包括文字、数据、图形等。
三、理论分析
本系统应用了PWM脉冲调制方式和PID算法。
PWM调制，即脉冲宽度的调制，是在直流电压稳定的情况下，通过控制开关器件的通断，可以得到一系列等幅不等宽的脉冲，通过调节占空比可以达到调节直流电机电枢电压的大小。
本设计采用为增量式PID算法调节占空比，实现对直流电机电枢电压的控制，进而实现电机转速的调节。
四、系统软件设计
在上述理论分析的基础上，对系统的软件部分进行了设计，主程序流程图如图2所示。
五、仿真测试结果
首先将导风板的角度进行预置，设置在45°-135°之间，由起点开始，10s内到达第一个预置角度，稳定停留5s，然后回到终点。测试结果如表1所示。
六、结语
该系统在任务一中导风板的过渡时间不大于10s，控制的角度的误差不大于5°，同时在预置角度上停留的时间大于或等于5s，误差范围在2s以内。仿真测试结果显示，本系统可以完成设定的动作，实时调整导风板的角度，进而可以调整空调系统风量，让空调房间环境的舒适性提高。
参考文献：
[1]胡汉才.单片机原理及接口技术（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2010.
[2]周润景.Protel 99SE电路设计及应用[M].北京：机械工业出版社，2012.
[3]丁镇生.电子电路设计与应用手册[M].北京：电子工业出版社，2013.
[4]黄智伟.全国大学生电子竞赛常用电路模块制作[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
[5]黄智伟编著.全国大学生电子设计竞赛—电路设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006.