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目 錄
摘 要
第一章 前 言 . ............................................................. 1
1.1 課題的背景及意義.............................................. 1
1.2 研究內容 ............................................................. 1
第二章 控制方案設計 . ................................................ 3
2.1 控制設計思路 ......................................................... 3
2.2 風機盤管介紹 ........................................................3
2.2.1 風機盤管的控制 ..................................................3
2.2.2 獨立盤管的控制 ................................................. 3
2.2.3可聯網的風機盤管控制器 . .................................4
2.3 硬件方案設計 ......................................................... 5
2.4 控制器模塊 ............................................................. 6
2.5 溫度采集模塊 ......................................................... 6
2.5.1 鍵盤與顯示模塊 .................................................. 7
第三章 系統硬件設計 . ................................................... 8
3.1 總體電路設計構架 .................................................. 8
3.2 硬件電路設計要求 ...................................................8
3.3 主控制部分 .............................................................. 8
3.3.1主要性能參數 . ..................................................... .9
3.3.2中央處理器 . .......................................................... 9
3.3.3數據存儲器 (RAM) . ..............................................10
3.3.4程序存儲器 (ROM) . .............................................10
3.3.5定時 /計數器 . ..................................................... 10
3.3.6并行輸入輸出 (I/O)口 . .......................................10
3.3.7全雙工串行口 . .................................................... 10
3.3.8中斷系統 . ............................................................ 10
3.3.9時鐘電路 . ........................................................ 11
3.3.10管腳說明 . ....................................................... 11
3.3.11 單片機最小系統 ................................................. 13
3.3.12 RS232串口模塊 . ................................................. 15
3.4 DS18B20的工作原理與單片機的連接 ........................ 17
3.4.1 DS18B20的性能特點 . .............................................. 17
3.4.2 DS18B20的工作原理 . .............................................. 17
3.4.4 DS18B20基本應用電路 . ............................................ 18
3.5 1602液晶顯示器引腳介紹 ............................................. 20
3.6 報警電路 ............................................................ 22
3.7 繼電器模塊 .......................................................... 23
3.8 鍵盤模塊 ..............................................................23
結 論 . .................................................................... 24
致 謝 . .................................................................... 25
參考文獻 . ................................................................. 26
附錄 . ..................................................................... 27
附錄 1 PROTEUS仿真電路圖 ................................................ 28
附錄 2 源程序:......................................................... 29
附錄 3 實物圖 ........................................................... 32
第一章 前 言
1.1 課題的背景及意義
在國民經濟各部門,如電力、化工、機械、冶金、農業、醫學以及人們的日常生活 中,室內溫度檢測是十分重要的。在許多模擬量控制和監視應用中,溫度測控是不可或 缺的,如環境監測、蔬菜大棚、糧庫、熱電偶冷端溫度補償、設備運行的可靠性等應用。 實時采集溫度信息,及時發現潛在故障,并采取相應的處理措施,對確保設備良好運行 具有重要意義。溫度是科學技術中最基本的物理量之一,物理、化學、生物等學科都離 不開溫度。溫度常常是表征對象和過程狀態的最重要的參數之一。比如,發電廠鍋爐的 溫度必須控制在一定的范圍之內;許多化學反應的工藝過程必須在適當的溫度下才能正 常進行;煉油過程中,原油必須在不同的溫度和壓力條件下進行分餾才能得到汽油、柴 油、煤油等產品。沒有合適的溫度環境,許多電子設備就不能正常工作,糧倉的儲糧就 會變質霉爛,酒類的品質就沒有保障。因此,各行各業對溫度控制的要求都越來越高。 可見,溫度的測量和控制是非常重要的。
現如今空調已經成為千家萬戶的必需品,人們對溫度控制已不再陌生,溫度控制已 經應用在各個方面,其作用也體現到了各個方面。隨著生活品質的提高,商場、廠房、 銀行以及家庭生活等許多場所中都會見到溫度控制的影子,溫度控制已經被人們應用于 各種場所,用它更加完善的功能更好的為人類服務。如今,空調等家用電器隨著生產技 術的發展和生活水平的提高越來越普及,一個簡單、穩定的溫度控制系統將會更好的適 應市場并被人們所喜愛。
本次設計就是以單片機 AT89C52為控制核心,實現對空調風機盤管溫度控制器的設 計,從而使室內溫度達到人們的要求。
1.2 研究內容
本設計的內容是溫度測試控制系統,控制對象是室內溫度。本文著重對空調風機盤 管溫度控制系統的硬件及軟件進行應有的分析設計。在硬件上對各部分電路以及元器件 進行理論分析與方案論證,然后進行設計,介紹了單線數據傳輸的智能溫度 傳感器 DS18B20在單片機 AT89C52下的硬件連接及軟件編程, 并列出了 DS18B20軟件流程圖, 最 終設計完成了本設計的硬件電路。
在軟件設計中,根據硬件電路圖和溫度采集系統所需要實現的功能,經過反復的模 擬運行、調試和修改,最終完成了本系統的軟件設計。通過硬件與軟件的密切配合,最 終設計完成了系統所要求的功能與目的。本設計核心采用的是 AT89C52單片機,用單線 數據傳輸的只能溫度傳感器 DS18B20進行溫度采集, DS18B20自身將模擬量轉換為數字 量,然后在液晶顯示器上顯示測得的實際溫度。通過鍵盤實現冬夏模式轉換以及所需溫 度值的設定。當在夏天模式中,實際溫度高于所需溫度設定值時,蜂鳴器開始報警,同 時繼電器控制風機啟動、閥門開啟,同時點亮綠色發光二極管;當在冬天模式中,實際 溫度低于所需溫度設定值時,蜂鳴器開始報警,同時繼電器控制風機機啟動、閥門開啟, 同時點亮紅色發光二極管。在軟件上進行主程序和子程序的編寫與設計,使該溫度控制 系統實現智能化發展,使得控制精度較高。
第二章 控制方案設計
2.1 控制設計思路
本次設計為室內溫度控制器,當系統工作在夏天模式時,我們需要對室內溫度進行 降溫,從而使室內溫度達到人們理想的狀態;同理在冬天模式時,我們需要對室內溫度 進行加熱。因此對于室內溫度的控制在人們的日常生產生活中是不可或缺的。
然而室內溫度的控制主要是通過對風機盤管的溫度控制來實現的,本次畢設主要設 計風機盤管的溫度控制,根據設定溫度與實際檢測溫度的比較、運算,自動控制閥門與 風機的開閉,從而使室內溫度達到人們的要求。
2.2 風機盤管介紹
2.2.1 風機盤管的控制
早期風機盤管的控制通常不納入樓宇控制系統內,而作為獨立的控制器控制現場風 機盤管運行。現在已開發出可納入樓宇控制系統內的風機盤管控制控制器,這類風機盤 管控制器帶有通信接口,只要把這種控制器接在樓宇自動化系統的控制總線上,就能實 現遠程連網控制。這類控制器可控制風機盤管的回水電動閥,并帶有溫度傳感器,將檢 測現場溫度與設定值比較后,按照比較偏差去控制風機盤管的回水電動閥,實現室內溫 度的控制。
2.2.2 獨立盤管的控制
獨立運行的風機盤管及其控制原理如圖 2.1所示(控制器沒有網絡通信接口) 。
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論文 4.doc
2018-6-1 15:41 上傳
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