空调温度控制系统的设计

论文编号:ZD1476论文字数:18133

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摘 要

保持生产和生活区温度稳定是空气调节的一个重要任务。温度的波动将直接影响着工业生产和生活环境的舒适程度。因此，对空调器温度控制系统的研究具有重要意义。本文主要探讨的是空调器温度自动调节系统的实现方法。

本课题设计的主体是以功能强、集成度高、体积小、可靠性高、造价低的单片机作为核心控制器件；采用大非线性误差为℃、响应时间仅20、重复性误差低至℃的AD590集成温度传感器作为测温器件。利用单片机工作在控制系统中所呈现的实时数据采集、实时数据处理、实时控制输出等特点，把温度传感器实时采集到的模拟温度通过模数转换得到数字量通过由单片机控制的8段LED 显示出来。系统在检测到外界温度和人为预置温度不相等时，能够通过软件设置自行启动空调器的制冷或制热系统，并能够在LED上显示实时温度，实现温度的自动控制。

系统包括硬件和软件两部分的设计。硬件包括单片机控制电路、温度检测电路、温度控制电路、数模转换电路、键盘和显示电路等几个方面。软件设计包括：键盘管理、显示、温度检测、温度控制、报警等模块。

综合硬件和软件部分的设计，得到小区分温度为1℃、标定温差≤1℃的温度控制系统。

关键词：空调；单片机；自动控制；温度

Abstract

To maintain production and living areas of air-conditioning temperature stability is an important task. Fluctuations in temperature will directly affect industrial production and living environment of comfort. Therefore, the air conditioner temperature control system of great significance. This paper is on the air conditioner temperature regulation system of automatic method.

This is the main topic of the design features strong, high integration, small size, high reliability and low cost of the microcontroller as a core control device; using non-linear error for the largest ℃, response time of only 20, repetitive low error ℃ to the AD590 as a temperature sensor integrated temperature measurement devices. Use of SCM work in the control system presented by the real-time data acquisition, real-time data processing, real-time control output, and other characteristics, the temperature sensors to collect real-time simulation of the temperature through the analog-digital conversion by digital control of the microcontroller through eigth Of the LED display. In the detection system to outside temperature and the temperature preferences are not equal, we can set up their own software start the air conditioner or heating system refrigeration and can be displayed on the LED real-time temperature, and temperature control.

System includes hardware and software design in two parts. SCM hardware including control circuits, temperature detection circuit, temperature control circuits, digital-to-analog circuit, keyboard and display circuit, and other aspects. Software design including: keyboard management, showed that the temperature detection, temperature control, alarm modules.

Integrated hardware and software part of the design, received the minimum temperature for the distinction between 1 ℃、calibration temperature difference≤ 1 ℃ between the temperature control system.

Key words： Air-conditioning; Single-chip Micro-computer（SCM）; Automatic Control; Temperature

目 录

1 绪论1

1.1 设计选题的背景1

1.2 设计的工作重点1

1.3 论文结构2

2 电源稳压电路的实现3

2.1 概述3

2.2 小功率整流滤波电路3

2.2.1 单相桥式整流电路3

2.2.2 滤波电路5

2.3 稳压电路6

2.3.1 三端固定式正稳压器6

2.3.2 三端固定式负稳压器7

2.4 78系列稳压电源电路7

2.4.1 三端集成稳压电路7

2.4.2 三端集成可调稳压电路8

3 MCS-51单片机硬件结构及接口电路应用10

3.1 概述10

3.2 89C51单片机引脚及功能10

3.2.1 89C51单片机的体系结构10

3.2.2 89C51单片机引脚及功能10

3.3 外部总线13

3.4 内部时钟电路14

3.5 系统复位电路14

3.6 LED显示器接口电路15

3.6.1 LED显示原理15

3.6.2 多位数字显示控制技术16

3.7 A/D转换接口电路17

3.7.1 ADC0809芯片简介18

3.7.2 ADC0809与单片机接口19

3.7.3 键盘与单片机接口20

3.8 光电耦合器与单片机接口电路20

3.8.1 光电耦合器的工作原理及特性20

3.8.2 可控硅的工作原理及特性21

3.8.3 温度控制电路22

4 温度检测电路的实现23

4.1 概述23

4.2 AD590的性能及工作原理23

4.2.1 AD590的性能特点23

4.2.2 AD590的工作原理23

4.2.3 由AD590构成的测温电路24

5 系统硬件及软件设计的实现26

5.1 概述26

5.2 硬件设计26

5.2.1 微控制器电路26

5.2.2 温度检测电路26

5.2.3 温度控制电路27

5.2.4 人机对话电路27

5.3 软件设计27

5.3.1 空调工作过程27

5.3.2 资源分配27

5.3.3 程序总体结构设计28

5.3.4 键盘管理模块29

5.3.5 显示模块30

5.3.6 温度检测模块30

5.3.7 温度控制模块31

6 结论33

参考文献34

致 谢35

附录 整机电路图36