空调的温度控制毕业设计
基于单片机的空调温度控制系统设计毕业论文(设计)word格式
成都理工大学工程技术学院毕业论文基于单片机的空调温度控制系统设计作者姓名:杨耀武专业名称:信息工程指导教师:黄宇讲师基于单片机的空调温度控制系统设计摘要在自动控制领域中,温度检测与控制占有很重要地位。
温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域,也得到了广泛应用。
因此,温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前,温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本论文概述了温控器的发展及基本原理,介绍了温度传感器的原理及特性。
分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础,温度采集等部分的电路设计,并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上,提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证,进一步介绍了单片机在系统中的应用,分析了系统各部分的硬件及软件实现。
利用Proteus7.6进行了可行性的仿真,利用单片机开发板验证在实际电路中能起到的效果。
试验证明,这套温度控制器具有较强的可操作性,很好的可拓展性,控制简单方便。
课题初步计划是在普通环境下的测温,系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。
关键词:DS18B20 单片机温度控制1602液晶显示AbstractIn the automatic control area,temperature monitoring and controling have a very important position. The temperature monitoring system has a wildly applying in industry, agriculture, science reasearching and daily life of people. Therefore, the number of applying of the temperature monitoring comes first of all kinds of sensor. At present, the temperature monitoring is transformed from analog type to digital integrated type with a very fast speed.This paper introduces the developing and fundamental of the temperature monitoring, including the character of this kind of sensor. It also analyses the advantage and disadvantage of the temperature monitoring which named DS18B20. On that basis, the paper also has a further analysis of the theoretical basis of the system developing and the circuit design of temperature monitoring. Besides, some discussions about the important parameters also took on desk. At the same time, the auther of this paper also puts forward the composition of totality about this system, which including the different function of the thermometer system. Then a detailed analysis which is about the applying of Microcontrollers and the applying of different parts made by different hardwares and softwares in the system. In order to check the maneuverability and the expansibility of the Microcontrollers system, the auther used Proteus 7.6 to do the testing and got a pretty good result.This system puts the temperature measured in normal situation as a confirm condition. All design and selection of component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 系统总体设计方案及功能 (2)1.1 温度传感器产品分类与选择 (2)1.1.1 常用的测温方法 (2)1.1.2 温度传感器产品分类 (2)1.1.3 温度传感器的选择 (4)1.2 总体方案的确定 (6)1.3 系统实现框图 (6)2 系统单元电路设计 (7)2.1 系统工作原理 (7)2.2 系统相关硬件及模块介绍 (7)2.2.1 温度采集电路 (7)2.2.2 信号处理与控制电路 (8)2.2.3 温度显示电路 (9)2.2.4 按键功能设置电路 (10)2.2.5 继电器控制电路 (11)2.2.6 存储数据电路 (11)2.2.7 报警、音乐电路 (12)2.2.8 电动机电路 (12)3 仿真软件介绍 (14)3.1 Keil uVision2软件 (14)3.2Proteus软件 (15)4 系统硬件设计 (17)5 系统软件设计 (19)5.1 DS18B20数据通信概述 (19)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (21)5.2.1 接口信号说明 (21)5.2.2 控制器接口说明 (21)5.2.3 控制接口时序说明 (23)5.3 存储器24C02数据存储概述 (24)5.3.1 I2C 总线的定义 (24)5.3.2 I2C 总线的时序 (24)5.3.3 数据传送 (25)5.4 软件程序设计 (25)6 仿真及实验结果 (28)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (28)6.2 调试结果 (28)总结 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附件1系统硬件电路图 (33)附件2 系统软件程序 (34)前言现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
毕业设计-空调温湿度自动控制原理
毕业设计 - 空调温湿度自动控制原理篇一:空调温度控制单元设计_毕业设计说明书唐山学院毕业设计设计题目:空调温度控制单元设计空调温度控制单元设计纲要以温度作为被控丈量的反应控制系统,在化工、石油、冶金等生产过程的物理和化学反响中,温度常常是一个很重要的量,需要正确的加以控制。
除了这些部门外,温度控制系统还宽泛的应用于其余领域,是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或许使温度依据某种规定的程序变化。
本文以空调机的设计为例,介绍了以AT89S51单片机为控制核心的温度控制器的设计过程,温度设定范围为- 10~45℃,最小划分温度为1℃. ,标准温差≦1℃。
用液晶显示屏显示目前温度。
能依据设定的温度实现自动加热或降温处理。
设计出控制系统电路单元。
在该设计中采纳高精度温度传感器 AD590对室内的温度进行及时精准丈量,用超低温平漂移高精度运算放大器 OP07将温度 - 电压信号进行放大,再送入ADC0809进行A/D 变换,将收集到的温度信号传输给单片机,再由单片机控制显示器,并比较收集温度与设定温度能否一致,而后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行办理,进而模拟实现空调温度控制单元的工作状况。
该设计份整体方案设计、硬件设计、软件设计等几个部分,设计过程流利,所波及的电路较为合理。
该设计在硬件方案设计、单元电路设计、元器件的选择等方面较有特点。
要点词:空调,温度,AD590,ADC0809, LCD1602Air temperature control unitAbstractCharged with measuring the temperature as a feedback control system,in the chemical, petroleum, metallurgical production process of physicaland chemical reactions, temperature is often a very important quantity,1require accurate control.In addition to these departments,the temperature control system is also widely used in other areas, is veryversatile and a class of industrial control systems.Temperature control system used to keep the temperature constant or to temperature changesin accordance with a prescribed procedure.In this paper,the design of air conditioning for example,introduced to AT89S51 microcontroller core temperature controller to control thedesign process,the temperature setting range is-10~45 ℃,the minimum temperature distinction between 1 ℃.,Standard t emperature≦ 1 ℃. With the LCDdisplay shows the current temperature.The temperature can be set automatically according to heating or cooling treatment. Design a control system circuit unit. Used in the design of high-precision temperaturesensorAD590 on the indoor temperature in real-time accurate measurement ofultra-low temperature drift, high-precision operational amplifier OP07level the temperature - voltage signal amplification, and then carriedinto the ADC0809A / D conversion,the temperature will be collected signal transmission to the microcontroller, controlled by the MCU monitor andcompare the acquisition is consistent with temperature and set temperature,and then drive air conditioning heating or cooling cycle to process the air to simulate the temperature control unit for air conditioning work.The overall program design were the design, hardware design, software design, and several other parts of the design process fluid, involvingthe circuit is more reasonable. The design of the hardware design,unit circuit design, component selection such as more unique.Key words: air-conditioning, temperature, AD590, ADC0809, LCD1602目录摘要 .................................................................. ..................................................................... . (II)Abstract ............................................................ ..................................................................... .. (II)1.绪论 .................................................................. ..................................................................... (1)1.1课题的国内外现状 .................................................................. (1)1.2课题的目的及意义 .................................................................. (1)1.3本文的主要工作 .................................................................. . (1)2.温度控制系统硬件实现 .................................................................. (2)2.1总体设计 .................................................................. . (2)2.2温度采样电路设计 .................................................................. (3)2.3A/D转换电路设计 .................................................................. . (4)A/D转换的常用方法 .................................................................. . (4)A/D转换器的主要技术指标 .................................................................. . (5)ADC0809 的主要特性和内部结构 .................................................................. (5)ADC0809管脚功能及定义 .................................................................. (6)2.4单片机的选择 .................................................................. .. (7)2.5数字显示部分设计 .................................................................. .. (9)显示模块的选择 .................................................................. . (9)LCD1602简介 .................................................................. .. (9)2.6驱动控制电路设计 .................................................................. (13)2.7键盘电路 .................................................................. . (14)3 .温度控制系统软件实现 .................................................................. . (15)3.1主程序模块 .................................................................. (15)3.2A/D转换子程序 .................................................................. (16)4.设计总结 .................................................................. ....................................................................... 16谢辞 .................................................................. ..................................................................... (18)参考文献 .................................................................. ..................................................................... (19)附录 .................................................................. ..................................................................... (20)外文资料 .................................................................. ..................................................................... (26)唐山学院毕业设计1.绪论1.1课题的国内外现状空调器即空气调理器( room air conditioner),是一种用于给空间地区提供办理空气的机组。
空调毕业设计任务书
空调毕业设计任务书一、项目背景随着现代人的生活水平不断提高,空调成为了家庭和办公环境中必不可缺的电器设备。
然而,传统的空调设备存在一些问题,例如能源消耗大、环境污染和噪音等。
因此,开发一种高效、环保和智能化的空调系统成为了当下空调技术研究的热点。
本毕业设计旨在设计并开发一种新型的空调系统,以满足人们对空调设备的需求。
二、项目目标1. 设计一种高效能的空调系统,能够在保持舒适室温的同时尽量减少能源消耗。
2. 开发一种环保的空调系统,减少对大气环境的污染,并能够有效回收和利用废热。
3. 实现空调系统的智能化控制,能够根据室内外温度和湿度等因素自动调节空调系统工作状态。
4. 提高空调系统的运行安全性和可靠性,减少故障发生的概率,并能够快速诊断和修复故障。
三、项目内容及技术路线1. 系统设计:根据目标要求,设计系统框架及各个组成部分的功能和交互方式。
2. 硬件设计:选择合适的传感器、控制器和执行器,并进行电路设计和硬件构建。
3. 软件设计:编写空调系统的控制程序,实现智能化控制、故障诊断和修复功能。
4. 性能测试与优化:对系统进行全面的测试,并针对测试结果进行性能优化。
5. 最终系统集成:将硬件和软件系统进行集成,并进行系统整体测试和调试。
四、进度安排1. 第1周-第3周:系统设计和技术调研,撰写毕业设计开题报告。
2. 第4周-第6周:硬件设计和制作,编写硬件设计文档。
3. 第7周-第9周:软件设计和开发,编写软件设计文档。
4. 第10周-第12周:性能测试与优化,编写性能测试报告。
5. 第13周-第14周:最终系统集成和调试,编写系统集成报告。
6. 第15周-第16周:实验数据分析和论文撰写,准备毕业答辩。
五、预期成果1. 毕业设计开题报告和进展报告。
2. 硬件设计文档和软件设计文档。
3. 性能测试报告和系统集成报告。
4. 毕业论文和答辩PPT。
六、评价标准1. 设计方案的合理性和创新性。
2. 实际实现效果的稳定性和优越性。
高职毕业设计——基于PLC的室内空调温度控制设计-精品
基于PLC的室内空调温度控制设计【摘要】本设计是将温度传感器采集到的室内温度转换为电阻的变化,再通过变送器将其转化为模拟的输入电流或电压的变化,然后经过温度模块FX0N-3A把采集到的模拟量转换成数字量送给PLC主模块,经过CPU的处理然后输出控制信号,控制两台压缩机和报警灯。
当温度低于25度时,压缩机不工作,空调不启动;当温度高于30度时,启动一台机组Y0,空调开始制冷;当温度高于36时再启动一台Y1,制冷效果加强,当温度减低到30度时;停止Y0,制冷下降,降到26度时两台都停止,空调此时相当于一台风扇,没有制冷效果;当温度低于23度时,Y2会发出报警,并能利用上位机实现实时监控,并且能够控制下位机。
【关键词】:温度传感器,PLC,压缩机ABSTRACTThis design is using temperature sensor PT - 100 acquisition indoor temperature conversion for resistance changes, another transmitter transform and then into module to the input current, voltage or change FX0N - after temperature module and the gathering to triple-a analog conversion into the digital quantity of PLC, after the main module for the processing and CPU output control signal, control two compressors and alarm lamp.When the temperature is below 25 degrees is compressor doesn't work namely air conditioning don't start, when temperature higher than 30 degrees to start a unit Y0, air conditioning refrigeration and when temperature higher than start when restarting a 36 Y1, refrigeration effect strengthening, when the temperature reduced to 30 degrees to stop Y0, refrigeration down, down to 26 degrees, air conditioning stop at two equivalent of a fan, no refrigeration effect, and when temperature is below when 23 degrees issued a warning, and may Y2 could use PC realize real-time monitoring, and can control a machine.【KEY WORD】:temperature sensor, PLC, compressor目录引言 (1)一、PLC基础 (1)(一)PLC的定义 (1)(二)PLC的特点 (1)(三)PLC的功能与选项 (2)二、PT00使用说明 (3)(一)热电阻的工作原理 (3)(二)pt100温度与阻值对照 (3)三、fx0n-3A简介 (4)四、变频器原理及简介 (4)五、MCGS简介 (5)六、温度采集辅助放大电路 (6)七、温度采集与监控系统PLC设计 (6)(一)系统的组成与工作过程 (6)(二)系统工艺要求 (7)(三)控制要求 (7)(四)流程图 (7)(五)元器件使用说明 (7)(六)输入\输出分配 (7)(七)硬件连接图 (8)(八)主电路图 (9)八、系统各个部分的设计分析 (9)(一)FX0N-3A功能模块设计 (9)(二)启停程序设计 (10)(三)PLC主模块采集处理程序 (10)九、温度采集与监控系统的组态监控界面 (11)总结 (13)附录一完整梯形图 (14)附录二指令表 (18)参考文献 (21)致谢 (22)引言目前空调机已经广泛地应用于生产、生活中。
空调控制系统设计毕业论文
空调控制系统设计毕业论文1 绪论1.1 论文的研究目的和意义随着能源的日趋减少,大气污染愈加严重,节能已是一个不容忽视的问题。
众所周知,空调正朝着节能、舒适、静噪于一体的方向发展。
如变频空调,它刚一问世,就显示出强大的生命力;家用中央空调将全部居室空间的空气调节和生活品质改善作为整体来实现,克服了分体式壁挂和柜式空调对分割室的局部处理和不均匀的空气气流等不足之处。
通过巧妙的设计和安装可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一,是国际和国的发展潮流。
可以预料,下世纪的空调将会以更快的步伐向前发展。
目前空调已经广泛地应用于生产、生活中。
随着电子产品的快速发展,单片机的应用领域相当广泛,几乎很难找到没有单片机足迹的领域。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。
微型单片机系统以其体积小、性能价格比高,指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点,亦广泛应用于各种家电产品和工业控制系统中,在温度控制领域的应用也十分广泛。
空调的主要功能是改变室温度。
本文将初步的讨论单片机与空调的结合,用单片机控制实现空调的各项基本功能。
1.2 空调的概述“空调”(room air conditioner) 即房间空气调节器,是一种用于给房间(或封闭空间、区域)提供处理空气的机组。
它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节,以满足人体舒适或工艺过程的要求。
由被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔(有的地方译作开利)于1902年设计并安装了第一部空调系统。
按外形分类可分为窗式、分体挂壁式、分体立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。
1.2.1 空调的基本功能说明(1)电辅助加热市面上的冷暖空调分为普通冷暖空调和带辅助电加热冷暖空调,而带辅助电加热冷暖空调又分为采用电阻丝发热的和采用PTC 材料发热的冷热空调。
空调温度控制系统设计(说明书)
题目:空调温度控制系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
空调机温度控制系统的设计-本科毕业设计
空调机温度控制系统的设计空调机温度控制系统1. 设计要求及预期功能用MCS-51单片机设计一个空调机的温控系统。
具体要求及功能如下:① 实时测量环境温度,并显示当前温度值。
② 当室温度高于设定温度,压缩机运转,使室温降低。
③ 当室温低于设定温度,压缩机停止运转。
④ 温度设定功能,通过按键输入压缩机启停的温度设定值。
设定温度过程中显示设定温度值,以便于操作。
设定完毕后,改为显示当前测定温度值。
2. 总体方案(1)系统设计①根据设计要求,设计出温度控制系统的基本结构框图如图1所示。
图1温度控制系统的基本结构框图②系统由四个主要功能模块组成:温度测量、按键输入,数码显示以及控制压缩机启停模块。
◆温度测量模块的主要功能是将环境温度转化为电参数(电压),并通过A/D转换得到数字量送入单片机。
◆按键输入模块主要功能是实现设定温度值的输入。
◆LED显示模块主要功能是显示当前环境温度值。
因空调对温度精度要求不高,本设计只要求显示两位整数的温度值。
◆压缩机控制模块主要功能是单片机根据环境温度与设定温度的比较结果送出开关信号、控制压缩机的启停。
(2)关键技术◆本系统中的关键技术是如何实时测量室内温度。
在对外界物理量如温度、湿度、压力等进行测量时,首先要解决的问题是如何将这些非电量转换为电参数(电阻、电压、电流),其次,是如何将模拟量(电压)转换为数字量。
◆显然对温度的测量,温度传感器是必不可少的。
温度传感器的种类、型号很多。
在本设计中选用的是AD590温度传感器。
3. 硬件设计及功能说明⑴ 系统的硬件电路:包括主机、温度控制、压缩机的控制、按键及显示5个部分,系统硬件电路原理图如图2所示。
⑵ 功能说明① 将AD590作为室内温度传感器,当温度变化时,AD590会产生电流变化,经OPA1将电流转换为电压,由OPA2做零位调整,最后由OPA3反相放大10倍。
② ADC0804输出最大转换值=FFH(255),OPA3为放大10倍时,则本电路最大测量温度为:最大显示温度为5.1V/10=0.51V,即51oC(10为放大倍数)255X=51 知X=0.2 即先乘2再除10FF→255→255×2→510R4=0.5 R3=10即D4=0 D3=5 D2=1 D1=0本电路显示器只取D3、D2两位数。
空调毕业设计计算书
空调毕业设计计算书设计内容:本空调毕业设计旨在设计一种具有高效制冷和节能特性的空调系统。
设计采用了蒸发冷却循环制冷原理,利用制冷剂的相变过程进行热量传递与转移。
设计参数:1.制冷量:考虑到应用场景为中型房间,设计制冷量为1.5kW。
2.制冷剂:选择R134a作为制冷剂。
3.环境温度:假设环境温度为37℃。
4.蒸发温度差:选择10℃作为蒸发温度差。
计算过程和结果:1.确定蒸发温度:热交换器蒸发段的温度为蒸发温度加蒸发温度差,因此蒸发温度为37℃-10℃=27℃。
2.确定冷凝温度:冷凝温度为环境温度。
3.确定制冷剂流量:根据1.5kW的制冷量,我们可以利用蒸发温度与冷凝温度之间的温度差、制冷剂比热容和制冷能量公式来计算制冷剂流量。
制冷剂的比热容为c = 0.76 kJ/(kg·K)。
制冷能量公式为Q=m·c·ΔT。
其中,Q为1.5 kW,c为0.76 kJ/(kg·K),ΔT为10K,m为制冷剂流量。
解方程得到m = Q/(c·ΔT) = 1.5/(0.76·10) = 0.197 kg/s。
4.确定冷凝器热沉:根据制冷剂流量和冷凝温度差,可以计算冷凝器热沉。
冷凝器热沉的公式为Q=m·c·ΔT。
其中,m为制冷剂流量,c为0.76 kJ/(kg·K),ΔT为37℃。
解方程得到Q=0.197·0.76·37=5.89kW。
5.确定蒸发器热沉:蒸发器热沉可以通过制冷量和制冷效率来计算。
制冷效率=制冷量/蒸发器热沉。
制冷效率一般在2-4之间,我们选择3作为制冷效率。
蒸发器热沉=制冷量/制冷效率=1.5/3=0.5kW。
综上所述,本毕业设计计算书确定了空调系统的制冷量、制冷剂流量、冷凝器热沉和蒸发器热沉等参数。
通过这些计算,我们可以设计出一个具有高效制冷和节能特性的空调系统。
暖通空调毕业设计完整版
暖通空调毕业设计完整版1. 引言本文档旨在介绍暖通空调毕业设计的完整版,并提供详细的设计方案和实施流程。
暖通空调系统是现代建筑设计中重要的一部分,能够为室内提供合适的温度、湿度和空气质量,提高室内舒适度。
本设计旨在研究并优化空调系统的设计,提高热效率、节能和环保性能。
2. 设计目标本设计的主要目标如下:•提高空调系统的能效,减少能源消耗•优化空调系统的设计,提高热效率•提高室内空气质量,确保用户健康•降低系统维护成本3. 设计方案为了实现上述目标,本设计采用如下方案:3.1 空调系统能效改进•优化系统的供冷和供热循环,减少能源损失•应用高效的制冷剂和换热器材料,提高系统热效率•安装智能控制系统,实时监测室内温度和湿度,调节系统运行状态3.2 空气质量改善•使用高效的空气过滤器,过滤空气中的有害微粒和污染物•定期维护和清洁空调设备,防止污染物滋生•引入新风系统,循环新鲜空气,改善室内空气质量3.3 环保性能提升•使用环保制冷剂,避免臭氧层破坏•优化系统设计,减少能源消耗和二氧化碳排放量•采用可再生能源供电,如太阳能或风能4. 实施流程本设计的实施流程如下:4.1 系统调研和分析对现有的暖通空调系统进行调研和分析,明确系统的问题和不足之处。
4.2 设计方案制定根据调研结果,制定改进空调系统的设计方案,并明确系统的目标和要求。
4.3 资源和预算规划确定项目所需的人力、物力和财力资源,并制定预算计划。
4.4 设计方案实施根据制定的设计方案,安装和调试改进后的空调系统。
4.5 系统测试和调整对安装的空调系统进行测试和调整,确保运行正常且符合设计要求。
4.6 系统运行监测和维护监测系统的运行状态,定期进行维护和清洁,确保系统长期稳定运行。
4.7 结果评估和优化评估改进后的空调系统的效果和性能,并根据评估结果优化系统设计。
5. 结论通过本设计的实施,可以优化暖通空调系统的设计,提高能效、改善空气质量和环保性能,降低维护成本。
汽车空调系统毕业设计
汽车空调系统毕业设计
简介
汽车空调系统在现代汽车中起着至关重要的作用。
这份毕业设计旨在设计并优化一种汽车空调系统,以提供舒适的乘坐体验,并最大限度地减少对汽车燃油经济性的影响。
设计目标
1. 提供高效的制冷和供暖功能,确保乘客在各种气候条件下都能享受到舒适的驾乘体验。
2. 最小化能源消耗,以提高汽车的燃油经济性和环保性能。
3. 提供灵活性,可以根据车辆的需求和乘客的喜好进行调整和优化。
设计方案
1. 使用先进的制冷和供暖技术,如变频压缩机和热泵,以提高制冷和供暖效率。
2. 优化空气流动设计,确保空气均匀分布,并能够快速达到设定的温度。
3. 引入智能控制系统,根据车内外温度和乘客的设置,自动调节空调系统的运行模式和风速,以最大程度地提高能源利用效率。
4. 结合车辆的运行数据和乘客的反馈,进行优化和改进,以不断提升空调系统的性能和用户体验。
实施计划
1. 调研和分析现有的汽车空调系统,了解市场上的最新技术和发展趋势。
2. 建立空调系统的数学模型,通过仿真和实验评估不同设计方案的性能。
3. 开发和测试原型系统,验证设计方案的可行性和优势。
4. 根据测试结果进行设计的进一步优化,并制定最终的空调系统设计方案。
5. 编写毕业论文,总结研究方法、实验结果和设计成果。
预期结果
通过本毕业设计的研究和实践,预期能够设计出一种高效、节能和智能化的汽车空调系统,满足乘客的需求,并对汽车的燃油经济性和环保性能产生积极影响。
以上为毕业设计《汽车空调系统》的简要介绍,详细的研究方案和实施细节将在后续的研究中逐步确定和展开。
空调设计说明书——毕业设计
空调设计说明书——毕业设计目录第一章设计概况 (6)1.1设计任务 (6)1.2设计依据 (7)1.3工程概况 (8)1.4设计参数 (9)1.4.1空调室外空气的计算参数 (9)1.4.2空调室内设计参数 (11)1.4.3维护结构参数 (12)1.4.4其他冷负荷相关参数 (13)第二章空调负荷的计算 (14)2.1负荷计算概述 (14)2.2夏季空调冷负荷的计算 (15)2.2.1维护结构冷负荷 (16)2.2.2内部冷负荷 (20)2.2.3新风冷负荷 (24)2.2.4 冷负荷计算举例 (24)第三章设计方案的对比与选择 (35)3.1空调系统的分类比较 (35)3.2空调系统的确定 (39)第四章风机盘管加新风系统选型计算 (39)4.1 新风量规定 (39)4.2 风机盘管系统风量的计算(夏季) (40)4.3 风机盘管的选型 (45)第五章气流组织 (47)5.1概述 (47)5.2 气流组织方案论证 (48)5.2.1 风口形式的确定 (48)5.2.2 气流组织形式的确定 (49)5.3 气流组织计算 (49)5.3.1 风机盘管侧送风 (49)5.3.2 散流器平送气流组织计算 (51)第六章空调风管设计计算 (53)6.1风道(或称风管)分类 (53)6.2沿程阻力与局部阻力 (53)6.2.1沿程阻力 (54)6.2.2局部阻力 (55)6.3风管的水力计算 (55)6.4风管水力计算举例 (58)6.5新风机组的选型 (59)第七章空调水管系统设计 (61)7.1空调水管系统的设计原则 (61)7.2冷冻水系统的设计 (62)7.2.1冷冻水系统形式 (62)7.2.2冷冻水量计算 (63)7.2.3冷冻水泵的选择: (64)7.2.4冷冻水系统水力计算 (65)7.3冷却水系统设计 (68)7.3.1空调冷却水系统的形式 (68)7.3.2冷却塔的选型 (69)7.3.3设计计算与选择 (72)7.4冷凝水管路设计 (73)第八章冷源的选择及设备选型 (75)8.1 冷源的比较与确定 (75)摘要本设计的内容是福州市某六层商业楼全年性中央空调工程的设计,其目的对通过对中央空调系统的设计,来了解中央空调系统的设计流程及具体方法,进而巩固所学的基础知识。
【强烈推荐】空调温度控制毕业论文说明书
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)目录1绪论 (3)2温度控制系统简介 (4)2.1系统组成 (4)2.2系统方块图 (4)2.3温度控制系统原理图 (4)3硬件电路的设计 (5)3.180C51单片机及其最小系统 (5)3.2温度检测与信号放大电路 (6)3.3 AD转换模块 (8)3.4键盘电路 (10)3.5数码管显示电路 (11)3.6压缩机控制驱动电路 (11)3.7系统总电路原理图 (12)4软件设计 (13)4.1系统流程图设计 (13)14.2AD转换子程序流程图 (14)4.3 LED显示流程图 (15)4.5数字控制算法流程图 (15)总结与体会 (17)参考文献 (18)1绪论空调即空气调节(air conditioning ),是指用人工手段,对建筑构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。
一般包括冷源热源设备,冷热介质输配系统,末端装置等几大部分和其他辅助设备。
主要包括水泵、风机和管路系统。
末端装置则负责利用输配来的冷热量,具体处理空气,使目标环境的空气参数达到要求。
液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。
液体汽化形成蒸汽。
当液体(制冷工质)处在密闭的容器中时,此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外,不存在其他任何气体,液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡,此时的汽体称为饱和蒸汽,压力称为饱和压力,温度称为饱和温度。
平衡时液体不再汽化,这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走,液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。
液体汽化时要吸收热量,此热量称为汽化潜热。
汽化潜热来自被冷却对象,使被冷却对象变冷。
为了使这一过程连续进行,就必须从容器中不断地抽走蒸汽,并使其凝结成液体后再回到容器中去。
从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽,则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低,我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行,因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。
毕业设计空调任务书加页-
毕业设计(论文)任务书题目:石家庄市天元大厦空调系统设计学生姓名:刘峻钦 班级:07级建筑环境设备工程3班 学号:07170308题目类型: 工程设计 指导教师: 韩喜莲一、 设计参数1.1室内参数:1.2 室外参数纬度 北纬38.02° 东经114.25° 海拔80.5m夏季 干球温度:35.1οC ;湿球温度:26.6οC ;空气流速:1.5m/s ;大气压力:995.6hPa 冬季 干球温度: -11οC ;空气流速:1.3m/s ;大气压力:1016.9hPa二、 设计任务及要求1. 检索并阅读与设计题目密切相关的文献10篇以上,其中,外文资料不少于2篇。
翻译不少于2万字符的外文文献一篇。
2. 空调系统的设计思路、方案的比较和确定;3. 冷(热)负荷和湿负荷的计算,并汇总;4. 送风系统的设计计算,并绘制风系统图;5. 冷冻水系统和冷却水系统的设计计算,并绘制水系统图;6. 机房设备的布置,并绘制相应的流程图。
7、在指导教师指导下,撰写论文一篇;8. 撰写毕业设计说明书:使用“兰州理工大学毕业设计(论文)”统一封面及格式;论文内容包括前言、目录、中英文摘要(200字左右)、关键词(3-5个)、正文、参考文献、外文原文和译文(翻译相关HV AC&R 的外文资料)和致谢。
并按规定的顺序装订(详见《毕业设计(论文)过程记录》(理工类)的末页),若用计算机进行计算要附上计算程序;正文字数不少于2万字。
9. 绘制设计图纸:根据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003的要求,结合具体的建筑物条件图,绘制中央空调系统的平面图和系统图:图纸工作量不少于4张A0#(折合A0#)三、各阶段时间安排房间使 用性质 夏季/冬季新风量 m 3/h ·人 干球温度 οC相对湿度 %空气流速 m/s 控制室 26 60 0.1~0.3 33 商场 26 60 0.3~0.5 33 值班室 26 60 0.1~0.3 33 卧室 26 60 0.1~0.3 33 客厅 26 60 0.1~0.3 33 阳台 26600.1~0.333设计内容周数起止日期完成情况导师签字熟悉设计任务,收集资料(中、英文),并进行英文翻译。
毕业设计---空调机的温度控制系统设计
空调机的温度控制系统设计摘要空调机的温度控制对于工业和日常生活等工程都具有广阔的应用前景。
本文将传统控制理论与智能控制理论相结合应用于温度控制的实际工程中。
首先,设计出系统的硬件构成,然后,从热力学的角度对温度对象的特性做了较深入的分析,从理论上推导出温度对象的常用的一阶带纯滞后的近似数学模型,并给出了数学模型中各参数的含义。
在此基拙上,本文分析了现有空调机控制方法的利弊,并针对它们各自的优、缺点,对具有纯滞后特性的温度对象提出一种改进的模糊控制方法。
该方法将模糊控制、PID控制结合起来。
通过数字仿真表明该方法对空调机温度的控制具有超调小(可达到无超调)、调节时间短、鲁棒性好等优点。
在此基拙上,用阶跃信号做激励,辨识出系统的数学模型。
本文的最后,通过对实物实验结果可以看出,本文所提出的改进的模糊控制算法对非线性、具纯滞后环节对象的控制是很有效的。
温度控制系统的软件采用汇编语言编制,控制算法部分采用C与汇编混合编程。
该软件基于Windows20000/xp平台,人机界面友好,易于用户操作。
具有在线修改采样时间、控制算法、控制参数、图形显示及数据保存和打印功能。
设计的空调机温度控制的精确性,使用方便,功能齐全。
目录摘要........................................................................................................... - 1 - Abstract...................................................................... 错误!未定义书签。
目录........................................................................................................... - 2 - 前言........................................................................................................... - 3 - 1MCS-51单片机简介.............................................................................. - 6 -1.1芯片的引脚描述.......................................................................... - 6 -1.2 MSC-51单片机中央处理器....................................................... - 9 -2 温度控制系统的实现.......................................................................... - 11 -2.1总体设计..................................................................................... - 11 -2.2信号采样电路设计.................................................................... - 12 -2.2.1温度采样电路设计.......................................................... - 12 -2.2.2单片机最小系统的设计.................................................. - 14 -2.3 A/D转换电路设计.................................................................... - 16 -2.3.1 A/D转换的常用方法...................................................... - 16 -2.3.2 A/D转换器的主要技术指标........................................... - 17 -2.3.3 ADC0809的主要特性和内部结构.................................. - 17 -2.3.4 ADC0809管脚功能及定义.............................................. - 18 -2.3.5 ADC0809与8031的接口电路........................................ - 20 -2.4软件系统的初始化程序............................................................ - 20 -2.5软件程序的主循环框架............................................................ - 21 -2.6校准程序.................................................................................... - 23 -3 控制算法的研究................................................................................. - 25 -3.1 PID算法的研究......................................................................... - 25 -3.2模糊控制系统设计.................................................................... - 25 -3.2.1模糊控制算法.................................................................. - 26 -3.2.2模糊控制的基本概念...................................................... - 27 -3.2.3模糊控制过程.................................................................. - 28 - 总结......................................................................................................... - 33 - 致谢......................................................................................................... - 34 - 参考文献................................................................................................. - 35 -前言控制菌种生长环境的设施和设备由功能简单、单一的气候箱发展成现在控制复的人工气候室,这对于研究在人工模拟自然生态环境中生长因素对菌种生长的提供了必要的条件和能够继续深入研究的基础。
制冷与空调技术毕业设计
制冷与空调技术毕业设计引言制冷与空调技术是现代社会不可或缺的一部分。
随着科技的发展和人们对舒适生活的需求增加,制冷与空调技术在各种场所得到广泛应用,包括住宅、商业建筑、汽车等。
本毕业设计将探讨制冷与空调技术的关键原理、设计和优化方法,以及未来的发展趋势。
一、制冷技术原理制冷技术的基本原理是通过将热量从一个区域转移到另一个区域,降低一个区域的温度。
常见的制冷原理有以下几种:1.蒸发冷却:利用液体蒸发时吸收热量的特性来降低温度。
常见的蒸发冷却设备包括冰箱、空调等。
2.压缩制冷:通过机械方式将制冷剂压缩,增加其温度和压力,然后将热量释放到周围环境。
常见的压缩制冷设备包括家用冰箱、商用冷柜等。
3.吸收制冷:利用吸收剂和制冷剂之间的化学反应来降低温度。
吸收制冷系统常用于大型工业制冷设备。
4.热泵技术:通过外部能量输入,将热量从低温区域转移到高温区域。
热泵技术不仅可以用于制冷,还可以用于供暖。
以上原理只是制冷技术中的一小部分,不同的应用场景和需求将会采用不同的制冷原理。
二、空调技术原理空调技术是指在制冷基础上,结合通风、湿度控制、空气净化等功能,为室内提供舒适的环境。
空调系统通常由以下几个组件组成:1.蒸发器:吸收室内空气中的热量,并通过制冷剂的蒸发来降低空气温度。
2.压缩机:将低温低压的制冷剂压缩为高温高压状态,增加其冷却效果。
3.冷凝器:通过散热器,将制冷剂释放的热量传递到室外空气中。
4.膨胀阀:调节制冷剂的流量,控制制冷剂的压力和温度。
通过控制这些组件的工作状态和参数,空调系统可以实现自动控制温度、湿度和空气质量。
三、制冷与空调系统的设计和优化制冷与空调系统的设计和优化是一个复杂的工程问题。
在设计制冷与空调系统时,需要考虑以下几个因素:1.负荷计算:根据需要冷却或加热的空间的尺寸、环境温度、人员活动等因素来确定制冷与空调设备的尺寸和容量。
2.管道设计:要确保制冷剂在系统中的流动充分而均匀,尽量减少功耗和压降。
毕业设计-空调温湿度自动控制原理
空调温湿度自动控制原理专业系班级学生姓名指导老师完成日期空调温湿度控制原理带信号选择器的室内温、湿度控制带信号选择器的室内温、湿度控制原理如下图图 1OA SA冷水热水温度调节:利用室内温、湿度变送器TMT01检测室内的温度,并经温度调节器TC01控制冷水电动三通调节阀(分流三通)TV1和热水电动分流三通调节阀TV2以满足室内温度调节的需要。
进入冬天运行时,将TC01温度调节器上的“冬-夏”季转换开关置于“冬”季档,如果室内温度高于设定值时,TC01温度调节器将控制热水电动调节阀改变分流比例,减少进入空气加热器的热水量,降低室内的温度;反之,则增大分流三通调节阀直流通路的热水量,提高室内温度。
夏季运行时,则须将TC01温度调节器上的冬-夏季转换开关切换至“夏”档,此时如果室内检测到的温度高于设定值时,信号经TC01温度调节器和SS01信号选择器后,控制冷水阀TV1使之开大分流三通的直流通路;反之则关小TV1的直流通路。
湿度调节:利用室内温、温度传感变送器TMT01检测空调房间内的湿度信号,并通过调节器MC01控制电动双通调节阀MV或冷水分流三通TV1,以控制空调房间内的相对湿度。
冬季运行时,将湿度调节器MC01上的“冬-夏”季转换开关转换为“冬”档,此时房间内湿度低于室内湿度设定值时,调节器则发出指令,驱动电动加湿调节阀开启(或开大),加大进入送风气流中的水蒸汽量以提高室内的相对温度;反之,则关小加湿电动调节阀,减少进入送风气流中的水蒸汽量,降低室内的相对湿度。
如果加湿电动阀MV外于全闭状态,室内的相对湿度仍高于室内温度设定时,温度调节器的控制信号将通过信号选择器SS01与TC01控制信号相比较,当除湿信号电压高于湿度控制信号的电压时,则将由湿度调节器MC01控制冷水电动三通调节阀,对空气进行除湿处理,以达到房间内湿度控制的目的。
根据送风温度及露点温度实现送风温、湿度控制温度调节:利用风道内的温度传感器TE1检测送风温度,并通过调节器TIC01再经电气转换器EAT01后控制换热器冷(热)水入口的气动薄膜调节阀TV L,TV R改变进入换热器内的冷(热)水流量(或温度)以达到调节送风温度的目的。
毕业设计59基于METASYS的空调自控系统设计
毕业设计59基于METASYS的空调自控系统设计空调自控系统是一种能够根据室内外环境温度和湿度变化自动调节空调的工作状态的系统。
当前,基于METASYS的空调自控系统已经得到广泛应用。
本文将介绍基于METASYS的空调自控系统设计。
首先,我们需要了解METASYS系统的概念。
METASYS系统是一种基于建筑自动化的智能控制系统,可用于控制和监测建筑内的设备和系统。
该系统包括了传感器、控制器、网络和人机界面等组成部分,可实现对建筑内环境的全面控制。
在设计空调自控系统前,我们需要确定系统的需求和目标。
首先,我们需要明确系统的主要功能,例如控制室内温度和湿度、调节风速和送风方向等。
其次,我们需要考虑到能源的节约和环境保护,通过合理调整空调的工作状态来达到这一目标。
最后,我们需要确保系统的安全性和稳定性,保证系统能够长期有效运行。
接下来,我们将详细介绍空调自控系统的设计方案。
首先,我们需要选择合适的传感器,用于感知室内外的温度和湿度变化。
传感器的准确性和可靠性是系统设计的基础。
接着,我们需要选择合适的控制器,用于根据传感器的反馈信号,对空调进行控制。
METASYS系统提供了丰富的控制策略和算法,可根据实际需求进行调整。
此外,我们还需要设置合理的控制参数,例如温度上下限、湿度上下限等,以满足用户的需求。
在系统的实施过程中,我们需要考虑到系统的可扩展性和兼容性。
空调自控系统通常需要与其他建筑设备和系统进行集成,例如照明系统、安防系统等。
因此,我们需要选择支持多协议和多接口的控制器,以实现与其他系统的无缝连接。
最后,我们还需要考虑到系统的监测和管理。
METASYS系统提供了实时监测和远程管理的功能,可通过云平台或手机App进行操作。
这使得用户可以随时监控系统的运行状态,了解设备的工作情况,并及时处理异常或故障。
综上所述,基于METASYS的空调自控系统设计需要考虑到系统的需求和目标、选择合适的传感器和控制器、设置合理的控制参数、实现系统的集成和扩展、以及实施系统的监测和管理。
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毕业设计学生姓名赵程程学号********系(部) 机电工程系专业机电一体化题目空调的温度控制系统的设计指导教师张淑敏)2011 年 6 月摘要:空调的温度控制单元应用了单片机技术,用于实现温度自动控制,现场温度经温度传感器采样后,变换为模拟电压信号,经低通滤波滤掉干扰信号后送给放大器,信号放大后送到A/D转换器转换为数字信号送单片机,单片机将给定的温度与测量温度的相比较,得出偏差量,执行器由开关频率较高的固态继电器开关担任,采用模拟的PWM控制方法,改变同一个周期中电子开关的闭合时间,完成温度的控制。
实现以单片机为控制中心,以空调机为执行器件,通过单片机程序来完成对室内温度的自动控制。
关键词:单片机,传感器,自动控制Abstract: Air conditioning's temperature control unit has applied the monolithic integrated circuit technology, uses in realizes the temperature automatic control, the scene temperature after the temperature sensor sampling, transforms for the analogue voltage signal, filters out the unwanted signal after the low-pass filtering gives the amplifier, after the signal enlarges, delivers A/D switch to transform for the digital signal delivers the monolithic integrated circuit, the temperature which and the survey temperature the monolithic integrated circuit will assign compares, obtains the extent of the error, the actuator by the turn-on frequency high solid state relay switch holds the post, uses the simulation the PWM control method, the change identical cycle neutron switch's closing time, completes the temperature the control. Realizes take the monolithic integrated circuit as the control center, as carries out the component take the air conditioner, completes through the monolithic integrated circuit procedure to the indoor temperature automatic control.Keywords: Monolithic integrated circuit, sensor, automatic control1目录1 引言 (3)2 总体方案设计和选择 (3)2.1 方案一 (3)2.2 方案二 (3)2.3 总体方案设计和选择 (3)3 DS18B20温度传感器 (4)3.1 DS18B20的工作原理 (4)3.2 DS18B20的测温原理 (5)4 单片机接口设计 (6)4.1 设计原则 (6)4.2 引脚连接 (6)5 系统整体设计 ......................................... - 7 - 5.1 系统硬件电路设计 ................................... - 7 - 5.2 系统软件设计 ....................................... - 9 - 5.3 调试 .............................................. - 10 - 总结 .. (11)致谢 ................................................. - 12 - 参考文献 ............................................... - 13 - 附录 ................................................. - 14 - 附录A 主板电路图...................................... - 14 - 附录B 程序代码.. (15)附录C-1 系统总流程图 (21)附录C-2 读出温度子程序 (22)附录C-3 主程序流程图 (23)1 引言空调也就是空气调节器,是一种用于给空间区域提供处理空气的机组。
它作为现代生活中必备的生活电器,应用的越来越广泛。
它的功能是对房间或一定区域内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节,以满足人体舒适或工艺过程的要求。
它使得人们的生活环境更加舒适,也满足了工艺加工过程对精度的要求。
研究空调的温度控制系统,也即是研究空调机对温度的测量与控制调节问题。
已往温度控制的电路系统很多,有模拟电路构成的、数字电路构成的等,但其电路复杂且控制效果不佳,只能用于一些精度要求较低的场合。
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度控制器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到2°C。
国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625°C。
为了提高多通道智能温控器的转换速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
进入21世纪以后,空调的温度控制要求也越来越高,单片机便出现在人们的视野中,它具有集成度高,通用性好,功能强,特别是体积小,重量轻,耗能低,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便等独特优点。
自从单片机诞生以后,它就步入了人类生活,广泛应用在家用电器、办公自动化、医用设备、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。
基于单片机的空调器温度控制系统,提高了智能化程度,增加了功能,倍受人们喜爱。
单片机使人们的生活更加方便、舒适、丰富多彩。
应用在温度测量与控制方面,控制简单方便,测量范围更广,精度更高,要实现高精度的温度自动控制就必须采用计算机控制系统。
本设计是对温度进行实时监测与控制,设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能[2]:当温度低于设定下限温度时,系统自动启动加热继电器加温,使温度上升,同时绿灯亮。
当温度上升到下限温度以上时,停止加温;当温度高于设定上限温度时,系统自动启动风扇降温,使温度下降,同时红灯亮。
当温度下降到上限温度以下时,停止降温。
温度在上下限温度之间时,执行机构不执行。
三个数码管即时显示温度,精确到小数点一位。
2 总体方案设计和选择2.1 方案一测温电路[7]的设计,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
2.2 方案二考虑使用温度传感器,结合单片机电路设计,采用一只DS18B20温度传感器,直接读取被测温度值,之后进行转换,依次完成设计要求。
2.3 总体方案设计和选择比较以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计容易实现,故实际设计中拟采用方案二。
在本系统的电路设计方框图如图所示,它由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机AT89S51;②显示部分采用3位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示;③温度采集部分采用DS18B20温度传感器。
图2-1 温度计电路总体设计方案1.控制部分单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用,系统应用三节电池供电。
2. 显示部分显示电路采用3位共阳LED数码管,从P0口送数,P2口扫描。
3. 温度采集部分DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温。
这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作,由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。
数字温度传感器DS18B20把采集到的温度通过数据引脚传到单片机的P1.0口,单片机接受温度并存储。
此部分只用到DS18B20和单片机,硬件很简单。
3 DS18B20温度传感器3.1 DS18B20的工作原理根据DS18B20的通讯协议[3],主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:1. 每一次读写之前都必须要对DS18B20进行复位;2. 复位成功后发送一条ROM指令;3. 最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。
复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待15~60微秒左右后发出60~240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。
其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序。
(1) 初始化时序总线上的所有传输过程都是以初始化开始的,主机响应应答脉冲。
应答脉冲使主机知道,总线上有从机设备,且准备就绪。
主机输出低电平,保持低电平时间至少480us,以产生复位脉冲。
接着主机释放总线,4.7KΩ上拉电阻将总线拉高,延时15~60us,并进入接受模式,以产生低电平应答脉冲,若为低电平,再延时480us[6]。
(2) 写时序写时序包括写0时序和写1时序。
所有写时序至少需要60us,且在2次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间,都是以总线拉低开始。
写1时序,主机输出低电平,延时2us,然后释放总线,延时60us。
写0时序,主机输出低电平,延时60us,然后释放总线,延时2us。
(3) 读时序总线器件仅在主机发出读时序是,才向主机传输数据,所以,在主机发出读数据命令后,必须马上产生读时序,以便从机能够传输数据。
所有读时序至少需要60us,且在2次独立的读时序之间至少需要1us的恢复时间。