基于单片机的空调控制器设计
基于单片机的空调控制器设计
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基于单片机的空调控制器设计空调控制器是一种智能设备,通过对空调的控制和调节,实现对室内温度和湿度的控制,提高室内舒适度,节约能源。
现代空调控制器大多采用单片机作为控制核心,具有较快的响应速度和较高的精确度。
首先是硬件设计。
空调控制器需要使用传感器来感知室内温湿度,并将其转换为数字信号供单片机处理。
常用的温湿度传感器有DHT11、DHT22等,可以通过数字接口与单片机连接。
此外,还需要设计电路来控制空调的开关、风速和温度,可以使用继电器来实现。
接口设计方面,需要考虑与用户交互的按键和显示屏,通过选用合适的按键和液晶显示屏可以方便用户对空调进行操作和了解当前状态。
其次是软件设计。
在算法设计方面,可以根据室内温度和湿度来调节空调的制冷和制热功能,使室内保持在一个舒适的温度范围内。
控制逻辑设计可以根据用户的设定和当前环境条件来进行自动控制,比如根据室内温湿度和外部温度自动开关空调和调节风速。
用户界面设计可以通过液晶显示屏和按键来实现,用户可以通过按键来设定目标温度、风速等参数,并实时显示当前的温湿度和空调状态。
在实际应用中,空调控制器还可以考虑其他功能,比如定时开关、远程控制等。
定时开关可以通过单片机的时钟模块来实现,用户可以设定定时开关的时间和周期,方便根据自己的需求来控制空调的开关。
远程控制可以通过无线模块和互联网来实现,用户可以通过手机或者电脑远程控制空调的开关和调节。
总体而言,基于单片机的空调控制器设计需要考虑硬件和软件两个方面,通过合理设计电路和算法来实现对空调的精确控制和智能管理。
在实际应用中,可以根据用户需求和环境条件来添加其他功能,提高空调控制器的智能化水平。
基于单片机的空调压缩机控制器设计
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本科毕业论文题基于单片机的空调压缩机控制器设计目作者:专业:电气工程及其自动化指导教师:完成日期:原创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。
参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:日期:本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)学生签名:指导教师签名:日期:南通大学毕业设计(论文)立题卡南通大学毕业设计(论文)任务书题目基于单片机的空调压缩机控制器设计学生姓名学院专业电气工程及其自动化班级学号起讫日期指导教师职称发任务书日期2010 年月日南通大学本科生毕业设计(论文)开题报告南通大学电气工程学院2011年06摘要随着我国社会经济的不断增长和人民生活水平的不断提高,家用空调已经走入千家万户,产量也与日俱增[15]。
现代的智能空调,不仅利用了数字电路技术和模拟电路技术,而且采用了单片机技术,实现软硬件的结合。
它完善了空调的功能,简化了空调的控制与操作,同时满足了不同用户对环境的不同要求。
本文主要介绍了基于AT89C51单片机的空调压缩机控制器的设计,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。
对其他部分电路如显示电路、键盘输入电路和报警电路也都一一进行了介绍。
该系统可以方便地实现温度的采集和显示,并可根据具体情况用步进电机的正转、反转与停止来模拟空调压缩机工作,从而模拟实现了空调设备的制冷、制热和停止,且也设计了给定温度的上下限报警装置。
整个系统使用起来相当方便,具有功能简练、操作简单、性能可靠、体积小、功耗低等优点。
系统中的温度测量部分也可以当作温度处理模块嵌入到其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
基于STC12C5A60S2单片机的汽车空调控制系统
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基于STC12C5A60S2单片机的汽车空调控制系统汽车空调控制系统是现代汽车中必不可少的一个部件。
它不仅能够控制车内温度、湿度,还能够过滤空气,提高车内的舒适度。
在这个系统中,单片机是一个重要的控制核心,它能够实现对空调系统的高效控制。
STC12C5A60S2单片机是一款高性能、低功耗的8位单片机。
它有36KB的闪存,4KB的RAM,可以实现灵活的程序设计。
在汽车空调控制系统中,STC12C5A60S2单片机的主要作用是接收传感器的数据,并实现空调系统的控制。
在汽车空调控制系统中,有许多传感器分布在不同的地方,例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
这些传感器将测量到的数据传输到单片机中,单片机通过分析这些数据,控制空调系统的各个部件,以便满足车内的需求。
例如,当车辆内部温度超过了设定的温度值,单片机将控制制冷循环启动,并且将冷凝器和蒸发器之间的膨胀阀打开,冷凝器中的制冷剂流向蒸发器,蒸发器中的制冷剂将汽车内部的热量带走,从而降低车内的温度。
此外,单片机还可以实现对汽车内部空气质量的控制。
例如,当空气中检测到有害气体含量超过了安全值,单片机将控制循环风机启动,并同时开启车内的空气过滤系统,使车内的空气清新。
当然,单片机也可以实现对用户的手动控制。
例如,当用户调整空调系统温度、风速等参数时,这些数据将被传输到单片机中,单片机将控制空调系统的各个部件,并按照用户的需求进行调整。
总之,STC12C5A60S2单片机在汽车空调控制系统中起着十分重要的作用。
它能够通过与多种传感器的联合使用,实现对汽车内部环境的高效控制,提高驾驶员和乘客的舒适度。
除了控制系统的各个部件外,单片机还可以支持自主诊断。
空调系统中的传感器和控制部件都可以通过单片机进行检测和诊断,以确保其正常工作。
当检测到故障时,单片机将自动调整空调系统的工作方式,并通过故障代码提示用户进行相关维修和更换。
此外,单片机还支持对汽车外部环境的识别和控制。
基于单片机的室内温度控制系统设计与实现
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基于单片机的室内温度控制系统设计与实现1. 本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高,室内环境的舒适度已成为现代生活中不可或缺的一部分。
作为室内环境的重要组成部分,室内温度的调控至关重要。
设计并实现一种高效、稳定且经济的室内温度控制系统成为了当前研究的热点。
本文旨在探讨基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现,以满足现代家居和办公环境的温度控制需求。
本文将首先介绍室内温度控制系统的研究背景和意义,阐述其在实际应用中的重要性和必要性。
随后,将详细介绍基于单片机的室内温度控制系统的设计原理,包括硬件设计、软件编程和温度控制算法等方面。
硬件设计部分将重点介绍单片机的选型、传感器的选取、执行机构的搭配等关键环节软件编程部分将介绍系统的程序框架、主要功能模块以及温度数据的采集、处理和控制逻辑温度控制算法部分将探讨如何选择合适的控制算法以实现精准的温度调控。
在实现过程中,本文将注重理论与实践相结合,通过实际案例的分析和实验数据的验证,展示基于单片机的室内温度控制系统的实际应用效果。
同时,还将对系统的性能进行评估,包括稳定性、准确性、经济性等方面,以便为后续的改进和优化提供参考。
本文将对基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现进行总结,分析其优缺点和适用范围,并对未来的研究方向进行展望。
本文旨在为读者提供一种简单、实用的室内温度控制系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
2. 单片机概述单片机,也被称为微控制器或微电脑,是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术,将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路)集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机以其体积小、功能齐全、成本低廉、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点,广泛应用于各种控制系统和智能仪器中。
基于单片机的 空调机的温度控制系统设计(含完整程序)
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成都理工大学工程技术学院毕业论文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本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。
文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。
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。
空调机的温度控制系统关键词:PWM控制模型辨识模糊控制 PID控制AbstractThe thesis studies the Plant of temperature. Firstly,the systeml5 designed and realized. Then the characteristics of temperature of Plant are analyzed inall details from thermodynamics. The approximate mathematics model of temperature plant with one order and dead time is reduced and the meaning of every parameter of this model are expressed, Which is used often and practically in the paper. In addition tot his, we identify the model of the system and the result demonstrated the method is effective for it.Secondly we analyzed advantages and disadvantages of present control method of temperature. One kind of improved Fuzz-Dahlin control method is presented for Temperature Plant with long dead time and non-linearity. The Dahlin control method, The fuzzy control method are combined in this improved method It is demon strated By digital simulation that the improved Fuzzy-Dahlin makes the extra-regulation more small(even zero), the regulation time more short, and the robustness better for the temperature controlled Plant. It is demonstrated by physical experimentation that improved Fuzzy-Dahlin method presented in this Paper is effective for temperature plant with dead time and non-linearity.The control software is compiled with visualc++ and matlab .It's easy to use and friendly to the interface of person and machine on the basis of window2000/xpplatform.There are some functions as modify sample time or modify controller's parameters online, display and copy data of temperature curve, and so on. The control hardware is easy to use and its functions are self contained.Keywords:Intelligent control, model identify, Dahlin control, Fuzzy control, PID control目录摘要 (I)Abstract................................................................................................... - 3 - 目录........................................................................................................... - 4 - 前言........................................................................................................... - 5 - 1MCS-51单片机简介.............................................................................. - 8 -1.1芯片的引脚描述.......................................................................... - 8 -1.2 MSC-51单片机中央处理器..................................................... - 15 -2 温度控制系统的实现......................................................................... - 17 -2.1总体设计.................................................................................... - 17 -2.2信号采样电路设计.................................................................... - 18 -2.2.1温度采样电路设计.......................................................... - 18 -2.2.2单片机最小系统的设计.................................................. - 20 -2.3 A/D转换电路设计.................................................................... - 22 -2.3.1 A/D转换的常用方法...................................................... - 22 -2.3.2 A/D转换器的主要技术指标........................................... - 23 -2.3.3 ADC0809的主要特性和内部结构.................................. - 23 -2.3.4 ADC0809管脚功能及定义.............................................. - 24 -2.3.5 ADC0809与8031的接口电路........................................ - 26 -2.4软件系统的初始化程序............................................................ - 26 -2.5软件程序的主循环框架............................................................ - 27 -2.6校准程序.................................................................................... - 29 -3 控制算法的研究................................................................................. - 31 -3.1 PID算法的研究......................................................................... - 31 -3.2模糊控制系统设计.................................................................... - 31 -3.2.1模糊控制算法.................................................................. - 32 -3.2.2模糊控制的基本概念...................................................... - 33 -3.2.3模糊控制过程.................................................................. - 34 - 总结......................................................................................................... - 39 - 致谢......................................................................................................... - 52 - 参考文献................................................................................................. - 53 -空调机的温度控制系统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。
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品
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毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计精品1总体方案设计随着人们生活水平的提高,人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高,分体式空调已不能满足人们的要求,户式中央空调得到了迅猛的发展。
就室内居住环境而言,恒温环境并非是卫生和舒适的。
因为除了温度外,还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。
而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。
这种控制方法,一方面操作不方便;另一方面温度波动范围大,不但影响人的舒适感,而且会造成一定的能量损耗。
采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统,可以根据室内的环境因素,调节风机的转速,为人们创造一个舒适的室内环境,同时又节省电。
随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
目前,单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现,具有更好的稳定性,更快和更准确的运算精度,推动了工业生产,影响着人们的工作和学习。
而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心,实现空调机温度控制系统的设计。
1.1方案一选用AT89C51单片机为中央处理器,通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集,将采集到的温度信号传输给单片机,由单片机控制显示器,并比较采集温度与设定温度是否一致,然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理,从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
在整个设计中,涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。
其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调,控制各个电路正常工作的至关重要的作用。
其方框图如下:图1-1 方案一设计图框该图控制简单,思路清晰,各单元模块的相互衔接较简单,同时成本低廉,用的各种器件都是常用器件,更具有使用性。
基于单片机的户式中央空调器温度测控系统设计
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4.1 硬件总体设计方案 .............................................
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4.2 功能模块电路设计 ............................................
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பைடு நூலகம்
4.2.1 振荡电路设计 ...........................................
第二章 设计目的及要求
2.1 设计目的和意义
随着人们生活水平的提高,人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越 高,分体式空调已不能满足人们的要求, 户式中央空调得到了迅猛的发展。 就室 内居住环境而言,恒温环境并非是卫生和舒适的。因为除了温度外,还有湿度、 空气流速、 空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。 而传统的中央空调靠设置 机械温控开关来实现房间的恒温控制。 这种控制方法, 一方面操作不方便; 另一 方面温度波动范围大, 不但影响人的舒适感, 而且会造成一定的能量损耗。 采用 单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统, 可以根据室内的环境因素, 调节 风机的转速,为人们创造一个舒适的室内环境,同时又节省电。
温度控制器是一种温度控制装置,它根据用户所需温度与设定温度之差值来 控制中央空调末端之水阀(风阀)及风机,从而达到改变用户所需温度的目的。 实现以上目的的方法理论上有很多, 但目前业界主要有机械式温度控制器及智能 电子式两大系列。
第一代空调温控器主要是电气式产品,空调温控器的温度传感器采用双金属 片或气动温包,通过“给定温度盘”调整预紧力来设定温度,风机三速开关和季 节转换开关为泼档式机械开关。 这类空调温控器产品普遍存在 “温度设定分度值 过粗”、“时间常数太大”、“机械开关易损坏”等问题。
基于STM32的汽车空调远程控制系统设计
![基于STM32的汽车空调远程控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b8e905e3760bf78a6529647d27284b73f24236b4.png)
85机械装备研发Research & Development of Machinery and Equipment基于STM32的汽车空调远程控制系统设计李 鑫1,2,张 钊1,黄 炯1,2,曾志嵘1,程 树1(1.江铃汽车股份有限公司,江西 南昌 330000;2.江西省汽车噪声与振动重点实验室,江西 南昌 330000)摘 要:汽车空调的远程控制可提前对车内温度进行调节,对提升驾驶舒适性和安全性具有十分重要的现实意义。
文章基于STM32F103单片机,设计了一种汽车空调远程智能控制系统,通过DS18B20温度传感器采集汽车温度值,并使用4G DTU 模块将采集到的温度值传递给远程服务器,手机App 通过与服务器通信远程控制汽车中空调的温度,进而实现汽车空调的远程控制。
关键词:汽车空调;远程控制;温度中图分类号:TM383.6 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2020)20-0085-02——————————————作者简介: 李鑫(1989—),男,江西赣州人,本科,助理工程师,研究方向:热管理空调系统建模与分析。
通信作者: 张钊(1990—),男,辽宁阜新人,硕士,助理工程师,研究方向:热管理空调系统建模与分析。
随着人们生活质量的不断提升,汽车成为人们出行的常用交通工具。
目前常见的汽车只能在车内进行空调控制,实现车内温度调整。
但在酷热的夏日或者是寒冷的冬日,进车再控制空调将大幅度降低驾驶的舒适性,同时影响驾驶员的心情,降低驾驶的安全性。
因此,研究汽车空调远程控制系统,对提升驾驶员舒适性、提高驾驶安全性具有十分重要的现实意义[1]。
针对汽车空调远程控制系统,目前已经提出了许多设计方案。
齐齐哈尔工程学院高淑婷[2]提出一种基于AVR 单片机的汽车空调远程控制系统,从设计方案、系统维护等方面对其进行了分析。
兰州交通大学刘亚利等[3]提出使用STC89C51单片机配合GSM 模块传输的方式进行空调远程系[4]提出使用LORA 通信模块,实现汽车车室[5]将STM32F103作为控TC35 GSM 模块实现汽车空调远程控制。
基于单片机的空调温度控制系统设计
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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页脚内容component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display页脚内容目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (IV)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 (7)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 (8)页脚内容2.2.1 温度采集电路 (8)2.2.2 信号处理与控制电路 (9)2.2.3 温度显示电路 (10)2.2.4 按键功能设置电路 (11)2.2.5 继电器控制电路 (12)2.2.6 存储数据电路 (13)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (14)3 仿真软件介绍 (15)3.1 Keil uVision2软件 (15)3.2 Proteus软件 (16)4 系统硬件设计 (18)5 系统软件设计 (20)5.1 DS18B20数据通信概述 (20)5.2 LCD1602液晶数据显示概述 (23)5.2.1 接口信号说明 (23)5.2.2 控制器接口说明 (24)页脚内容5.2.3 控制接口时序说明 (26)5.3 存储器24C02数据存储概述 (26)5.3.1 I2C 总线的定义 (26)5.3.2 I2C 总线的时序 (27)5.3.3 数据传送 (28)5.4 软件程序设计 (28)6 仿真及实验结果 (31)6.1 程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (31)6.2 调试结果 (31)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附件1 系统硬件电路图 (37)附件2 系统软件程序 (38)页脚内容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)。
基于单片机的空调遥控器设计 (1)
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本科毕业设计基于单片机的空调遥控器摘要随着社会的发展,科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。
电器在家庭中已经十分普及,与此同时,和电器相伴的空调遥控器的品种和产量不断提高。
传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路,这种方式虽然制作简单容易,但由于功能键数及功能受到特定的限制,只实用于某一专用电器产品的应用,应用范围受到限制。
而采用单片机进行遥控系统的应用设计,具有编程灵活多样,操作码个数可随便设定等优点。
论文首先对遥控器的几个方案进行了论证,最终确定了一可行性方案,并对此方案进行了可行性分析之后提出了电器遥控器的硬件和软件设计方案。
在硬件设计方案中,首先详细论述了遥控器的基本原理并用实例进行了说明。
然后,对电器遥控器常用硬件设备原理和使用进行了讨论,并对设计中使用的单片机做了必要说明。
在软件设计方案中,论文对软件流程做了详细的解释并阐述了单片机软件设计的一般方法。
最后,论文对电器遥控器设计的硬、软件调试做了简单介绍。
关键字:遥控器电器遥控单片机Air Conditioner Remote Controller Based On Single Chip MicrocomputerFan Geqiang(College of Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract:With the development of society, the progress of science and technology and the improvement of people's living standards, remote control systems to facilitate life begin to enter people's life. Electrical appliances have become very popular, in the family at the same time, and the air conditioning remote control electric appliance with variety and yield improvement.The traditional remote controller adopt special remote control coding and decoding integrated circuit, while this preparation is simple and easy, but because the function keys and function subject to certain limitations, application is applicable only to a special electrical products, limited application range. Design and application of single-chip control system with programmable, flexible operation, code can be arbitrarily set number etc.Firstly, several schemes for the remote control has been demonstrated, ultimately determine a feasible scheme, and this scheme for the feasibility of proposed electric appliance remote controller hardware and software design scheme. In hardware design, this paper firstly discusses the basic principle of the remote control and illustrates it with examples. Then, on a remote control electric appliance equipment commonly used hardware principle and application are discussed, and the design used in single-chip to do the necessary notes. In software design, the software process to do a detailed explanation and expounds the general method of MCU software design. Finally, the article on the remote controller design hardware, software debugging is introduced briefly.Keyword: remote control electric remote control single-chip目录1 引言 (1)2 方案比较 (1)2.1 方案一:多功能红外遥控器 (1)2.2 方案二:红外线电器遥控器 (2)2.3 方案三:空调遥控器 (2)2.4 方案比较 (3)3 空调遥控器硬件设计 (4)3.1 单片机选型 (4)3.2 红外发射电路设计 (4)3.2.1 红外遥控基本原理 (4)3.2.2 红外发射电路 (8)3.3 LCD驱动电路设计 (9)3.3.1 LCD基本原理 (9)3.3.2 LCD驱动电路(串列传输) (10)3.4 键盘、摇杆扫描电路设计 (11)3.4.1 键盘、摇杆基本原理 (11)3.4.2 键盘、摇杆扫描电路 (13)3.5 空调遥控器硬件电路图 (13)4 调试 (14)4.1 硬件调试 (14)4.2 软件调试 (15)4.3 故障诊断及排除 (15)5 总结 (15)致谢............................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能空调温度控制系统的设计
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本毕业论文内容不涉及国家机密。
论文题目: 作者单位: 作者签名:
2.1 温度检测部分.......................................................................................................... 2 2.2 红外线检测部分...................................................................................................... 3 2.3 显示部分.................................................................................................................. 3 2.4 按键部分.................................................................................................................. 3
5.系统的调试与仿真....................................................................................... 17 6.总结和展望....................................................................................................20 参考文献...........................................................................................................20 附录................................................................................................................... 21 致谢................................................................................................................... 31
基于单片机的汽车空调控制系统方案设计书1
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1.1 论文背景及意义汽车空调作为一种舒适性空调,不仅是人民生活水平提高的标志,也是提高汽车市场竞争能力的重要手段。
随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,人们对汽车空调的温度控制性能提出了更高的要求。
国外一些大汽车公司的高档汽车上纷纷装有全自动的空调系统,而国内大部分高档汽车的空调控制器是进口的,目前还没有自主开发的具有自主知识产权的汽车空调自动控制器。
总体来看,我国目前汽车空调系统的电子化程度较低,大多数仍采用手动控制或简单的位式控制。
手动控制一方面会出现车内温度与乘员舒适要求相差很大,不能满足舒适性和节能性的要求;另一方面容易分散驾驶员的注意力,降低行车的安全性。
手动控制己成为汽车空调进一步发展的瓶颈问题。
而国外一些高档汽车上已经配有全自动汽车空调系统,并且对这些先进的技术率先申请了专利,对知识产权进行了保护,因此无法破解其核心技术,这样就形成了引进-落后-再引进-落后的恶性循环,严重阻碍了我国汽车工业的发展。
随着我国加入WTO 和全球贸易大市场的形成,国外先进的汽车空调控制技术对国内汽车工业造成很大的冲击和压力,汽车工业又面临着新的机遇和挑战。
我们只有自主开发适合我国交通、气候的汽车空调全自动控制器,形成具有自主知识产权技术,制订出汽车空调控制器的产品标准,才能提高我国汽车工业整体水平,否则就会在竞争中失败,因而加紧汽车空调全自动控制系统的研究势在必行。
目前,我国汽车保有量己超过1亿万辆,汽车年产量约18000万辆,汽车空调市场有着广阔前景。
而现在进口汽车空调控制器的价格较高,而实际的生产成本较低,随着人民生活水平的提高和汽车工业的发展,全自动控制的空调汽车由于具有较好的舒适性和节能性以及方便驾驶员操作等优点将会越来越受到人们喜爱,因而我们必须不失时机地抓住这个机遇,自主开发研制先进的汽车空调控制系统,不仅会产生巨大的经济效益,而且对我国的经济建设,汽车工业的发展都具有促进作用。
在对全合一空气混合型的汽车空调系统进行调研的基础上,通过模糊控制策略和软硬件系统的研究,设计出汽车空调全自动控制系统中的核心部分智能温控系统。
基于单片机的空调温度控制器的设计
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基于单片机的空调温度控制器设计The design of air conditioning temperature controller based on MCU学院:信息科学与工程专业班级:测控技术与仪器1003班学号:100401316学生姓名:刘和平指导教师:颜华(教授)2014 年6 月摘要随着经济的发展和人们生活水平的提高,空调机受到了广泛的应用。
空调机的温度控制器主要是由温度传感器感受室内温度变化,将采集到的温度信号处理后与设定的温度值进行比较,控制继电器的通断,使温度被控制在设定值左右,使空调器的工作状态随着人们要求和环境状态而自动变化,迅速准确的达到人们的要求,并使空调器的工作状态保持在最合理的状态下。
在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域中,温度测控系统占有很重要的地位,得到了广泛的应用。
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。
本文主要从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计。
该系统以STC12C5608AD单片机为核心,主要由温度检测电路、按键与显示电路、继电器控制电路等构成。
在本系统中,主要是同过DS18B20采集被测温度并转换成数字信号送单片机,以单片机为核心数据处理系统,通过两位数码管,显示设定温度,通过继电器来控制压缩机、四通阀从而控制空调制冷或制热。
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,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。
关键词:DS18B20;单片机;温度控制;空调AbstractWith the development of economy and the improvement of people's living standard, the air conditioner has been widely applied. Temperature controller of air conditioner is mainly composed of sensors to monitor indoor temperature, the temperature signal processing the collected with the set temperature value, to control the on-off relay, the temperature is controlled in the set value, the air conditioner working condition with people demand and the state of the environment changes rapidly and automatically, accurate to the requirements of the people, and make the air conditioner working state is maintained in a reasonable state. In the industrial and agricultural production, scientific research and in people's lives, temperature measurement and control system plays a very important role, has been widely applied. Therefore, the number of temperature sensor applications of various sensors of the first home. At present, the temperature sensor from analog to digital integrated development.This paper mainly describes the hardware and software aspects of the design of single-chip temperature control system. The system STC12C5608AD microcontroller core, mainly by the temperature detection circuit, buttons and display circuit, relay control circuit, etc.. In this system, mainly through the DS18B20 collection with the measured temperature and converted into a digital signal sent to the microcontroller, microcontroller as the core data processing system, through two digital tube display set temperature, the compressor is controlled by relays, Stone valve to control the air conditioning, refrigeration or heating. This paper outlines the development and the basic principles of the thermostat, introduced the principle and characteristics of the temperature sensor. Analysis of the merits of the DS18B20 temperature sensor. Based on this description of the theoretical basis for the development of the system, some of the key parameters of the measurement system were discussed. While the introduction of a temperature control system functions is proposed based on the overall structure of the system. Temperature measurement system for collecting, receiving, processing, display part of the overall design has been demonstrated, further describes the SCM applications in the system, and analyzes the various parts of the system hardware and software.Keywords: DS18B20; single chip microcomputer; temperature control; air conditioningII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 课题研究意义 (1)第2章系统总体方案设计 (3)2.1 温度传感器产品分类与选择 (3)2.1.1 常用的测温方法 (3)2.1.2 温度传感器产品分类 (3)2.1.3 温度传感器的选择 (5)2.2 总体方案的确定 (6)2.3 系统实现框图 (7)第3章系统单元电路设计 (8)3.1 系统相关硬件及模块介绍 (8)3.1.1 温度采集电路 (8)3.1.2 STC12C5608AD介绍 (9)3.1.3 时钟电路 (11)3.1.4 复位电路 (11)3.1.5 温度显示电路 (12)3.1.6 按键功能设置电路 (13)3.1.7 继电器驱动电路 (14)3.1.8 继电器控制电路 (14)3.1.9 压缩机、四通阀 (15)3.1.10 电动机电路 (15)第4章系统软件设计 (17)4.1 DS18B20数据通信概述 (17)4.2 控制接口时序说明 (19)4.3 软件程序设计 (20)4.3.1 主程序模块流程图 (21)4.3.2 DS18B20测温程序及流程图 (22)4.3.3 按键扫描程序及流程图 (25)4.4程序调试 (26)4.4.1 Keil uVision2软件 (26)4.4.2程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (27)第5章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 系统硬件电路图 (32)附录2 系统软件程序................................................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计_基于AVR单片机的汽车空调控制系统
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基于A VR单片机的汽车空调控制系统摘要:A VR单片机功能强大,用A VR单片机开发各种控制系统只需很少的外部器件就可以实现强大的功能。
本文介绍的就是利用Atmega16、CodeVisionA VR C开发环境、Proteus仿真软件开发汽车空调自动控制系统。
关键字:A VR单片机、空调自动控制、CodeVisionA VR C、Proteus仿真1前言Atmega16是美国A TMEL公司的高档8位单片机,采用Flash存储器,可以擦写10000次以上、内部集成PROME2、四通道PWM、集成8路10位精度ADC、片内经过标定的RC振荡器、采用精简指令集,具有32个通用工作寄存器,具有只需两个时钟周期的硬件乘法器,运算速度快等。
由于其集成度高、处理速度快,使得利用A VR 单片机进行系统开发只需很少(甚至没有)的外部器件即可实现强大的功能,逐渐在各种场合得到广泛应用,取代其它8位单片机。
利用它来开发汽车空调控制系统,只需热电阻、液晶显示模块和一些继电器及其驱动芯片即可实现。
2工作原理本系统可以分为五大部分:热电阻温度采集、运行状态显示、继电器控制、键盘输入、风向步进电机控制。
2.1热电阻温度采集热电阻传感器以其温度特性稳定、测量精图1 Pt1000热电阻温度测量电路度高的特点,在大型中央空调得到了广泛的应用。
采用Pt1000热电阻作为温度传感器的测量电路原理图如图1 所示。
热电阻Rt与三个电阻接成电桥。
当温度变化时,使得运算放大器的同相输入端的电位发生变化,经过运算放大器放大之后输入到Atmega16单片机进行AD转换。
由于单片机采用5V电压作为ADC的参考电源,而电桥在温度变化为0~100°C时,输出电压范围为0~0.7V,所以确定运算放大电路的放大倍数为7,以获得最佳的测量结果。
运算放大电路的电阻按以下公式确定:71045==iuuRR+456//RRR=取Ω===860,1,6645RkRkR。
开题答辩 基于单片机的智能空调系统的设计
![开题答辩 基于单片机的智能空调系统的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8b59d30bdd3383c4bb4cd2e5.png)
研究方案及可行性分析
拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析
查阅相 关文献 确定研 究方向
完成硬件 电路设计 及元器件 的选型。
研究方案
技术路线
首先,对智能空调控制系统的国内外研 究现状进行调研;其次,构建系统的软硬件 系统,完成各个模块的设计,完成软件程序 的编译;最后,在智能空调控制系统的软硬 件基础上,完成最后的测试运行工作,解决 存在的问题和不足。
整体的设计方案。
硬件部分的设计,包括 资料分析、器件选型、
电路设计等工作。
软件部分的设计,利用 软件编写单片机程序, 运用C语言编程,完成 智能空调控制系统的软
件系统设计。
测试调试,先测试各个 分模块的运行可靠性, 结果无误后再搭建整体 实物,最后在全部软硬 件基础上,完成最后测
试。
可行性分析
在此之前国内外研究智能空调控制系统已经有一段的时间并且取得了相应的成果,因此基于单片机的智能空调控 制系统具有很大的现实可行性。我在学校单片机原理及控制技术、C语言、电力电子技术等专业课的课程设计中,积累 了一定的实践经验,为本次毕业设计的完成奠定了较好的基础。
预期目标
确定研究路线,设计方案;
熟悉单片机及其他元件配套使用的相关知识; 深入了解相关知识;
通过设计思路的整理、筛选完成总体设计方案 的制定。编写出智能补光台灯系统的程序代码 ,初步完成毕业设计相关内容,
完成论文终稿,完成论文重复率的自查;
修改论文降低查重率,争取达到论文通过的水平;
将论文及相关材料汇总提交,准备答辩PPT; 完成论文,准备答辩;
进行论文答辩及后续的材料完善工作。
最后完善论文。
感谢各位专家批评指正
THANK YOU FOR WATCHING
基于单片机和IPM的变频空调控制器
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制信 号 ,以达 到 保护 模 块 的效 果 ,同时 给 单 片 机模块 提供 可靠 的保 护信号 ; ( )E 4 MC及 可靠 性 设 计技 术 :在 掌 握 空 调 的 干 扰 机理 的 前提 下 ,硬 件 设计 应重 点 考虑 电
源 电路 、滤波 电路 参 数设 计 、印制 板 地线 及 信 号线设 计 等 ,并 且软 件采 用容错 技术 。 5 0 电 子元 器 件 主 用 2 0 . w  ̄.hn E D nt 0 6 n C i C .e 5 a
技 术 的 广 泛应 用 ,直 流 变频 技 术 及模 糊 控 制技 术 在 空 调器 嵌 入 式控 制 领域 的成 功 使用 , 以及 半 导 体 功率 器 件 的迅 速 发展 都 为 直 流变 频 控 制 的推广 提供 了技术 保 障。 本文 给 出 的A 变 频 空调 控 制器 由室 内机控 C
以及其 它负载 的运 行 ;
◆ 工 作温 度 : 一 0 8 4 — 5℃;
◆ 芯 片 内 含 3 )F s
( )基于 D S 2 D 的高 效 三次谐 波 注入 式S WM P 2 B ( K l i S A K 2 x6 t R M; B)
室外 环 温 、管 温 、压 缩 机排 气 温 度 、压 缩 机 过
载保 护 温 度 、压 缩机 电流 等参 数 建立 的 模 糊逻
◆ 内核工 作 电压 :45 55V; .— . ◆ 最 高运 行速 度 :2 4MHz ;
辑 关 系 ,来 控 制压 缩 机 的运 转 速 度 、室 外 风机
( )模块 控 制 保 护 电路 :当模块 有 保 护 信 3
号输 出 时 ,通 过硬 件 电路 断开 P WM 模块 输 出控
基于东芝TMP87PH47U单片机的空调电控系统设计
![基于东芝TMP87PH47U单片机的空调电控系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/de609d22915f804d2b16c1a8.png)
中, 软件掩膜后通过 更换 E P O E R M参数就 数和 当前状态 , 成显示缓 冲区数据。将 形
可 用 在 任 何 机 型上 。
P C机
软件使用程序 模块 化 、L D抗干扰 C 技术 、 分时间片调用等技术完善软件的抗 干扰能 力。 单片机看门狗只能在主程序死
36硬件抗 干扰 及安全处理 . 在 系统设计 中采用 了不共地技术 、 两 级滤波技 术 、 电隔离技术等 , 光 提高 系统 的抗干扰能力 ,P B布线充分考虑 强、 C 弱 电间的安全 、 可靠距离 ,尤其是地线 的布
61 E 段 驱动功能 , 利用软件控 样 电路 、接收 电路 、通信接 口电路 、双 色 有负离子和静电除尘这类较大的负载和干 12D的 S G ( )
原先 系统采用一组 电源 。 设计试制时 制 , 经过两级放大驱动双色背光源, 较好地 背光 LcD 显示 电路 及 蜂 鸣报 警 电路 、 扰 , E P OM存储 电路 、 ER 步进 电机控制驱动 电 负离子和静电除尘开启时对系统遥控控 制 解决 了驱动对象不同及资源不足的 问题。 经过 反复试验 , 采用二组 电源 , 路 、 MP 7 H4 U电路等组 成 , T 8P 7 系统框 图 干扰 很大 , 如图 1 所示 ,下面 作进一步 介绍。 3T 8 P 4 U MP 7 H 7 单片机及各部分硬件电路
遥控接收检港 网络通 讯控毒 一 I
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■ r 双步进电机驱动
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蜂呜器输出控捌
34 晶 显示 电路 ,液
图 1系统框 图
的运行 。
我们选用 了H 的L DD i r 6 1 显 T C r e 2 D v 1 示驱动电路 ,既要驱动 L D又要驱动双 色 C
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基于单片机的空调控制器设计河北工程大学课程设计基于单片机的空调控制器设计专业:计算机科学与技术班级:1402班组成员:尹振坤陈秀贤李晨光目录2 设计任务 (1)3 系统方案的确定 (2)3.1 温度传感器产品分类与选择 (2)3.1.2 温度传感器产品分类 (2)3.2 总体方案的确定 (5)4 系统电路总体设计 (8)4.1 系统工作原理 (8)4.2 系统硬件设计 (8)4.2.1 温度采集电路 (8)4.2.2 信号处理与控制电路 (9)4.2.3 温度显示电路 (11)4.2.4 温度设置电路 (14)4.2.5 控制指示电路 (15)4.3系统软件设计 (15)4.3.2 软件程序设计 (17)5 系统的调试 (20)5.1 单片机89C51的调试 (20)5.2 程序调试过程中遇到的问题和解决办法 (21)5.3 调试结果 (21)附录 (26)2 设计任务设计题目:基于单片机的空调控制器设计设计要求:1. 温度控制范围18-26℃。
2.低于18℃给出一个控制信号,启动电暖设备。
3.高于26℃时,给出一个控制信号,启动制冷设备。
4. 能手动调整和自动调整。
3 系统方案的确定3.1 温度传感器产品分类与选择温度是日常生活中经常遇到的一个物理量,它也是科研和生产中最常见、最基本的产量之一。
在很多场合都需要对温度进行测控,而温度测控离不开温度传感器,因此,掌握正确的测温方法及温度传感器的使用方法极为重要。
3.1.1 常用的测温方法物体受热后温度就要升高,任何两个温度不同的物体相接触都必然产生热交换,直到两者的温度达到平衡为止。
据此,可以选择某种温度传感器与被测物体接触进行温度测量,这种方法称为接触式测温。
接触式测温常用于较低温度的测量。
此外,物体受热后温度升高的同时还伴有热辐射,因此,可利用温度传感器接收被测物体在不同温度下辐射能量的不同来测量温度,这种测温方法称为非接触式测温。
非接触式测温常用于高温测量。
3.1.2 温度传感器产品分类目前,温度传感器没有统一的分类方法。
按输出量分类有模拟式温度传感器和数字式温度传感器。
按测温方式分类有接触式温度传感器和非接触式温度传感器。
按类型分类有分立式温度传感器(含敏感元件)、模拟集成式温度传感器和智能温度传感器(即数字温度传感器)。
模拟式温度传感器输出的是随温度变化的模拟量信号。
其特点是输出响应速度较快和MPU(微处理器)接口较复杂。
数字式温度传感器输出的是随温度变化的数字量,同模拟输出相比,它输出响应较慢,但容易与MPU接口。
下面对工程中常用的温度传感器做简单介绍。
1.热敏电阻式温度传感器电阻式温度传感器分为热电阻式温度传感器和热敏电阻温度传感器,他们的特点是自身的电阻值随温度而变化。
热敏电阻式利用半导体材料制成的敏感组件,通常所用的热敏电阻温度传感器都是具有负温度系数的热敏电阻,它的电阻率受温度的影响很大,而且随温度的升高而减少,简称NTC。
其优点是灵敏度高,体积小,寿命长,工作稳定,易于实现远距离;缺点是互换性差,非线性严重。
2.热电阻式温度传感器利用热电阻温度系数随温度变化的特性而制成的温度传感器。
称为热电阻温度传感器。
对于大多数金属导体,其电阻值都具有随温度升高而增大的特性。
由于纯金属的温度系数比合金的高,因此均采用纯金属作为热电阻组件。
常用的金属导体材料有铂、铜、铁和镍。
3.热电偶式温度传感器热电偶是一种传统的温度传感器,其测温范围一般为-50到+1600℃,最高可达+2800℃,并且有较高的测量精度。
另外,热电偶产品已实现标准化、系列化,使用时易于选择,可方便地用计算机做线性补偿,因此,至今在测温领域内仍被广泛使用。
它的理论基础是建立在热电效应上,将热能转化为电能。
4.模拟集成温度传感器集成传感器是采用硅半导体集成工艺而制成的,因此亦称硅传感器或单片集成传感器。
模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的。
它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC,它属于最简单的一种集成温度传感器。
模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准。
外围电路简单,它是目前在国内外应用较为普遍的一种集成传感器。
5.智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。
智能温度传感器是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶,它也是集成温度传感器领域中最具活力和发展前途的一种新产品。
目前,行许多著名的集成电路生产已开发出上百种智能温度传感器产品。
智能温度传感器具有以下三个显著特点:第一,能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);第二,能以最简方式构成高性价比、多功能的智能化温度测控系统;第三,它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D传感器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路控制器、中央控制器(CPU)、随机存取储存器(RAM)和只读存储器(ROM)。
3.1.3 温度传感器的选择在介绍温度传感器的选择原则之前,首先介绍在测控系统中选择传感器的总原则,本原则适用于各种传感器的选择。
1.选择传感器的总原则现代传感器在原理和结构上千差万别,如何根据具体的测控目的、测控对象以及测控环境合理地选择传感器,是单片机测控系统首先要解决的温度。
当传感器选定之后,与之相配套的测控电路也就可以确定了。
测控结果的成败,在很大程度取决于传感器的选择是否合理。
作为单片机测控系统前向通道的关键部件,在选择传感器时应考虑一下几个方面:(1)根据测控对象与测控环境确定传感器的类型首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。
因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选择,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量对象的特点和传感器的使用条件综合考虑一下一些具体问题:1)传感器的量程;2)被测位置对传感器体积的要求;3)测量方式为接触式还是非接触式;4)传感器信号的引出是有线还是无线;5)是购买传感器还是自行研制传感器以及价格因素等。
在综合考虑上述因素之后就能确定选择何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。
(2)灵敏度的选择通常情况下,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。
(3)频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,传感器的频率响应好,可测的信号频率范围就宽,传感器的输出信号必须在允许的频率范围内保持不失真,实际上传感器的响应总有一定得延迟,希望延迟时间越来越好。
(4)线性范围传感器的线形范围是指输出信号与输入量成正比的范围。
从理论上讲,在此范围内灵敏度应保持定值。
传感器的线性范围越宽,其量程越大,并且能保证一定的测量精度。
在选择传感器时,当传感器的种类确定之后首先要看其量程是否满足要求。
(5)稳定性传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。
影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。
因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。
(6)精度的选择精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测控系统测量精度的一个重要环节。
传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要能满足整个测控系统的精度要求就可以了,不必选得太高。
这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。
2.温度传感器的选择温度传感器技术被广泛应用于消费类电子产品、玩具、家用电子产品、工业测控系统以及个人计算机应用中。
传统上分立式温度传感器是最常用的温度传感器元件,而集成温度传感器特点是测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单,它是目前在国内外应用最为普遍的一种温度传感器。
综上所述,不同的传感器具有不同的应用场合,由于在温度测控系统中,传感器是前向通道的关键部件,因此选择合适的传感器是非常重要的。
选择的原则要考虑温度范围、温控精度、测温场合、价格等几方面的因素。
3.2 总体方案的确定考虑到该制冷控制系统功能比较少,由单片机控制即可实现。
而89C52单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好,故本系统选择采用89C52单片机。
在温度采集方面,在设计开始时就准备了两种方案:一种是采用热敏电阻式传感器和ADC0809转换器进行数据采集。
总体方案示意图如图1所示:图1 热敏电阻式温度控制器具体方案如下:温度传感器的模拟信号转换为数字信号后由P0口输入。
ADC0809由P3.0启动转换,由P3.1控制输出。
信号传输采用无条件输入方式,启动A/D转换后延时100微妙从P0口采集数据。
时间延迟由T0实现。
具体系统电路图如图2所示:图2 热敏电阻式温度控制器电路图另一种是采用单线数字温度传感器DS18B20进行数据采集。
DSB18B20S数字温度计提供9到12位温度读数,指示器件的温度信息经过单线接口送入DS18B20送出,因此从中央处理器到DS18B20仅需连接一条线和地,读写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供,甚至不需要外部电源。
而总体方案和系统电路图方面基本上和热敏式传感器相同,只在数据采集方面有所差别。
具体电路图如图3所示。
图3 数字传感器式温度控制器根据上述选择传感器的原则,考虑到模拟量输出传感器会带来许多不便,具体体现在接线多、信号处理复杂等,在硬件实现方面比较困难。
而且在上面也已经提及,热敏电阻式温度传感器互换性差,非线性严重。
而数字温度传感器DS18B20接线简单,数字输出量能直接作为单片机的输入数据,同时考虑到只是在普通环境下测量,无论在灵敏度、线性范围、稳定性,还是在精度方面,DS18B20的强大功能已足够满足设计需要。
但是DS18B20也有缺点,就是软件实施方面比较复杂,但相对于模拟量输出的硬件实现方面来说会简单很多。
在本次设计中,温度数据采集用到的传感器是DS18B20。
4 系统电路总体设计4.1 系统工作原理该空调控制系统用到89C52单片机作为系统的CPU进行控制控制,由数字传感器DS18B20进行数据采集,89C52对采集到的数据进行处理,得到各种信号。
而这些信号将分别作为LED数码管显示的信号输入和启动制冷设备、电暖设备的输入。
同时将利用单片机的其它使能端口实现系统的复位,手动调节和自动调节。
4.2 系统硬件设计系统的硬件部分主要可分为温度采集电路,信号处理与控制控制,温度显示电路,温度调节电路,控制指示电路五大部分。