最新室内温度自动调节控制系统课程设计
暖通空调系统自动化课程设计 (2)
暖通空调系统自动化课程设计一、课程设计目的本课程设计目的在于使学生了解暖通空调系统的基本原理和自动化控制的方法，通过自主设计和实践，深入理解系统的运行特点和常见问题，并能独立进行相关系统的设计和调试。
二、课程设计内容本课程设计分为两个部分：暖通系统和空调系统，以下将详细介绍设计的内容和流程。
1. 暖通系统暖通系统是指家庭或办公场所的供热、通风和空气调节系统。
设计中需要了解以下内容：1.暖通系统概述：包括系统的组成、功能、特点等；2.暖通系统的设计：如如何确定供暖的面积和热负荷、选择和配置设备等；3.暖通系统的控制：包括传统的人工控制和自动化控制等。
2. 空调系统空调系统是指家庭或办公场所的空气调节系统。
设计中需要了解以下内容：1.空调系统概述：包括系统的组成、功能、特点等；2.空调系统的设计：如如何确定制冷负荷和换气量、选择和配置设备等；3.空调系统的控制：包括传统的人工控制和自动化控制等。
三、课程设计流程本课程设计采用以下流程：1.确定项目：由教师指定或学生自选暖通系统或空调系统作为自动化控制课程设计的对象；2.系统分析：对所选的系统进行分析，包括系统组成、功能需求、控制方式等；3.设备选择：根据系统分析结果，选择适合的设备和元器件；4.系统设计：设计系统的控制逻辑，结合所选的设备，通过软件实现自动化控制；5.系统调试：对完成的系统进行测试和调试，检查系统的功能和性能是否符合要求。
四、课程设计评估本课程设计评估采用以下方法：1.设计文档：学生需要在规定时间内提交完整的设计文档，包括系统分析、设备选择、控制逻辑、软件代码等；2.实验报告：学生需要在规定时间内撰写实验报告，详细叙述课程设计的流程和实现的结果；3.课堂报告：学生需要在结课前进行课堂报告，展示设计的过程和结果，并回答相关问题。
五、总结通过本课程设计，学生深入了解了暖通空调系统的基本原理和自动化控制的方法，提高了实践能力和技术水平。
同时，本设计还为学生未来的项目实践提供了宝贵的经验。
室温控制课程设计
室温控制系统设计室温控制系统设计摘要在日常生活,工业生产和实验室中，室内温度控制的应用随处可见。
室内温度控制是所有温度控制系统中的最基础的控制，在此基础上可以形成温度不变的恒温箱等等。
本设计的室内温度控制是在单片机的基础上进行的。
DS18B20将室内温度检测后传到AT89C52单片机内，与设定值进行比较，单片机对数据进行处理，然后根据处理结果，改变特定I/O口的电平，来控制继电器的导通与关断，从而达到室内温度控制的目的。
本论文既可以对当前设定温度进行实时显示又可以对温度进行控制，以达到用户需要的温度，并且在没有新温度设定时保持已定值不变。
人性化的键盘设计使设置温度简单快速，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。
而且还设定了温度的上下限，系统只执行允许范围内的温度变化，系统整体误差小于0.1°C，整体设计分模块就行，模块清晰明确，设计层次鲜明。
关键词：单片机，继电器，DS18B20，按键，数码显示第1章 系统硬件设计1.1系统总体框图系统主要组成部分：AT89C52单片机最小系统，DS18B20温度采集模块，数码管显示模块，按键模块。
通过温度传感器采集到的温度，送到单片机进行处理，然后显示在数码管上，并可以通过按键控制设计温度的大小。
图1-1系统总体框图A T 89 C 52温度采集数码管显示电路按键电路电源电路复位电路 外接晶振1.2器件选择1.单片机选用AT89C52。
2.I/O口扩展芯片选用74HC573。
3.温度传感器选用DS18B20。
4.数码管选用四位一体的共阴极数码管。
5，按键选择不带自锁的普通按键。
6.继电器选用电磁式继电器SRD-05VDC-SL-C。
1.3器件介绍1.3.1单片机AT89C52AT89C52 ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机．片内含8K BYTES 的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和256 BYTES 。
的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052 产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH 由存储单元，功能强大AT89C52单片适用于许多较为复杂控制应用场合。
温度控制系统课程设计
目录目录 01 问题描述 02 需求分析 (1)3 概要设计 (5)模块划分 (5)完整硬件电路图 (5)主要模块流程图 (5)4 详细设计 (8)5 测试分析 (12)6 结束语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录Ⅰ源程序代码 (17)附录Ⅱ系统整体电路图 (21)1 问题描述设计一个温度自动控制系统，采用温度传感器接收外界环境的温度信号，将信号产生的电流转变通过模数转换电路将温度信号转换为数字信号，再将数字信号传到单片机中进行分析处置并将其输出到四位七段译码显示器显示。
可手动调节温度传感器的温度值，用于模拟加热器的温度转变，当温度低于100°C时，喇叭就会报警，发出“嘀”的声音，同时蓝色LED亮，启动继电器使加热器工作，继续调高温度，当温度大于110°C时喇叭又会发出“嘀”的报警声，同时红色LED亮，关闭继电器使加热器停止加热。
正常温度下绿色LED亮，继电器断开，喇叭不叫。
程序源代码采用汇编语言编写。
2需求分析设计一个温度报警器，先要有一个温度传感器，用来传送温度信息，由于传感器的信号是模拟信号，则需要一个运算放大电路，把信号按比例放大，通过单片机内的模数转换程序将信号转换成数字信号，单片机采用AT89C51，、、作为数字信号输入端口，在外界温度信号传进单片机后需要将信号有输出到显示器上显示，以直观的看到外界温度的具体数值，我采用共阴极的四位七段译码显示器，至端口作为显示信号输出端口，当温度转变时，单片机需要对不同的温度范围做出反映，则我用作为控制喇叭的端口，至作为控制LED灯亮灭的端口，作为继电器的控制端口。
因此可知该实验中要用到的元件如下：图A T89C51单片机图四位七段译码显示器图温度信号收集器图继电器图喇叭报警器图温度指示灯3概要设计模块划分本设计共包括3个模块：3.1.1主程序模块初始化单片机各端口，对各个子模块进行统一的挪用与管理，首先挪用模数转换子程序ad_conv获取外界温度信号，并将其转化为对应的数字信号，再挪用温度判断及显示子程序display，对温度的大小进行分析，并与设定好的温度临界值比较，按照它们的大小关系控制喇叭是不是报警及LED亮哪一种颜色和选择继电器的通断。
空调温控系统课程设计
空调温控系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握空调温控系统的基本原理和功能，了解其主要组成部分和工作流程，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解空调温控系统的基本原理；（2）掌握空调温控系统的主要组成部分及其作用；（3）掌握空调温控系统的工作流程。
2.技能目标：（1）能够分析空调温控系统的工作原理；（2）能够运用物理知识解决空调温控系统实际问题。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对科学探究的兴趣；（2）培养学生珍惜能源、环保的意识。
二、教学内容根据课程目标，本节课的教学内容如下：1.空调温控系统的基本原理；2.空调温控系统的主要组成部分及其作用；3.空调温控系统的工作流程；4.空调温控系统在实际应用中的案例分析。
三、教学方法为了达到课程目标，本节课采用以下教学方法：1.讲授法：讲解空调温控系统的基本原理、主要组成部分和工作流程；2.案例分析法：分析空调温控系统在实际应用中的案例，引导学生运用物理知识解决实际问题；3.实验法：安排学生进行空调温控系统实验，加深对理论知识的理解。
四、教学资源本节课的教学资源包括：1.教材：《物理》课本相关章节；2.参考书：空调温控系统相关资料；3.多媒体资料：空调温控系统原理图、工作流程图、实际应用案例图片等；4.实验设备：空调温控系统实验器材。
教学资源将用于支持教学内容的学习，帮助学生更好地理解和掌握空调温控系统的相关知识。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置与课程内容相关的作业，评估学生对知识的掌握程度和应用能力。
3.考试：安排一次课程考试，全面测试学生对空调温控系统知识的掌握情况，包括理论知识和实际应用能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
通过对学生的评估，及时发现并解决问题，提高教学质量。
温度控制系统课程设计
温度控制系统课程设计一、引言温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，广泛应用于工业生产、农业生产、医疗保健等领域。
本课程设计旨在通过设计一个基于单片机的温度控制系统，让学生了解自动化控制系统的基本原理和实现方法。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一个基于单片机的温度控制系统，具体包括以下方面：1. 实现温度测量功能：通过传感器获取环境温度，并将数据转换为数字信号，供单片机处理。
2. 实现温度调节功能：根据设定温度和当前环境温度，通过单片机输出PWM信号调节加热器功率，从而实现对环境温度的调节。
3. 实现显示功能：将当前环境温度和设定温度以数字形式显示在LCD 屏幕上。
4. 实现报警功能：当环境温度超过设定范围时，通过蜂鸣器发出警报提示操作者。
三、硬件系统设计1. 硬件平台选择本课程设计采用STM32F103C8T6单片机作为控制核心，具有较高的性价比和丰富的外设资源，适合用于中小规模的自动化控制系统。
2. 温度传感器选择本课程设计采用DS18B20数字温度传感器，具有精度高、响应速度快、可靠性强等优点，适合用于工业自动化控制系统。
3. LCD显示屏选择本课程设计采用1602A型液晶显示屏，具有低功耗、易于控制等优点，适合用于小型自动化控制系统。
4. 其他外设选择本课程设计还需要使用继电器、蜂鸣器、电阻等外设实现各项功能。
四、软件系统设计1. 系统架构设计本课程设计采用分层结构设计，将整个软件系统分为数据采集层、控制层和用户界面层三个部分。
其中数据采集层负责获取环境温度数据；控制层根据设定温度和当前环境温度输出PWM信号调节加热器功率；用户界面层负责显示当前环境温度和设定温度，并实现报警功能。
2. 数据采集层设计数据采集层主要负责获取环境温度数据，并将其转换为数字信号供单片机处理。
本课程设计采用DS18B20数字温度传感器实现温度测量功能，具体实现步骤如下：（1）初始化DS18B20传感器。
（2）发送读取温度命令。
智能温度控制系统设计课程设计
智能温度控制系统设计课程设计一、引言随着科技的进步和人们对生活品质的要求提高，智能温度控制系统在现代生活中扮演着重要的角色。
本课程设计将通过对智能温度控制系统的设计与实现，培养学生的综合能力，提高他们在工程领域的实际操作能力和创新意识。
二、课程设计目标本课程设计旨在培养学生的以下能力：1. 掌握智能温度控制系统的设计原理和工作机制；2. 熟悉温度传感器、执行器、控制器等元件的选型和使用方法；3. 学会使用单片机编程，实现智能温度控制系统的功能；4. 掌握软硬件调试和故障排除的方法；5. 培养学生的团队合作精神和创新能力。
三、课程设计内容1. 温度传感器原理和选型：介绍常见的温度传感器类型，如热敏电阻、热电偶、半导体温度传感器等，并讲解其原理和特点。
通过实验，学生将学会如何选择合适的温度传感器。
2. 智能温度控制系统设计：通过对温度传感器采集到的信号进行处理，设计一个智能温度控制系统。
学生将学习如何使用控制器来实现温度的监测和控制，并能够根据需求进行温度设定和控制策略的调整。
3. 单片机编程：学生将学习单片机的基本原理和编程方法，了解控制系统的实现过程。
通过编写程序，实现温度传感器与控制器之间的数据交互，并控制执行器进行温度调节。
4. 软硬件调试和故障排除：学生将学习如何进行软硬件调试，找出系统中可能存在的问题并进行修复。
通过实际操作，培养学生的问题解决能力和实践经验。
5. 课程设计报告撰写：学生需要撰写一份完整的课程设计报告，详细描述系统设计的过程和实现的功能。
报告中应包括系统原理、元件选型、编程代码、系统调试和实验结果等内容。
四、课程设计实施步骤1. 团队组建：学生将组成小组，每个小组由3-5名学生组成，分工合作完成课程设计任务。
2. 系统设计计划：小组根据课程设计要求，制定系统设计计划，明确任务分工和时间安排。
3. 温度传感器选型和实验：小组成员根据需求和实验结果，选择合适的温度传感器，并进行实验验证。
智能温度控制课程设计
智能温度控制课程设计一、教学目标通过本章节的学习，学生将掌握智能温度控制的基本原理、关键技术及其应用。
具体目标如下：1.知识目标：•了解智能温度控制系统的组成及工作原理；•掌握PID控制算法在温度控制中的应用；•了解常见的温度传感器及其特性；•熟悉智能温度控制系统的故障诊断与维护。
2.技能目标：•能够运用PID控制算法设计简单的温度控制系统；•能够选用合适的温度传感器，并进行调试；•具备分析和解决智能温度控制系统故障的能力。
3.情感态度价值观目标：•培养学生对新技术的敏感性和好奇心，激发学生对智能温度控制技术的兴趣；•培养学生具备工程伦理意识，关注温度控制系统在实际应用中的安全性；•培养学生团队合作精神，提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.智能温度控制系统的组成及工作原理；2.PID控制算法在温度控制中的应用；3.常见温度传感器的特性及其选用；4.智能温度控制系统的故障诊断与维护。
具体安排如下：第1课时：智能温度控制系统的组成及工作原理；第2课时：PID控制算法在温度控制中的应用；第3课时：常见温度传感器的特性及其选用；第4课时：智能温度控制系统的故障诊断与维护。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解智能温度控制系统的组成、工作原理及PID控制算法等基本概念；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解智能温度控制系统的设计与应用；3.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力；4.小组讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：《智能温度控制技术与应用》；2.参考书：相关论文、技术手册；3.多媒体资料：教学PPT、视频资料；4.实验设备：温度控制器、温度传感器、PID控制器等。
室内温度自动控制系统设计
象工案 技术
９ ８
室 内温 度 自动控制 系统设 计
黄仕 凰
（ 韩 山师范学院 物理与电子工程学院 ， 广东 潮州 ５ ２ １ ０ ４ １）
摘 要 ：温度控制 在我们 生活与生产中的 变得越 来越 重要。近 几十年表微电子技 术的发展 ，使得温度 的 自动控制成 为可能 。当当前温度控 制技 术在我 们生ｊ 舌中许 多领域都有应 用。而 传统 的温度控制技 术 大多选择 Ｐ ｌ Ｄ 控制 方式，这一 方式有其 固有的缺点 ，即除 了模型难 以建立之 外， 参数 调 垫也 不 便 针 对这 一 问题 通 过 合 理 选择 控 制 器与 探 测 器 ， 对 电 加 热 嚣 进 行 控 制 ，以 达 到 对 房 间 恒 温控 制 的 目的 。 本 设 计 方案 的核 心 为 Ｗ８ ９ ｃ １ 单 片机 ，使 用 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ 温 度 传 感 器进 行温 度 采 集 ．通 过 将 采 集到 的温 度 与 标 准 设 定温 度 之 间 的 差 值 进 行 温 度 控 制 。 本 方 案 成 本 较 低 ， 可 靠 性 高 ， 自动 化 程 度 好 ， 能 够 满 足 ｉ ￣ｉ ４ － 需求。 关 键 词 ：温 度 控 制 ： Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ ：Ａ Ｔ ８ ９ （ ２ ５ １ ： 单 片 机
０ 前 言
，
—
—
１ 控 制 系 统设 计
１ ． １ 温度控制 系统设计方案 ｉ 汁即以 ”饥 卡 皇 心 ，他川 １ 先进数 温度传 感器 为探测 下 段， 合ｌ 什 控制帧块 ｛ ＿ Ｉ ， ｊ 帧块 以实现对窄 内温度 的 『 ｊ 动控制。 渝 ＇ ｌ … ＂ ： ４ ／ Ｗ ． ． 选择数 ℃ ． 温嫂 他感器 ＤＳ Ｉ ８ Ｂ ２ ０ ，这即传感器 仪体 小、 价 格 便 Ｉ ｌ ｆ 『 】 １ ． 操作 ， Ｊ 他， 能 究 仑 能 够 满 越 小 波 汁 埘温 度 传 感 器 的 需求 】 控 制琊分选 川糟 ｒ ｛ ： 能Ａ ～ Ｉ ８ ９ Ｓ ５ １ 帆 ，它 可以 直接接收温度 传感 的数０ 价Ｉ ｊ， ＿ Ｉ 系统 预波Ｉ ｆ ， Ｊ ｉ 汁参数川 对比，结 合￣ ｉ Ｉ Ｉ ； ／ ： ｆ Ｉ ＇ ， Ｊ 控捌 Ｉ Ｕ 路 ，通 过 制 ｆ ￣ Ｉ Ｊ ｌ ｌ ｊ 作旧ｌ ｉ ， ｊ 川 Ｉ ，Ｌ Ｌ 到 动温度控 制的 ｆ ＿ ｉ 旧、 １ ． ２ 主 要 系统 模 块 选 择
室内温度自动控制系统的设计
室 内温度 自动 控 制 系 统 的设 计 ①
孙季 韦 （ 陕西省 理工学校 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
摘 要： 在现 代人 类的生活环境 中， 温 湿度扮 演着极其 重要的 角色。 实现 室 内温度控 制对人 们的生 产生活有 着十 分重要 的意 义。 文章 在 低 成本 、 易 实现 的 原则下设 计 了一 个 简单 的室 内温 度控 制 系统 ， 并在 实践 生产 中得 到了应 用。 关键词 ： 室内 温度 自动控制 中图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ — ３ ７ ９ １ ． （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ ｂ ） 一０ ０ ０ ２ — ０ ２ 在现 代人类 的生活环境 中 ， 温 湿 度 扮 的生 产 生 活 有 着 十 分 重 要 的 意 义 。 演着极 其重要的角色 。 在 人们 的 生 产 生 活
（ ４） 硬件 成 本 ≤３ ０ ０ ０ 元。
断， 手动 调 节温 室 内环 境 。 但 这 种控 制 方 式
的 劳 动 生 产率 较 低 ， 并 不 能 实现 室 内 温 度
的 自动 控 制 。
（ ２ ） 自动控 制 。 这 种 控 制 系统 需 要 计 算
机 根 据 传 感 器的 实 际 测 量 值 与 温控 系统 事
先 设 定 的 目标 值 进 行 比较 ， 有 计 算 机 完 成 室 内温 度 的控 制 过 程 。 计 算 机 自动 控 制 的
温 室 控 制 技 术 实 现 了 自动 化 控 制 。 但 由于 计 算 机 自动 控 制 的 实 现 方 式 有 很 多 种 形
式， 所 以 要根 据 设 计 要 求 及 经 费 预 算 选 择
自动恒温控制课程设计
自动恒温控制课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动恒温控制系统的基本原理和组成部分；2. 学生能掌握传感器的工作原理，并了解其在自动恒温控制中的应用；3. 学生能解释温度调节过程中涉及到的数学模型和算法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的自动恒温控制系统；2. 学生能够通过实验和数据分析，优化恒温控制策略；3. 学生能够运用编程语言实现温度控制算法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动恒温控制技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 学生能够认识到自动恒温控制在节能环保方面的重要性，增强社会责任感；3. 培养学生合作、交流、分享的学习习惯，提高团队协作能力。
课程性质：本课程属于科学探究与实践领域，注重理论知识与实际应用的结合。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用讲授、实验、讨论等多种教学方式，充分调动学生的主观能动性，培养其解决问题和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在掌握知识的同时，提升技能和情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体目标展开。
二、教学内容1. 自动恒温控制系统原理：介绍自动恒温控制的基本概念、工作原理及系统组成，关联教材第三章第一、二节内容。
- 热工学基础- 传感器原理与应用2. 温度控制算法：讲解温度控制过程中涉及的数学模型和算法，关联教材第三章第三节内容。
- PID控制算法- 模糊控制算法3. 自动恒温控制系统设计：教授如何设计自动恒温控制系统，关联教材第三章第四节内容。
- 系统设计方法- 硬件选型与连接- 软件编程与调试4. 实践与优化：通过实验和数据分析，优化恒温控制策略，关联教材第三章第五节内容。
- 实验操作方法- 数据处理与分析- 控制策略优化5. 节能环保与创新发展：探讨自动恒温控制在节能环保方面的意义，激发学生创新意识，关联教材第三章第六节内容。
空调温度控制课程设计
目录1 绪论 (2)2 温度控制系统简介 (3)2.1系统组成 (3)2.2系统方块图 (3)2.3温度控制系统原理图 (3)3 硬件电路的设计 (4)3.1 80C51单片机及其最小系统 (4)3.2 温度检测与信号放大电路 (5)3.3 A/D转换模块 (7)3.4 键盘电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 压缩机控制驱动电路 (10)3.7系统总电路原理图 (11)4 软件设计 (12)4.1系统流程图设计 (12)4.2 A/D转换子程序流程图 (13)4.3 LED显示流程图 (14)4.5 数字控制算法流程图 (14)总结与体会 (16)参考文献 (17)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。
室内温度控制系统设计
室内温度自动控制系统摘要在现代人类的生活环境中, 温度扮演着极其重要的角色。
在人们的生产生活中, 无论生活在哪里, 从事什么工作,都要时时刻刻与温度打着交道。
尤其是在18 世纪工业革命以来,工业发展与农业生产都与能否掌握温度, 有着密不可分的联系。
因此,温度的监测与控制与人类的生产生活有着十分重要的意义。
我们通过STC12C5A60S2单片机和DALLAS 公司DS18B20温度传感器对室内温度进行实时监测与控制实现温度的相对稳定具有极其重要的现实意义。
通过该系统的设计制作实践对电子系统设计运动控制理论应用，研究新技术学习知识增强动手能力具有重要的现实意义。
关键字：温度控制DS18B20 单片机控制系统设计目录论文共45 页1 引言 (4)1.1项目概述 (4)1.2设计目的 (4)1.3设计任务 (4)1.4 研究思路和方法 (5)2 项目总体方案设计 (6)2.1系统原理框图与工作原理 (6)2.1.1 国内外室温控制技术研究 (6)2.1.2 系统原理框图设计 (6)3.系统硬件设计 (7)3.1电源模块 (7)3.2 控制系统模块 (7)3.3温度检测 (8)3.3.1 常用温度检测传感器 (8)3.3.2 DS18B20 温度传感器电路 (10)3.4驱动模块 (11)3.4.1半桥驱动原理 (11)3.5升温模块 (11)3.6 人机交互模块 (12)3.6.1 1602 液晶显示 (12)3.6.2 红外遥控操作原理 (12)3.6.3 红外接收电路 (13)4.系统软件设计 (14)4.1程序流程图 (14)4.2温度采集 (15)4.2.1DS18B20 软件定义 (15)4.2.2 温度的计算 (15)4.3红外遥控 (15)4.4 电机的PWM 控制 (21)4.5 发热电阻丝的控制 (23)5.调试运行 (24)5.1 温度传感器校准 (24)5.2 温度调节时间 (25)5.3 温度波动范围 (25)5.4系统参数 (26)6.系统优化 (27)6.1 优化控制方式 (27)6.2 美化外形结构 (27)6.3.扩展系统应用 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附件一：原理图 (32)附件二：源程序 (33)1引言1.1项目概述我们的项目开发针对的对象是收入水平不高，买不起空调，有希望能不受热受冷舒适的生活。
室内温度自动控制系统设计
室内温度自动控制系统设计温度控制在我们生活与生产中的变得越来越重要。
近几十年来微电子技术的发展，使得温度的自动控制成为可能。
当当前温度控制技术在我们生活中许多领域都有应用。
而传统的温度控制技术大多选择PID控制方式，这一方式有其固有的缺点，即除了模型难以建立之外，参数调整也不便。
针对这一问题，通过合理选择控制器与探测器，对电加热器进行控制，以达到对房间恒温控制的目的。
本设计方案的核心为AT89C51单片机，使用DS18B20温度传感器进行温度采集，通过将采集到的温度与标准设定温度之间的差值进行温度控制。
本方案成本较低，可靠性高，自动化程度好，能够满足设计需求。
标签：温度控制；DS18B20；AT89C51；单片机0 前言温度控制不论是对我们日常生活还是工业生产来说都是极其重要的。
随着多年来科技的快速发展，温度的监测与控制技术也逐渐发展成熟。
尤其是近几十年来微电子技术的应用，使得温度控制技术逐渐走向自动化、智能化。
当前，温度控制技术应用于我们生活中的许多场所，如温室、汽车、发酵缸等。
尤其在工业生产中，温度控制系统的性能要求更加苛刻，原因是这一类的控制对象惯性大，存在较为严重的滞后现象，同时干扰因素较多，不利于建立数学模型，从而导致控制系统性能不佳，甚至出现不稳定和故障等情况。
传统的温度控制技术大多选择PID控制方式，这一方式有其固有的缺点，即除了模型难以建立之外，参数调整也不便。
针对这一问题，高性能温度控制系统设计具有广泛的应用前景与意义。
本设计方案的应用对象为房间的温度控制，其核心为单片机，使用温度传感器进行温度采集，通过将采集到的温度与标准设定温度之间的差值进行温度控制，从而使得温度维持在标准设定温度。
本方案成本较低，可靠性高，自动化程度好，对于系统动态性能与稳定要求不是很高的场合非常的合适。
1 控制系统设计1.1 温度控制系统设计方案本设计即以单片机为核心，使用先进数字式温度传感器为探测手段，结合相应的控制模块和显示模块以实现对室内温度的自动控制。
室内温控系统设计方案
室内温控系统设计方案1. 引言室内温控系统是一种用于控制室内环境温度的系统，主要用于保持室内温度在舒适范围内。
在本文档中，我们将介绍一个基于智能温控技术的室内温控系统设计方案。
该系统将利用传感器测量室内温度，并通过控制装置调整供暖或制冷设备的工作状态，从而实现对室内温度的自动调节。
2. 系统组成室内温控系统主要由以下几个组成部分：2.1 传感器室内温控系统中的传感器用于测量室内温度。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器等。
在本设计方案中，我们将使用精确度较高的温度传感器来确保温度测量的准确性。
2.2 控制装置控制装置是室内温控系统的核心部分，它接收传感器传来的温度信息，并根据设定的温度范围来调节供暖或制冷设备的工作状态。
控制装置可以是一个微控制器或者是一台计算机，其主要功能是实时监测温度变化并控制设备的工作。
2.3 供暖或制冷设备供暖或制冷设备通过调节室内温度来满足用户的需求。
供暖设备可以是电暖器、空调系统等，制冷设备可以是制冷机、冰箱等。
在本设计方案中，我们将根据系统需求选用适当的供暖或制冷设备。
3. 系统工作原理室内温控系统的工作原理如下：1.传感器定期测量室内温度，并将测量值传送给控制装置。
2.控制装置根据设定的温度范围判断当前的温度情况，并决定是否需要调节供暖或制冷设备的工作状态。
3.如果室内温度低于设定的最低温度值，控制装置将启动供暖设备，例如打开电暖器。
4.如果室内温度高于设定的最高温度值，控制装置将启动制冷设备，例如打开空调系统。
5.一旦室内温度达到设定的目标温度范围，控制装置将停止供暖或制冷设备的工作。
4. 系统需求分析4.1 功能需求•系统应能够准确测量室内温度，并将测量值传送给控制装置。
•系统应能够根据设定的温度范围来判断当前的温度情况，并决定是否需要调节供暖或制冷设备的工作状态。
•系统应能够实时监测温度变化，并及时调节供暖或制冷设备的工作。
4.2 性能需求•系统的温度测量精度应达到±1°C。
室内温度自动控制系统的设计
室内温度自动控制系统的设计王飞腾【摘要】随着社会的发展和科技的进步，计算机技术在室内温度自动控制系统中得到了广泛的应用，人们越来越多地采用计算机技术来实现室内温度的自动控制。
计算机技术的不断进步与创新，为计算机控制系统带来了巨大的变革，室内温度自动控制系统的设计也达到了一定的水平高度。
本文对计算机控制系统进行了阐述，并介绍了一种室内温度自动控制系统，还对其系统应用进行了说明。
%Along with the development of society and the progress of science and technology,automatic control in the indoor temperature system in computer technology has been widely used,more and more people use the computer technology to realize the automatic control of the room temperature.Continuous improvement and innovation of computer technology,has brought great changes to the computer control system,automatic control system design of the indoor temperature has reached a certain level.This paper discusses the computer control system,and introduces an automatic control system for the indoor temperature,but also to the application of system are described.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2014(000)022【总页数】3页(P26-27,3)【关键词】室内温度;自动控制;软件设计【作者】王飞腾【作者单位】陕西国防工业职业技术学院，710302【正文语种】中文温度是各类行业中控制生产的重要的参数指标。
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室内温度自动调节控制系统课程设计室内温度自动调节控制系统摘要在人们日常生产及生活过程中，经常要用到温度的检测和控制。
随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。
同时现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏越来越快。
本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统，不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义，而且还可以增强动手能力。
这次设计的系统，硬件电路主要包括单片机最小系统电路，温度采集电路，显示电路，语音播报电路，按键电路，继电器电路等。
软件程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序，显示温度刷新子程序，语音播报程序等。
我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度，通过程序进行语音播报；当温度超过设定的上限时，继电器闭合，并驱动动机工作，以实现降温。
经过调试，结果显示LCD屏准确显示了室温，并能进行语音播报。
当温度超过设定上限时，继电器闭合，风扇工作，开始降温；实现了系统设计要求的功能。
关键词：室内温度，自动控制，STC89C52单片机，语音播报。
目录0 前言 01总体方案设计 (1)1.1设计方案论证 (1)1.2 主控制器 (2)1.3 LCD液晶显示 (2)1.4 温度传感器 (3)2硬件电路设计 (5)2.1.主控制器 (5)2.1.1 电源部分 (6)2.1.2 串口电路 (7)2.1.3晶振电路 (8)2.1.4复位电路 (8)2.2 显示电路 (8) (9)2.3 数据采集电路 (9)2.4语音电路 (10)2.5按键电路 (11)3 软件设计 (11)3.1 主程序设计 (11)3.2 温度转换程序 (13)读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。
其程序流程图如图14所示。
(13)133.3 温度显示程序 (13)4 调试分析 (14)4.1 硬件调试 (14)4.1.1硬件调试方法 (14)4.1.2 电源调试 (14)4.1.3 语音模块调试 (15)4.2软件调试 (15)5 结论 (18)参考文献 (19)附录1 电路原理图 (20)附录2 .PCB图 (21)附录3主程序 (22)0 前言在信息高速发展的今天，科学技术日新月异，科技的进步带来了测量技术的发展，现代控制设备发生了翻天覆地的变化。
随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中室内温度检测就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
温度是一个永恒的话题和人们生活环境有着密切关系的物理量，是国际单位制的七个基本单位之一，作为各种信息的感知、采集、转换的功能器件温度传感器的作用日显突出，温度的检测与控制是日常生活中比较典型的应用。
如在日常生活中测量并记录室内的温度，可以了解室内温度变化情况。
而我们所要设计的系统正是进行温度的检测，并实现自动控制室温。
1总体方案设计1.1设计方案论证针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计用温度传感器进行温度的测量，转化了的温度信号由传感器直接得到了数字信号。
该数字温度显示电路的设计，在总体上大致可分为以下几个部分组成：1.单片机控制电路；2.温度传感器；3. LCD显示电路。
方案一由于本设计是测温电路，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。
方案二进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，DS18B20为常用的温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
所以采用温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。
本文设计的室温自动控制系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图1.2 主控制器控制器芯片种类很多，有凌阳公司的16位单片机，也有51系列的单片机。
方案一：选用AT89C51，该芯片能使用C语言进行程序的编写，方便阅读。
但是，其集成程度低，功能单一，需要使用到其它功能时，只能通过扩展外电路来实现，使得整个电路复杂，成本高，稳定性低。
同时，I/O口输出功率小，一般器件都需要加驱动才能够正常使用。
方案二： STC89C52RC是微处理器低功耗，超低价高速（ 0 -90M），高可靠5V工作电压单片机，使产品更小，因为本系统要求的性能不是太高，而且处于模拟阶段，利用单片机芯片就可以控制。
其中单片机的更轻，功耗更低，如果相关新增功能没有用到，则不需看相应部分。
用STC 提供的STC-ISP.exe 工具可以将原有的代码下载进STC 相关的单片机即可，内部Flash 擦写次数为100,000 次以上。
用户程序是用ISP/IAP 机制写入，一边校验一边写，无读出命令。
综合考虑我们选择方案二STC89C52RC作为我们的主控芯片。
1.3 LCD液晶显示因为LCD1602液晶显示屏具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等特性，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中，且1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字），所以选择其进行实时温度显示。
图2 LCD1602液晶显示屏1.4 温度传感器温度传感器DS18B20结构图如图3所示，引脚左负右正，一旦接反就会立刻发热，有可能烧毁。
同时，接反也是导致该传感器总是显示85℃的原因。
正确接法：面对着扁平的那一面，左负右正。
DS18B20的性能特点如下[1]：a．独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；b．多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；c．无须外部器件；d．可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；e．零待机功耗；f．温度以９或１２位数字；g．用户可定义报警设置；h．报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；i．负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；图3 DS18B20的外部封装图DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。
因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存ＲＡＭ的第６、７、８字节保留未用，表现为全逻辑１。
第９字节读出前面所有８字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。
当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。
转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第１、２字节。
单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB形式表示。
当符号位Ｓ＝０时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位Ｓ＝１时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。
如图表1，DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较。
若Ｔ＞TH或T＜TL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。
因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。
在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余检验码（CRC）。
主机ROM 的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20的CRC值作比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确。
DS18B20的测温原理是这这样的,器件中低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。
器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１、温度寄存器中，计数器１和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器１的预置值减到０时，温度寄存器的值将加１，减法计数器１的预置将重新被装入，减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到０时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。
其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。
2硬件电路设计2.1.主控制器单片机STC89C52RC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可用二节电池供电。
STC89C52RC是一种低功耗，高性能的8位微控制器，具有8K在系统可编程FLASH存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上FLASH允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLASH,使得STC89C52RC为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活，超有效的解决方案。
该单片机的最小系统包括电源部分，串口部分，单片机部分，晶振电路和复位电路。
最小系统原理图如图4所示[2]。
图4 最小系统原理图2.1.1 电源部分如图5是单片机小系统的电源部分原理图[3]。
图5 总电源电路通过5V变压器，上图电路是可以为整个设计的各个部分提供电源（+5V），由图可知，电源部分由一个电源插槽J7和电源开关S1、一个发光二极管、一个1K电阻和一个容值为1UF的稳压电容组成。
当电源接通后，打开开关，发光二极管会发光。
2.1.2 串口电路串口原理图如图6所示。
主要作用是进行电平转换，提高信号传输的速度。
图6 串口原理图串口电路是由一个MAX232芯片、5个0.1UF的电容和一个串口组成。
电路中的MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电，在电路中的C1～C4是必不可少的，缺一不可，具有调节电压值的作用。
由图可知，当数据线接上串口DB9时数据经过3号引脚送给MAX232的13号引脚，在经过12号引脚输出将电平转换送往单片机芯片中，在经过一系列单片机讲信号送给11号引脚经过芯片电平转换由14号引脚送给串口的2号引脚，已达到电平转换的作用。