空调温度控制单元设计程序
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。
基于PLC的中央空调温度控制系统设计毕业设计论文
摘要中央空调已经广泛应用于商用与民用建筑中,用于保持整栋建筑温度恒定。
传统的设计中,无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化,各电机都长期固定在工频状态下全速运行,所以会造成极大的的能源浪费。
本设计采用变频器、PLC、温度传感器等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量达到节能目的。
该系统采用西门子的S7—200PLC作为主控制单元,利用传统PID控制算法,通过西门子MM440变频器控制水泵运转速度,保证系统根据实际负荷的情况调整流量,实现恒温控制,从而最大程度的解决能源浪费问题。
本设计通过采用基于USS 协议的RS-485总线通讯的网络,通过西门子TD200文本显示器实现人机界面的设计,使用MCGS工控组态软件,对系统进行理论分析。
通过分析该设计,验证了该设计的可靠性,可以解决中央空调的能源浪费问题。
关键词:中央空调,PLC,PID,变频器ABSTRACTThe central air conditioning has been widely used in commercial and civil buildings, which are used to maintain constant temperature of the building. In traditional design, regardless of the season, day and night, and how the user load changes, the motor is fixed to run at full speed for a long time in the condition of power frequency. It will cause great waste of energy.This design is developed based on the combination of frequency converter, PLC, temperature sensor. It makes up a temperature difference closed-loop automatic control system and automatically adjust the output flow of pump to achieve energy saving. The system adopts the Siemens S7-200 PLC as the main control unit, using the traditional PID to control algorithm, using Siemens MM440 inverter to control of pump speed, to guarantee system adjust load flow according to actual situation. All of these will bring out constant temperature control, so as to solve the problem of energy waste to a great extent.This design use RS - 485 bus communication networks which is based on USS protocol and using the Siemens TD200 to realize the human-computer interface design, and using the software made from MCGS, to carries on the theoretical analysis to the system. Verified the reliability of the design, the design can solve the problem of central air conditioning energy waste through the analysis of the design.KEY WORDS: The central air conditioning, PLC, PID, frequency converter目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 中央空调的发展 (1)1.1.1 中央空调现在状况 (1)1.1.2 中央空调发展趋势 (1)1.2 本设计的意义 (1)1.2.1 设计的主要内容 (1)1.2.2 设计的意义 (2)第2章中央空调系统介绍 (3)2.1 中央空调结构 (3)2.1.1 中央空调概述 (3)2.1.2 中央空调结构 (3)2.2 中央空调系统工作原理 (4)2.2.1 制冷原理 (4)2.2.2 工作原理 (4)2.2.3 中央空调的控制原理 (4)2.3 中央空调的评价 (5)2.4 本章小结 (5)第3章中央空调控制系统的硬件设计 (6)3.1 变频器 (6)3.1.1 变频器的介绍 (6)3.1.2 变频调速的原理 (6)3.1.3 变频器的选择 (9)3.1.4 使用注意的问题 (10)3.2 电机的软启动原理及应用 (11)3.2.1 软启动的介绍 (11)3.2.2 软启动工作原理 (11)3.2.3 软启动的优点 (11)3.2.4 软启动与变频器的对比 (12)3.3 PLC选型 (12)3.3.1 PLC的工作原理 (12)3.3.2 西门子S7—200介绍 (13)3.4 温度传感器 (14)3.5 温度变送器 (15)3.6 人机界面选型方案 (15)3.7 总体硬件设计 (16)3.8 本章小结 (19)第4章软件设计 (20)4.1 PID控制 (20)4.1.1 PID控制简介 (20)4.1.2 PID参数整定 (20)4.1.3 对中央空调的PID控制 (21)4.2 应用软件STEP7 (21)4.3 plc编程 (22)4.3.1 程序流程图 (22)4.3.2 中央空调控制系统的I/O分配表 (24)4.3.3 程序中使用的存储器及其功能 (25)4.3.4 中央空调温度控制系统程序 (25)4.4 设备通讯 (26)4.4.1 RS-485介绍 (26)4.4.2 USS协议软件与S7—200间的通讯 (26)4.5 MCGS组态软件 (27)4.5.1 MCGS组态软件简介 (27)4.5.1 MCGS组态画面 (27)4.6 本章小结 (29)第5章结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章绪论1.1 中央空调的发展1.1.1 中央空调现在状况中央空调行业现在存在着巨大的竞争,这种竞争是产品革新所产生的,产品革新主要围绕低碳环保进行,低碳环保在这个时代有着很重大的意义。
基于单片机的 空调机的温度控制系统设计(含完整程序)
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。
微机实验8(空调温度控制实验)
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4
mov a, r2 movx @dptr, a mov r6, #1 call Delay mov a, r2 rr a mov r2, a inc djnz r0 r1, Loop
mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ret TestKey: mov mov movx mov movx cpl anl ret KeyTable: db db db db db db GetKey: mov mov mov mov dptr, #OUTBIT P2, dph r0, #Low(IN) r1, #00100000b
mov a, r2 dec a rl a rl a mov r2, a mov mov LoopC: rrc a jc Exit inc r2 djnz r1, LoopC Exit: mov a, r2 mov dptr, #KeyTable movc a, @a+dptr mov r2, a WaitRelease: mov dptr, #OUTBIT clr a movx @dptr, a a, r1 r1, #4
温度控制主程序框图
四、使用仪器、材料 1、电脑 2、伟福编译器 3、伟福实验箱
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五、实验步骤 (1) 在实验箱断电的情况下连好线。 (2) 输入程序并检查,保存程序。 (3) “编译”程序。 (4) “全速执行”程序。 (5) 记录实验结果及分析。 六、实验原始程序 mode equ 082h PORTA equ 08000h CTL equ 08003h OUTBIT equ 09002h ;数码管位控制口 OUTSEG equ 09004h ;数码管段控制口 IN equ 09001h ;键盘输入口 LEDBuf equ 60h ORG 0000H ljmp Start LEDMAP: db db Delay: mov r7, #0 DelayLoop: djnz r7, DelayLoop djnz r6, DelayLoop ret DisplayLED: mov mov mov Loop: mov mov movx ;数码管显示函数 ;读入数码管段码 ;6 3 学院 年级、专 业、班
中央空调冷热源群控系统PLC逻辑控制说明
一、冷机启停逻辑(DDC内控制程序)1、冷机启动→平台选择了冷机模式,并且发送了启动命令(开始计时)→水泵、冷却塔、冷机没有故障,且没有切为本地,否则报故障,机组停机,切机→冷机模式对应的1个阀门开到位,否则报故障,机组停机,切机→冷却塔进水阀开度>80%,否则报故障,切机→开启冷却水循环泵,冷却水循环泵频率>(设定启动频率-5)→开启冷却塔,冷却塔频率>25HZ→开启冷冻水泵,冷冻水泵频率>(设定启动频率-5)→开启冷机,系统运行状态返回(计时清零,正常启动完成,如果超过3分钟没有状态返回,启动故障处理程序)→冷机启动完成2、冷机关闭→平台选择了冷机模式,并且发送了关机命令(开始计时)→给冷机发送关机指令,冷机停机,冷机运行状态为OFF,开始计时→计时时间=300S(5分钟),关闭冷冻水循环泵→计时时间=360S(6分钟),冷冻水泵运行状态为OFF,关闭冷却水循环泵→冷冻水流量<20且冷却水流量<20,关闭冷却塔→冷机关闭完成3、板换启动→平台选择了板换模式,并且发送了启动命令(开始计时)→水泵、冷却塔、冷机没有故障,且没有切为本地,否则报故障,机组停机,切机→板换模式对应的4个阀门开到位,否则报故障,机组停机,切机→冷却塔进水阀开度>80%,否则报故障,切机→开启冷却水循环泵,冷却水循环泵频率>(设定启动频率-5)→开启冷却塔,冷却塔频率>25HZ→开启冷冻水泵→板换启动完成4、板换关闭→平台选择了板换模式,并且发送了关机命令(开始计时)→计时时间=30S(半分钟),关闭冷冻水循环泵→计时时间=60S(6分钟),冷冻水泵运行状态为OFF,关闭冷却水循环泵→冷冻水流量<20且冷却水流量<20,关闭冷却塔→板换关闭完成二、冷机故障切换逻辑1、故障条件➢大前提:制冷单元发送了开机命令或者在运行中➢设备(冷机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔)切换到本地模式➢设备(冷机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔)故障➢冷机断电(延时10S(可设置)时间没有恢复)。
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。
一种中央空调温控器控制系统的设计
一种中央空调温控器控制系统的设计易艺; 郝建卫; 于新业; 李俊凯; 宋阳柳【期刊名称】《《现代电子技术》》【年(卷),期】2019(042)006【总页数】5页(P109-113)【关键词】CC2530; STM32; ATxmega128A1; 自动管理; 节能控制; 无线通信技术【作者】易艺; 郝建卫; 于新业; 李俊凯; 宋阳柳【作者单位】桂林电子科技大学信息科技学院广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】TN876.3-34; TP915-34; TP27随着我国城市化的发展,各种现代建筑也不断增加,中央空调也在被加大使用,在给人们创造舒适环境的同时也造成了很大的能源消耗。
据统计,在装有中央空调的建筑楼中,中央空调的能源消耗占整栋建筑楼能源消耗的60%以上[1]。
此外,目前市场上的中央空调温度控制器大都是单一的、分散的控制器[2],既不具有联机智能控制和管理的功能,也不具有检测房间内长时间无人员时,可以自动调整空调的工作模式、工作状态或自动关机的功能,更不具有可以根据房间内的人员数量,自动调整空调的工作状态的功能。
因此,现有的中央空调基本采用由进入房间人员人工控制的方式。
这种控制方式缺乏合理的控制与管理,经常出现房间内温度适宜却开空调、离开后忘记关空调或空调温度开得很高或很低的现象[3],因而使得室内中央空调有效利用率不高,造成电能的浪费。
这与当今社会提倡“节约能源、低碳环保、可持续发展”的主题,极其不相符。
为了解决上述存在的问题,设计一种中央空调温控器及其监控系统。
该系统不但能够对建筑楼房间内安装有中央空调系统末端的温度控制器通过无线网络进行自动控制和管理,而且房间内的中央空调温度控制器还能够根据用户设置的温度、风速和房间内的人数进行自我管理房间的中央空调,以解决用户节能意识不高而造成的电能浪费的问题。
该监控系统具有性能可靠、成本较低和易安装等诸多优点。
1 系统的总体设计中央空调温控器监控系统由用户控制终端、中央空调温度总控中心和中央空调温度控制器组成。
基于单片机的温控系统设计与实现
基于单片机的温控系统设计与实现温控系统是一种可以根据环境温度自动调节设备工作状态的系统。
基于单片机的温控系统是一种利用单片机计算能力、输入输出功能及控制能力,通过传感器获取环境温度信息并实现温度控制的系统。
下面将对基于单片机的温控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计和功能需求:基于单片机的温控系统主要由以下组成部分构成:1.温度传感器:用于获取当前环境温度值。
2.控制器:使用单片机作为中央控制单元,负责接收温度传感器的数据并进行温度控制算法的计算。
3.执行器:负责根据控制器的指令控制设备工作状态,如电风扇、加热器等。
4.显示器:用于显示当前环境温度和控制状态等信息。
系统的功能需求主要包括:1.温度监测:通过温度传感器实时获取环境温度数据。
2.温度控制算法:根据温度数据进行算法计算,判断是否需要调节设备工作状态。
3.设备控制:根据控制算法的结果控制设备的工作状态,如打开或关闭电风扇、加热器等。
4.信息显示:将当前环境温度及控制状态等信息显示在显示器上。
二、系统实现的具体步骤:1.硬件设计:(1)选择适合的单片机:根据系统功能需求选择合适的单片机,通常选择具有较多输入输出引脚、计算能力较强的单片机。
(2)温度传感器的选择:选择合适的温度传感器,常见的有热敏电阻、热电偶、数字温度传感器等。
(3)执行器的选择:根据实际需求选择合适的执行器,如电风扇、加热器等。
(4)显示器的选择:选择适合的显示器以显示当前温度和控制状态等信息,如液晶显示屏等。
2.软件设计:(1)编写驱动程序:编写单片机与传感器、执行器、显示器等硬件的驱动程序,完成数据的读取和输出功能。
(2)设计温度控制算法:根据监测到的温度数据编写温度控制算法,根据不同的温度范围判断是否需要调节设备工作状态。
(3)控制设备的逻辑设计:根据温度控制算法的结果设计控制设备的逻辑,确定何时打开或关闭设备。
(4)设计用户界面:设计用户界面以显示当前温度和控制状态等信息,提示用户工作状态。
基于单片机的空调温度控制系统设计
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)。
基于单片机和DS18B20的空调温控系统毕业设计
目录第一章绪论11.1 课题研究背景11.1.1 空调的工作原理11.1.2 空调的功能21.2 控制技术介绍21.3 总体方案设计3第二章空调温度控制系统硬件设计52.1 单片机的选择52.1.1 AT89S52单片机简介52.1.2 AT89S52单片机引脚介绍52.1.3 AT89S52单片机的外围电路62.2 温度传感器的选择72.3 键盘的设计82.3.1 行列式键盘和独立键盘的接口设计82.3.2 矩阵键盘和独立键盘的工作原理92.4 液晶显示的设计92.4.1液晶1602的接口电路92.4.2 液晶1602工作原理92.4.3 液晶1602的其他参数102.5 DA转换电路设计112.5.1 DA转换器的选择112.5.2 DAC0832简介122.5.3 DAC0832结构12第三章空调温度控制设计133.1 PID调节器控制原理133.2 位置式PID算法143.3 数字PID参数的整定143.3.1 采样周期选择的原则153.3.2 PID参数对系统性能的影响153.3.3 PID计算程序17第四章空调温度控制系统软件设计204.1 系统部件的软件设计方案204.2 系统软件设计框图204.3 主程序和子程序流程图设计214.3.1 主程序流程图214.3.2 液晶1602流程图224.3.3 温度转换子程序流程图224.3.4 键盘处理子程序流程图23结束语24 参考文献26第一章绪论1.1 课题研究背景温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。
温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响,因此对温度的测量至关重要。
其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。
随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输相处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍与工农业生产和日常生活的各个领域。
家用空调的单片机控制系统设计
家用空调的单片机控制系统设计黄浴梅【摘要】系统采用AT89S52单片机对温度系统进行控制,单片机通过温度传感器采集温度数据并通过显示系统显示出来,如果当前温度在系统设定的温度范围内,射系统压缩机不工作;如果当前温度不在系统设定的温度范围内,则系统压缩机开始工作,对应的通过单片机控制扬声器发出警报,并且控制继电器,使继电器闭合以驱动压缩机工作,从而达到自动控制的目的.温度控制系统的开发工具,是编程软件KEIL和仿真软件PROTEUS.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】6页(P67-71,85)【关键词】空调;单片机;温度传感器【作者】黄浴梅【作者单位】新会冈州职业技术学校,广东江门529000【正文语种】中文【中图分类】TM925.12;TP273空调即空气调节器(Household Air Conditioner),挂式空调是一种用于给空间区域(一般为)提供处理空气的机组。
其功能是对该房间(或封闭空间、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。
而家用空调使用于小面积、居室少的环境。
现在的家用电器,基本上都采用了单片机控制,从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备等,家用空调也不例外。
单片机按其应用范围,可分为通用型和专用型两类。
家用电器多采用专用型单片机,如日本NEC公司开发的7500系列和75X00系列4位单片机、美国国家半导体公司的COP400系列4位单片机,以及日本松下公司的MN1400系列、美国Zilog 公司的Z8系列以及日本富士通公司的MB88系列等专用型单片机。
家用电器所采用的通用型单片机,主要是Intel公司的MCS系列产品。
本设计是基于单片机家用空调控制系统,采用AT89C52单片机。
该单片机主要完成温度传感器DS18B20信号的采集,HIH-3610湿度传感器配合ADC0809作为系统湿度采集,进行智能控温等功能。
暖通空调温湿度控制系统设计
暖通空调温湿度控制系统设计摘要:现如今,随着人们生活越来越富足,在室内环境中对暖通空调的使用愈发频繁,因而使得建筑物中采用的暖通系统越来越科技化。
空调可以为人们营造出舒适的体感环境,实现温度平衡、室内外空气置换、粉(灰)尘过滤等功能,是减少室内空气污染的最佳电气设备。
目前,为了能够提高空调系统的使用性能,设计人员一定要注重针对控制系统的优化,结合当下使用大环境,使得暖通空调在温度湿度控制上得到更好发展。
关键词:暖通空调;温度湿度;控制系统;设计前言:对于暖通空调温度湿度控制,成为当下设计人员研究重点问题之一,特别是恒温恒湿的精度控制范围,以满足不同场合要求为最终目的。
因而随着社会大环境的不断发展,设计人员尽可能依靠自动化对温湿度实现控制作用,在理论与实践有效结合的基础上,实现全过程节能降耗管理。
1暖通空调温湿度控制系统设计现状综合分析目前我国暖通空调控制系统设计现状,其具有更大发展空间的现实条件,因而在此前景下,设计人员需要深度考虑更多设计问题,以防对环境空气产生不可挽回伤害。
根据暖通空调发展方向的研究,不管是从设计还是施工,都需要以节能环保为第一要义,同时考虑社会可持续发展的保障能力,从而将新技术有效运用在设计中。
2015年我国对于公共建筑的节能设计下达新规定,其中包含对供暖通风与空气调节的标准化设计,采取更为有利的设计方案,减少施工成本的同时能够达到多方共赢的最终目标。
除了传统建筑物需要暖通空调进行温度调节,现在很多精品车间也需要用到该控制系统,能够更好地达到室内环境的恒温恒湿。
不仅如此,制造车间的暖通空调可以对超净空气进行处理,主要优势在于对温度能够准确把控,同时设备所需要的运行成本相对较低。
目前,我国所使用的恒温恒湿空调大都通过一次回风设计,其次辅助再热热源对其进行控制,能够做到快速反应和逻辑简单的模式。
总之,从设计上控制系统的温度与湿度,并进一步降低空调能耗,是当下行业内需要研究的重点内容。
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。
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ORG 0000H
MOV P0,#0FFH ;初始化
MOV P1,#00H
MOV P2,#01011000B
MOV P3,#0FFH
RS EQU P3.7;确定具体硬件连接方式
RW EQU P3.6; 确定具体硬件连接方式
E EQU P3.5; 确定具体硬件连接方式MAIN:LCALL DATA0809 ;调用采样程序MOV 70H,#20H
LCALL HC ;调用显示程序
LCALL DELAY
SETB E
JB P2.0,LOOP
AJMP: LCALL KEY ;键盘控制
MOV A,70H
L:CJNE A,71H,LOOP1
LJMP MAIN
RET
LOOP1:JC LOOP2
CLR P3.1
AJMPL
RET
LOOP2:CLR P3.0
AJMP L
RET
;-----A/D转换-------
DA TA0809: SETB P2.6
NOP
NOP
SETB P2.5 ;启动AD
NOP
NOP
CLR P2.5
HERE1: JB P2.6,HERE1
HERE2: JNB P2.6,HERE2
LCALL DELAY ;数据调整
MOV A,P0
ANL A,#01111111B
MOV B,#100
DIV AB
MOV A,B
MOV B,#10
MOV 6CH,A
SWAP A
MOV 6BH,B
ORL A,6BH
MOV 71H,A
RET
;----------显示---------
HC: MOV P1,#00000001B;清屏
ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#00111000B ;8位两行5*7点阵ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#00001111B ;
ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#00000110B;
ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#80H;
ACALL ENABLE;调用写入命令子程序HC1: MOV P1,#01H
ACALL ENABLE
MOV DPTR,#TABLE1
ACALL WRITE1
ACALL ENABLE
MOV P1,#01H
ACALL DELAY
MOV A,70H
LCALL XS
LCALL DELAY
MOV A,71H
LCALL XS
LCALL DELAY
RET
XS: DA A
MOV B#10
DIV AB
MOV 72H,A
MOV 73H,B
MOV P1,#0C0H;
ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV DPTR,#TABLE2
MOV A,72H
MOVC A,@A+DPTR
LCALL WRITE2
ACALL ENABLE
MOV A,72H
MOVC A,@A+DPTR
LCALL WRITE2
ACALL ENABLE2
MOV P1,#01H
ACALL DELAY
MOV P1,#0C1H;
ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV DPTR,#TABLE2
MOV A,73H
MOVC A,@A+DPTR
LCALL WRITE2
ACALL ENABLE
MOV P1,#01H
ACALL DELAY
LJMP HC1
RET
ENABLE:
CLR RS;
CLR RW;
CLR E;
ACALL DELAY
SETB E
RET
WRITE1:MOV R1,#00H
A1:MOV A,R1
MOVC A,@A+DPTR
ACALL WRITE2
INC R1
CJNE A,#00H,A1
RET
WRITE2:MOV P1,A
SETB RS
CLR RW
CLR E
ACALL DEL
SETB E
RET
DEL:MOV P1,#0FFH;
CLR RS
SETB RW
CLR E
NOP
SETB E
JB P1.7,DEL Y;1.7为高电平表示忙就循环等待
CALL DELAY ;延时,等待
RET
;-------------键盘控制----------
KEY:LCALL HC
MOV A,70H
JNB P2.1,K1
JNB P2.2,K2
MOV 70H,A
LCALL HC
K1:SUBB A,#45H
JNC K2
ADD A,#01H
RET
K2:SUBB A,#00H
JC K1
CLR C
SUBB A,#01H
RET
DELAY: MOV R7,#200
L1: MOV R6,#200
L2:MOV R5,#200
LL: NOP
DJNZ R5,LL ;延时
DJNZ R6,L2
DJNZ R7,L1
RET
TABLE1: DB 54H,45H,4DH,50H,3AH,00H ;字型代码TABLE2: DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,00H END
实物图(正面)
实物图(反面)。