毕业设计_空调温度控制单元设计

毕业设计课题参考1.自己选题根据自己的工作实际自己确定设计课题。

2.参考课题（1）基于89C51的数字钟设计（2）嵌入式技术的应用及发展（3）单片机在电子、信息、工业方面的应用1)查阅相关资料文献（国内外），了解单片机的发展过程、现状；2)分析各种技术的优势、劣势；3)分析、预测单片机在上述领域的发展方向或应用前景。

（4）空调温度控制单元的设计1)通过数据采集系统，对温度进行采集并作A/D转换，再传输给单片机；2)通过单片机来实现对室内温度的控制；3)可以用单片机技术及相应仿真平台进行开发。

（5）数字温度计的设计1)要求数字式温度计具有一定测温范围，如：-50～110℃,精度误差在0.1℃以内；2)LED数码管直读显示。

（6）出租车计费器1)实现计费功能，计费标准为：按行驶里程计费，起步价为7.00元，并在车行3km后按2.20元/km计费，当计费器达到或超过20元时，每公里加收50%的车费，车停止不计费。

2)现场模拟功能：能模拟汽车起动、停止、暂停以及加速等状态。

3)设计动态扫描电路，将车费和路程显示出来，各有两位小数。

（7）智力竞赛抢答计时器的设计1)设计一个四人参加的智力竞赛抢答计时器。

当有一参赛者首先按下抢答开关时，相应显示灯亮并伴有声响，此时抢答器不再接受其他输入信号。

2)电路具有回答问题时间控制功能。

要求回答问题时间小于等于100s（显示为0－99），时间显示采用倒计时方式。

当到达限定时间时，发出声响以示警告。

（8）设计一个有64个停车位的停车场。

要求：1)用8＊8点阵表示停车场的64个车位，灯亮表示该车位为空，灯熄灭表示该车位有车。

2)车能够自由地停在任何空的停车位上，任何停车位上的车都可以离开停车场。

3)停车场的初态是所有车位都没有车（9）交通灯控制电路的设计汽车停车场停车位显示系统（10）基于MCS51系统的抢答器设计（11）汽车停车场停车位显示系统（12）其他课题如：小区智能化系统中的网络通信系统实现、函数发生器(所谓函数发生器即可产生矩形波、三角波、正弦波等信号波形的发生器。

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。

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。

课程设计课程设计名称：空调温度控制系统设计专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：课程设计时间： 2008.12.29-01.04计算机控制技术课程设计任务书摘要近几年，随着人民生活水平的逐步提高，居住条件也越来越宽敞；另一方面，环境保护运动的蓬勃发展，也要求进一步提高制冷和空调系统的利用率。

此外，人们对舒适的生活品质与环境愈来愈重视，要求也愈来愈高，不仅对室内温、湿度提出了较高的要求，也希望室内环境趋于自然环境。

综观空调器的发展过程，有三个主要的发展阶段：(1)从异步电机的定频控制发展到变频控制。

(2)从异步电机变频控制发展到无刷直流电机的变频控制。

(3)控制方法从简单的开关控制向智能控制转变。

随着对变频空调器研究的日渐深入，控制目标逐渐从单一的室温控制向温湿度控制、舒适度控制转移;控制方法从简单的开关控制向PID控制、神经网络控制、专家系统控制等智能控制方向发展。

由于神经网络控制和专家系统控制实现难度较大而且效果不一定很理想，因此本设计采用PID控制算法。

本设计从硬件和软件两方面完成了空调的温度控制系统，主要是以PIC系列单片机为核心的控制系统设计，采用PID控制算法，即通过A/D转换器将温度传感器采集来的温度数据送入单片机，单片机将采集的数据与设定温度相比较决定压缩机的工作状态，单片机通过对制冷压缩机的控制，调节压缩机的转速，实现了空调的制冷。

空调的硬件电路只是起到支持作用，因为作为自动化控制的大部分功能，只能采取软件程序来实现，而且软件程序的优点是显而易见的。

它既经济又灵活方便，而且易于模块化和标准化。

同时，软件程序所占用的空间和时间相对来说比硬件电路的开销要小得多。

同时，与硬件不同，软件有不致磨损、复制容易、易于更新或改造等特点，但由于它所要处理的问题往往远较硬件复杂，因而软件的设计、开发、调试及维护往往要花费巨大的经历及时间。

对比软件和硬件的优缺点，本设计采用软硬件结合的办法设计。

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 component is also based on this suppose.keywords: DS18B20, Microcontrollers, Temeperature Controling, 1602 Liquid Crystal Display目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................... I I 目录 .............................................................................................. I II 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)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 (12)2.2.7 报警、音乐电路 (13)2.2.8 电动机电路 (13)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 (23)5.2.3 控制接口时序说明 (25)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 (27)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 (32)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)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。

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。

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)。

模块一DS18B20DS-18B20 数字温度传感器的工作原理(1) DS18B20单线智能温度传感器的性能特点DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最近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度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下：独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；无须外接部件；可通过数据供电，电压范围为3.0—5.5V；零待机功耗；温度以9或12位数字量读出；用户可定义的非易失性温度报警设置；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；负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧坏，但不能正常工作.(2) DS18B20的内部结构框图如图2—4 所示，它采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装其管脚封装如图2－5所示。

图2－4 DS18B20内部结构图2－5 DS18B20的引脚排列(3) DS18B20单线智能温度传感器的工作原理64位ROM的位结构如图2—6 所示。

开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个 DS18B20可以采用一线进行通信的原因。

非易失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入户报警上下限。

DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM。

高速暂存RAM的结构为8字节的存储器，结构如图3—7 所示。

头2个字节包含测得的温度信息，第3和第4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。

第5个字节为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。

DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。

该字节各位的定义如图3－8所示。

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摘要以温度作为被控测量的反馈控制系统，在化工、石油、冶金等生产过程的物理和化学反应中，温度往往是一个很重要的量，需要准确的加以控制。

除了这些部门外，温度控制系统还广泛的应用于其他领域，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者使温度按照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℃，最小区分温度为1℃.，标准温差≦1℃。

用液晶显示屏显示当前温度。

能根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。

在该设计中采用高精度温度传感器AD590对室内的温度进行实时精确测量，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转换，将采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循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。

该设计份总体方案设计、硬件设计、软件设计等几个部分，设计过程流畅，所涉及的电路较为合理。

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色。

关键词：空调，温度，AD590，ADC0809, LCD1602 Air temperature control unitAbstractCharged with measuring the temperature as a feedback control system, in the chemical, petroleum, metallurgical production process of physical and chemical reactions, temperature is often a very important quantity,require accurate control. In addition to these departments, the temperature control system is also widely used in other areas, is very versatile and a class of industrial control systems. Temperature control system used to keep the temperature constant or to temperature changes in accordance with a prescribed procedure.In this paper, the design of air conditioning for example, introduced to AT89S51 microcontroller core temperature controller to control the design process, the temperature setting range is -10 ~ 45 ℃, the minimum temperature distinction between 1 ℃., Standard temperature≦ 1 ℃. With the LCD display 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 temperature sensorAD590 on the indoor temperature in real-time accurate measurement of ultra-low temperature drift, high-precision operational amplifier OP07 level the temperature - voltage signal amplification, and then carried into the ADC0809 A / D conversion, the temperature will be collected signal transmission to the microcontroller, controlled by the MCU monitor and compare 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, involving the 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..................................................................... . (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)2.3 A/D转换电路设 (4)2.3.1 A/D转换的常用方法 .................................................................. . (4)2.3.2 A/D转换器的主要技术指标 .................................................................. . (5)2.3.3 ADC0809的主要特性和内部结构 .................................................................. (5)2.3.4 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)2.5.1 显示模块的选择 .................................................................. . (9)2.5.2 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)3.2 A/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节器（room air conditioner），是一种用于给空间区域提供处理空气的机组。

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。

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。

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。