基于单片机智能中央空调控制系统毕业设计
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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)。
IMCU-based air-conditioning control systemABSTRACTAs a result of global climate warming and national people's living standards, air-conditioning will be in people's lives gradually become an indispensable part. Micro-computer control system for air conditioners by the task instructions and in accordance with 89S52 room temperature, indoor heat exchanger temperature, outdoor temperature heat exchangers, compressors, etc. to control the status of the operation of air conditioners. Specifically, is to control the compressor, outdoor fan, indoor fan, indoor wind motor and the actual set temperature and room temperature liquid crystal display with LCD display. Main function is based on room temperature and temperature difference, and considering other conditions, and then on the indoor and outdoor compressors and fans running for intelligent control.The control system uses a single chip AT89S52 data collection, data processing to achieve the temperature control system of regulation and control. The main process is as follows: use of temperature sensor DS18B20 collecting temperature signal and then the signal is converted to non-power electrical signal, electrical signal and then converted into the A / D converter into a digital transmitted to the single-chip microcomputer for data processing, and output control signal peripherals. Loss single-chip, and then displayed by the single-chip control, and compare the acquisition of the temperature and the temperature settings are consistent, and then drive the heating or air conditioning to cool the air to deal with the cycle in order to achieve the regulation of indoor temperature in the entire design, related to the temperature detection circuit, driver control circuit, display circuit, the keyboard circuit and power circuit design. LCD charged by the real-time display of temperature and set temperature, in line with the use of C language and assembly language programming to enable software conversion air-conditioning temperature of the basic functions of intelligence. Low cost of this control circuit, functional and practical, is easily to operate, a certain degree of practical value.This paper discusses three aspects, first of all is the description of the hardware circuit; then the software part of the design; the final is the realization of function.KEY WORDS:Temperature Control,89S52, DS18B20 ,LCD liquid crystal displayII基于单片机的空调控制系统摘要由于全球气候的变暖和国内人民生活水平的提高,空调将逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
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目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 系统整体设计 (3)1.1 系统方案设计 (3)1.2 系统工作原理 (3)2 硬件设计 (5)2.1 电源模块设计 (5)2.1.1 电源模块选择 (5)2.1.2 电源模块电路设计 (5)2.2 单片机模块设计 (5)2.2.1 单片机型号选择 (5)2.2.2 单片机模块电路设计 (6)2.3 按键模块设计 (7)2.3.1 按键模块选择 (7)2.3.2 按键模块电路设计 (7)2.4 显示模块设计 (7)2.4.1 显示模块选择 (7)2.4.2 显示模块电路设计 (7)2.5 温度传感器模块设计 (8)2.5.1 温度传感器选择 (8)2.5.2 温度传感器模块电路设计 (8)2.6 红外传感器模块设计 (9)2.7 继电器模块设计 (9)3 软件设计 (10)3.1 系统主程序设计 (10)3.2 LCD液晶显示子程序设计 (11)3.3 温度控制子程序流程 (12)4 系统调试 (13)4.1 软件调试 (13)4.2 实物调试 (13)结论 (15)参考文献 (16)附录1 原理图 (18)附录2 源程序代码 (19)致谢 (31)摘要为了研究智能空调更简便的智能控制与管理操作,实现空调节能环保效果,对空调温度控制、感知人数等各个方面技术进行完善,利用数字[1]和模拟电路控制技术[2]以及微处理器控制技术实现了硬件和软件的集成。
以STC89C52单片机为核心,温度传感器、红外传感器、继电器加以辅助进行设计,使设计运行稳定。
温度控制系统的设计是为了处理社会上存在的某些浪费现象,从而节省能源。
空调设置为手动和自动两种模式,其中自动模式是利用红外传感器检测人体信号,实时显示室内人数,根据室内人数控制空调的开关;手动模式是设置温度的上、下限值,根据当前室内温度,空调自动制冷或者制热,风扇转动或者加热片发热。
结果表明,微机控制技术的应用,使硬件与软件相结合,大大提高了室内空调的使用功能,大大简化了温度控制及其日常运行;不仅不同区域的用户完全满足了房间内环境温度调节的不同要求,而且空调能够完全智能自动调节室内的环境温度,使得室内空调系统具有环保节能、操作更简单、无任何机械控制装置、安全防护性能更强等五大特点,采用单片机控制技术降低了系统成本,方便了实际的控制操作,提高了室内空调所用能源的综合利用率。
基于单片机的智能中央空调控制系统毕业设计目录摘要..................................................... 错误!未定义书签。
Abstract .................................................. 错误!未定义书签。
前言. (1)1绪论 (2)1.1空调的概述 (2)1.2空调的发展历史 (2)1.3空调的发展趋势 (4)1.4系统总体方案及硬件设计 (4)1.4.1中央空调制冷循环工作原理 (4)1.4.2中央空调系统的设计 (6)2系统硬件的选择及其功能特性 (12)2.1 AT89C51单片机的结构及其功能 (12)2.1.1 AT89C51单片机的结构 (12)2.1.2AT89C51单片机的引脚及其功能 (13)2.1.3时钟震荡器 (16)2.1.4闲散节电模式 (16)2.1.5掉电模式 (18)2.1.6程序存储器的加密 (18)2.2 DS18B20温度传感器 (18)2.2.1常用的测温方法 (19)2.2.2温度传感器的选择 (20)2.2.3DS18B20概述 (22)2.2.4 DS18B20测温操作 (23)2.2.5报警操作信号 (24)2.3 LED数码管 (24)2.4 总体方案的确定 (26)3硬件电路的设计 (27)3.1时钟电路 (27)3.2显示电路的设计 (28)3.3按键电路设计 (29)3.4温度传感器电路 (29)3.5复位电路的设计 (30)3.6系统总电路 (31)4软件系统设计 (33)4.1概述 (33)4.2主程序流程图 (33)4.3程序源代码 (33)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)基于单片机的智能中央空调控制系统设计前言随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能也不断增强,许多高性能的新型机种不断涌现出来。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在工业生产中成为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
空调机的温度控制系统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。
在此基础上,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。
在此基础上,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。
关键词:PWM控制、模型辨识、模糊控制、PID控制Conditioning temperature control systemAbstractThe thesis studies the Plant of temperature. Firstly,the system15 designed and realized. Then the characteristics of temperature of Plant are analyzed in all 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 window 2000/xpplatform. There are some functions as modify sample time or modify c ontroller’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.Key Word: Intelligent control,model identify,Dahlin control,Fuzzy control,PID control目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)一、绪论 (3)(一)课题国内外现状 (3)(二)课题的研究目的及意义 (3)1.课题的研究目的 (3)2.本课题的研究意义 (4)3.课题的特点及具体要求 (4)(三)本文的主要工作 (4)二、温度控制系统硬件实现 (6)(一)总体设计. (6)(二)信号采样电路设计 (6)1.温度采样设计 (6)2.单片机最小系统设计 (9)(三)A/D转换电路设计 (11)1.A/D转换的常用方法 (11)2.A/D转换的主要技术指标 (11)3.ADC0809的主要特性和内部结构 (12)4. ADC0809管脚功能及定义 (13)5. ADC0809与8031的接口电路 (14)三、温度控制系统软件实现 (15)(一)系统初始化程序 (15)(二)程序的主循环框架 (15)(三)校准程序 (18)四、控制算法研究 (19)(一) PID算法研究 (19)(二)模糊控制系统设计 (19)1.模糊控制算法 (19)2.模糊控制的基本概念 (21)3.模糊控制器的设计要点 (22)4.模糊控制过程 (24)(三)比较算法 (28)五、结论及展望 (30)(一)结论 (30)(二)展望 (30)致谢 (32)参考文献............................................................................................ . (33)一、绪论(一)课题的国内外现状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。
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。
基于单片机的空调温度控制器设计学生姓名:学生学号:院(系):电气信息工程学院年级专业:电子信息工程指导教师:助理指导教师:二〇一五年五月毕业设计(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。
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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。
毕业论文(设计)基于单片机的空调控制系统设计摘要在本文中,系统地介绍了空调制冷的原理、硬件的结构、工作原理及其使用和各部分逻辑功能电路的设计。
文中,还解决了单片机系统的抗干扰问题。
采用了稳压电源抗干扰、A/D转换抗干扰以及键盘输入接口的消抖处理。
本文设计的空调制冷系统,它是一个完整的单片机系统。
系统采用Intel公司生产的89C51单片机,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,空调的心脏是压缩机,单片机通过对制冷压缩机的控制,实现了空调的制冷。
关键词:空调制冷压缩机A/D转换器抗干扰单片机AbstractThe theory of refrigeration of air-condition, the hardwork structure, working principle and its use and the design of various parts of logic functive circuit was introduced by the numbers in this paper. The question of anti-jamming of Single Chip Micyoco (SCM) was solved. The anti-jamming of regulated electrical source and A/D conversion and the antiquiver treatment of keyboard input interface was used.The refrigeration system of air-condition designed in this paper is a integrated SCM. The 89C51 SCM produced by Intel pany was used, the data collected by temperature sensors was sent to SCM through A/D conversion, then SCM decided the work condition of pressor threugh paring the data collected with set temperature, the pressor is the heart of air-condition, SCM carried out the refrigeration of air-condition through controling the refrigerative pressor.Key words:refrigeration of air-condition; pressor; A/D conversion; anti-jamming; Single Chip Micyoco目录1 引言12 方案论证与设计22.1应用系统的目标任务22.2总体方案示意图22.389C51简介22.4ADC0809简介43硬件电路设计63.1硬件总体设计方案63.2单片机时钟电路设计63.3复位及复位电路设计73.4系统设计电路图84 理论分析与计算94.1参数的计算94.2按键接口设计94.2参数的确定105软件设计115.1主程序模块115.2温度设定中断子程序115.3温度显示子程序145.4定时中断子程序15 6结语22致谢23参考文献241 引言由于微电子、计算机和通讯技术的发展,微型计算机的应用已经深入到国民经济的各个领域,从家用电器、机电一体化产品到航空航天技术、人工智能、生物工程以及现代通信技术等各个领域,微型计算机的应用都取得了巨大的社会效益和经济效益。
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前言. (1)1绪论 (2)1.1空调的概述 (2)1.2空调的发展历史 (2)1.3空调的发展趋势 (4)1.4系统总体方案及硬件设计 (4)1.4.1中央空调制冷循环工作原理 (4)1.4.2中央空调系统的设计 (6)2系统硬件的选择及其功能特性 (12)2.1 AT89C51单片机的结构及其功能 (12)2.1.1 AT89C51单片机的结构 (12)2.1.2AT89C51单片机的引脚及其功能 (13)2.1.3时钟震荡器 (16)2.1.4闲散节电模式 (16)2.1.5掉电模式 (18)2.1.6程序存储器的加密 (18)2.2 DS18B20温度传感器 (18)2.2.1常用的测温方法 (19)2.2.2温度传感器的选择 (20)2.2.3DS18B20概述 (22)2.2.4 DS18B20测温操作 (23)2.2.5报警操作信号 (24)2.3 LED数码管 (24)2.4 总体方案的确定 (26)3硬件电路的设计 (27)3.1时钟电路 (27)3.2显示电路的设计 (28)3.3按键电路设计 (29)3.4温度传感器电路 (29)3.5复位电路的设计 (30)3.6系统总电路 (31)4软件系统设计 (33)4.1概述 (33)4.2主程序流程图 (33)4.3程序源代码 (33)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)基于单片机的智能中央空调控制系统设计前言随着集成电路技术的发展,单片微型计算机的功能也不断增强,许多高性能的新型机种不断涌现出来。
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件,在工业生产中成为必不可少的器件,尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。
如在工业生产中如:锅炉、蒸汽机等大型设备中,PLC(大型)作为主控器件有着不可替代的的优势,但是PLC设备一般价格比较昂贵,体积也比较大的,所用电源电压也相对较高。
所以在小型系统中多采用单片机,随着单片机技术的发展,单片机的不断更新换代,其性能有了显著的提高,稳定性及控制功能也满足了智能空调控制系统的要求,达到自动控制的目的。
因此我们采用基于单片机的控制系统而设计。
此次毕业实习、毕业设计第一阶段的主要工作是,学习有关单片机控制系统的基本知识,了解单片机对智能空调控制系统的相关技术,并在此基础上选择了使用AT89C51单片机作为核心设计,同时也研究了另一重要器件DS18B20温度传感器。
这是课题研究的基础性内容。
第二阶段是在指导教师的指导下,设计出具体的电路,并确定满足具体技术指标的软件,掌握电路中重要器件的使用方法,以及绘制该课题电路。
通过教师的悉心指导,同学的帮助和自己的努力,完成了毕业设计的各项任务,成功完成基于单片机智能空调控制系统的设计。
河南机电高等专科学校毕业论文1绪论1.1空调的概述空调即空气调节器(Room Air Conditioner),一般用于给封闭空间区域提供处理空气的机组。
它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)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。
随着人们生活水平的不断提高,人们也越来越追求人性化的事物,传统的空调已不能满足人们的需求。
现代的智能空调不仅利用了数字电路技术与模拟电路技术,而且采用了单片机技术,实现了软硬件的结合。
既完善了空调的功能,又简化了空调的控制与操作;不仅满足了不同用户对环境温度的不同要求,而且能全智能调节室内的温度及湿度等,使得空调具有节能、操作更简单、无机械装置、安全性能更强等特点。
随着电子产品的飞速发展,价格低廉而又实用的控制系统深受广大消费者的喜爱。
所以本次毕业设计就选择基于单片机的智能空调控制系统设计。
1.2空调的发展历史在二十世纪六,七十年代,美国地区发生罕见的干旱天气,为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题,美国率先研制出风冷式冷水机,用空气散热代替冷却塔,其英文名称是:Air cool Chiller,简称为Chiller。
在空调历史中,美国已经发展和改进了有风管的中央单元式系统,并得到了正在现场安装和修理有风管的单元式空调系统的空调设备分销商和经销商的强力支持。
WRAC是最简单和最便宜的系统,能够很容易的在零售商店中购得,并在持续高温来的时候自己安装。
同时,无风管的SRAC 和SPAC自70年代起在有别于美国市场的动力下在日本得到发展和改进。
之后,设备设计和制造技术在90年代被转让到中国,这是通过与当地公司(包括主要元件如压缩机、热交换器、电机、精细阀和电子控制器的本地制造商)组成的合资公司进行的。
在90年代中国也从其它先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术,并与多数是美国的大公司组成合资企业。
现今,中国当地主要工厂和合资企业制造了大量SRAC和SPAC以满足增长的国内市场和出口需要。
中国现今已是最大的空调出口国,在2010年有4189万台机组出口。
下面介绍我国家用空调产品外观历史演变基于单片机的智能中央空调控制系统设计1. 第一代格栅式面板家用空调器1988年,第一台国产分体壁挂机KF-19G1A在华宝空调器厂诞生,当时华宝还给它取了个很有诗意的名字——雪莲。
雪莲的诞生开启了我国家用空调器行业的一个新时代,此后,春兰也拥有了自己的挂机生产线。
华宝和春兰生产的空调器统治了从上个世纪80年代末到90年代中期近10年的时间,他们生产的空调器在外观上极其相似:扁平的大长方体结构。
与此同时,大量的进口产品外观在90年代中期以前与此也大体相仿,所以,当时的空调器特别是挂机,如果不看商标很难辨别出是哪个品牌。
1988年华宝空调器厂研制出第一台分体壁挂机KF—19GA是格栅式面板产品的一个典型代表,直到1995年,春兰的KFR—22G依然是挂机市场的主导产品,这也说明了当时国产空调品仍旧以格栅式面板为主流。
2. 第二代格栅式面板家用空调器当家用空调器渐渐普及,其外观也在悄悄地发生着变化。
20世纪80年代甚至到1995年,中国空调市场是进口机一统天下,进口机为中国家用空调行业的发展起到了启蒙作用,许多国产品牌的生产就是引进配件加以组装,这种启蒙作用也包括对我国家用空调器产品室内机外观的改变。
20世纪90年代中期,以三菱电机、日立、松下等为代表的进口空调器出现了一种小型室内机,这种室内机一改以往那种庞大敦重的形象,外观精巧整洁,与家居环境融为一体,深受消费者的青睐。
随着国内众多空调工厂对此类产品的普及生产,第二代格栅式面板空调器主导了空调市场并流行至今。
3. 第三代光面板时代2005年度国内各个工厂的新产品,与往年格栅式面板占主流相比,绝大多数品牌在2005年度推出了光面板系列的空调产品,如格力的天丽系列、海尔的高效氧吧系列、美的的Q2系列和V系列等等。
空调行业各厂家的这种集体行为将我国家用空调产品推至光面板时代。
与格栅面板相比,不仅是外观上的一种进步,更是产品技术上的一种转变。
光面板挂机的上进风下出风取代了原来的正面进风下出风的循环风路,而光面板柜机的侧进风或进风口开合式设计也渐渐与原来传统的下进风上出风的循环风路共同主导柜机产品的设计趋势。
4. 第四代彩色面板在国内空调市场,将彩色引入空调面板设计并形成一种传统风格是韩国品牌三星和LG的创举。
与此同时,其他工厂开始逐一效仿。
至2005年河南机电高等专科学校毕业论文度,绝大多数工厂都有彩色面板的产品面市;而且,面板的颜色种类也开始变得异彩粉纷呈,其中又多款彩色面板产品堪称经典,如海尔的彩屏双新风、格力的天丽、志高的花好月圆、TCL的君兰系列和海蒂娜系列等等。
1.3空调的发展趋势由于近几年国家的大力倡导节能减排,促进环保,实施可持续发展的战略。
2004年8月,国家发改委、国家质检总局联合制定并发布《能源效率标识管理办法》,这标志着我国将实施能源效率标识制度.我国的能效标识制度自2005年3月1日起正式实施.能效标准是由能效比得来的,首先介绍一下空调能效比的计算方法:能效比=制冷量/制冷功率。
本着响应国家政策发展节能技术,内的空调生产商也开始逐步走向变频空调的市场。
在2009年新空调年,美的变频空调整体销售目标为250万套,其中国内市场销售预计达150万套,占据国内变频空调60%以上市场份额。
“明年对所有做变频空调的品牌来说都是一个机会,变频空调的销售量很可能翻番,所占市场份额可能达到10%以上。
”海信科龙总裁王士磊对明年的变频空调市场抱乐观态度,而作为未来的发展趋势,国内几大空调厂家闻风而动,开始对变频空调“投怀送抱”。
除了发展变频空调外,还有新冷媒(R410A)的推广,静电除尘技术的普遍利用,负离子技术的广泛使用也都预示我国的空调行业向着高效、节能、环保的趋势前进。
1.4系统总体方案及硬件设计1.4.1中央空调制冷循环工作原理人工制冷就是借助一种专门装置,消耗一定的外界能量,迫使热量从温度较低的被冷却物体,转移到温度较高的周围介质,得到人们所需要的各种低温,这种专门装置称为制冷装置。
人工制冷的方法有蒸发相变制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。
其中液体蒸发相变制冷的应用最为广泛,它是利用液体汽化时的吸热效应而实现制冷的。
蒸发相变制冷有三种类型:蒸气压缩式、吸收式和蒸气喷射式。
中、小型空调装置都采用蒸气压缩式制冷,而吸收式制冷主要用于—些大型空调系统中。
家用中央空调是小型空调装置主要用蒸气压缩式制冷循环。
空调器中的制冷装置是由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等部件构成的。
它们通过管道连接形成一个封闭的系统,系统中充注着制冷剂,由基于单片机的智能中央空调控制系统设计压缩机和节流阀的节流而完成整个系统的循环工作。
制冷剂在循环中经过四个热力变化过程,其工作过程如图1.1所示:A BAB冷凝器放热吸热蒸发器制冷剂液制冷剂蒸气压缩机节流阀流动方向A-A 高压区B-B 低压区图1.1空调器制冷工作过程(1)蒸发过程低压制冷剂进入蒸发器中即进行汽化,变成低压蒸气,吸收被冷却物的热量使被冷却物温度降低进行制冷。
(2)压缩过程蒸发器中的制冷剂低压蒸气被压缩机吸入到气缸中进行压缩,压力和温度都升高后被排入到冷凝器中。
(3)冷凝过程此过程由冷凝器来完成,蒸气状态的制冷剂在冷凝器中把所吸收的热量排出系统,同时制冷剂蒸气冷凝为液体,以便再循环使用。
冷凝器是一个散热器。
(4)节流过程节流过程也可认为是降压过程。