空调温度控制系统设计方案说明书

《微机原理及接口技术》课程设计说明书课题：家用空调温度控制器的控制程序设计专业：班级：姓名：学号：指导老师：***2015年1月8 日目录第1章、设计任务与目标.............................................................. 错误!未定义书签。

1.1设计课题： ..................................................................... 错误!未定义书签。

1.2设计目的： ..................................................................... 错误!未定义书签。

1.3设计任务： ..................................................................... 错误!未定义书签。

1.4基本设计要求：............................................................................................................. 错误!未定义书签。

第2章、总体设计规划与方案论证 (6)2.1设计环节及进程安排 (6)2.2方案论证 (5)第3章、总体软件设计说明及总流程图 (10)3.1总体软件设计说明 (10)3.2总流程图 (11)第4章、系统资源分配说明 (13)4.1系统资源分配 (13)4.1.1系统内部单元分配表 (13)4.1.2硬件资源分配 (15)4.2数据定义说明 (16)4.2.1部分数据定义说明 (16)第5章、局部程序设计说明 (17)5.1总初始化以及自检5.2主流程5.2.1 按键音模块 (17)5.2 .2 单按键消抖模块 (17)5.2.3 PB按键功能模块 (18)5.2.4. 基本界面拆字模块 (19)5.2.5 4*4矩阵键盘模块 (19)5.2.6 模式显示模块 (20)5.2.7 显示更新模块 (21)5.2.8 室内温度AD转换模块 (21)5.2.9 4*4矩阵键盘扫描子程序 (21)5.2.10 整点报时模块 (23)5.2.11 空调进程判断及显示模块 (23)5.2.12 三分钟压缩机保护模块 (23)5.2.13 风向摆动模块 (24)5.2.14 驱动控制模块 (24)5.2.15 定时开关机模块 (25)第6章、系统功能与用户操作使用说明 (26)6.1操作显示部分 (26)6.2系统功能 (26)6.3用户操作使用说明 (27)第7章、课程设计总结 (27)第8章、附录：源程序清单 (30)第1章设计任务与目标1.1设计课题：家用空调温度控制器的控制程序设计1.2设计目的：通过小型微机应用产品控制程序的设计与调试过程，运用《微机原理及接口技术》课程所学的基本知识，进而得到理解、巩固和提高，学习掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。

空调温度调节说明书一、简介本说明书旨在向使用者提供关于空调温度调节的详细信息和操作指南。

通过仔细阅读本说明书，用户将能够正确地调节空调的温度，以获得舒适的室内环境。

二、温度调节方式1. 远程控制器本空调配备了一款智能远程控制器，使用者可以通过远程控制器轻松进行温度调节。

远程控制器上的温度调节按钮允许用户根据个人需求进行上下调节，从而实现理想的室内温度。

2. 控制面板在空调主机上，设有一套操作面板，用户可以直接通过控制面板进行温度调节。

调节面板通常包括温度上调和下调按钮，用户只需点击相应按钮即可调整温度。

三、温度调节方法1. 初始设置在开始调节空调温度之前，请确保所有设备正常运行并连接稳定。

确保空调处于打开状态，并按下温度调节控制面板或远程控制器上的开机按钮。

2. 暖气模式如果您的空调设备配备了暖气模式，则可以根据冷热需求调整室内温度。

通过点击温度调节按钮，根据您的需要选择适宜的温度。

在冬季，建议将温度设置在适宜的暖气温度范围内，以确保室内的温暖和舒适。

3. 制冷模式对于夏季使用空调的用户，您可以将温度设置在合适的制冷范围内。

同样，通过温度调节按钮，根据个人需求将温度调至适宜的舒适范围。

4. 自动模式某些空调设备可能配备有自动调节模式，该模式能够根据室内温度自动调整制冷或暖气功能，以达到最佳的舒适效果。

在自动模式下，用户无需手动调节温度，空调系统将根据室内环境进行智能调节。

四、温度调节注意事项1. 避免过度调节在调节空调温度时，请避免过度调节温度。

过低或过高的室内温度将不仅会浪费能源，还可能对身体健康产生负面影响。

建议将温度设置在适宜的舒适范围内，以提供最佳的使用体验。

2. 注意节能为了节约能源，减少能源消耗，推荐在非必要情况下将空调温度设置在较高（夏季）或较低（冬季）的范围内。

另外，当室外温度适宜时，您也可以选择关闭空调以降低能源消耗。

3. 室内外温差在调节空调温度时，请注意室内外温差。

如果温差过大，可能会给身体带来不适。

设计总说明本设计为上海市某办公楼空调通风系统设计。

该办公楼属大型办公建筑，总建筑面积约为55000㎡。

地下两层，地上二十八层，建筑总高度为99.6m。

地下两层为车库及设备用房，地上二十八层均为办公用房。

该建筑的主要功能间有办公室、会议室、接待室等。

全楼冷负荷为3080千瓦，全楼采用风冷热泵机组进行集中供给空调方式。

本建筑位于上海市。

上海市地处我国东部沿海地区，东经121°43′，北纬31°16′。

属于亚热带季风气候区，四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，但由于地处沿海，雨季较为分散，以夏季雨量最大。

夏季空调室外日平均温度30.4℃，办公室室内温度26℃，湿度65％，室内风速v ≤0.3 m/s；冬季办公室室内温度20℃，湿度40％，室内风速v≤0.2 m/s。

设计的依据主要有同济大学浙江学院毕业设计(论文)任务书《上海市某办公楼空调通风系统设计》、采暖通风与空调设计规范GBJ19—87、HV AC暖通空调节设计指南、高层民用建筑设计防火规范GB50045—95（2005版）、GB 50189-2005 公共建筑节能设计标准、简明通风设计手册等。

考虑该大厦为办公楼，空调的运行时间主要在上班时间，所以计算负荷时本设计取的时间为6—18时。

此设计中的建筑主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。

在房间内布置吸顶式风机盘管，嵌入暗装的形式。

将该集中系统设为风机盘管加独立新风系统，新风机组从室外引入新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。

风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。

风机盘管加独立新风系统由百叶风口下送和侧送。

水系统采用闭式双管异程式，冷水泵四台，三用一备。

在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型，并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格，并校核最不利环路的阻力和压头用以确定风机和水泵。

空调设计说明1.设计任务：为一酒店设置空调系统2.冷负荷计算2.1冷负荷计算依据2.1.1外墙和屋面温差传热的冷负荷计算外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷Qc1可按下式计算：Qc1=KFΔtτ-ε式中 k——传热系数，w/(m²﹒℃)见课本附录2-9；F——计算面积，m²；τ——计算时刻；τ-ε——温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻；Δtτ-ε——作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃,对于常用外墙查课本附录2-10；对于屋面可查课本附录2-11。

2.1.2外窗温差传热冷负荷的计算通过外窗温差传热形成的冷负荷Qc2，用下式计算：Qc2= KFΔtτ式中Δtτ——计算时刻下的负荷温差，℃，见课本附录2-12；K——传热系数，双层窗可取2.9，单层窗可取5.8，w/(m²﹒℃)；F——传热面积，m²；2.1.3外窗太阳辐射的冷负荷计算透过外窗的太阳辐射形成的冷负荷Qf=XgXdCnCsFJj﹒τ式中Xg——窗的有效面积系数，单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；单层木窗0.7，双层木窗0.6；Xd——地点修正系数，见课本附录2-13；Jj﹒τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射形成的冷负荷，简称负荷强度，w/ m²，见课本附录2-13。

2.1.4——内围护结构的传热冷负荷计算内围护结构传热的冷负荷，可按邻室的状况分别以如下方法进行计算：2.1.4.1当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式QKFΔtτ进行计算。

2.1.4.2当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷可按式Qc2= KFΔtτ进行计算，此时负荷温差Δtτ-ε及其平均值Δtpj，应按课本附录2-10中零朝向的数据采用。

2.1.4.3当邻室有一定发热量是，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，可按下式计算：Qc3=KF(twp+Δtls-tn)式中Qc3——稳态冷负荷，下同，w；Twp——夏季空气调节室外计算日平均温度，℃；tn——夏季空气调节室内计算温度，℃；Δtls——邻室温升，℃，可根据邻室散热强度，按表2-14采用；表2-14温差Δtls值由人体散热形成的冷负荷Qr1=φnq1Xτ-T。

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)。

温湿度独立控制空调系统设计方法随着科技的发展和人们生活水平的提高，空调已成为现代建筑中不可或缺的重要组成部分。

然而，传统的空调系统在调节温度和湿度时往往存在一定的局限性。

为了更好地满足人们对舒适度和节能的需求，本文将介绍一种温湿度独立控制空调系统设计方法。

在温湿度独立控制空调系统中，温度和湿度是两个独立的控制变量。

这种设计方法具有以下优势：提高了舒适度：由于温度和湿度可以独立控制，因此可以将湿度维持在人体感觉较为舒适的范围内，从而提高人体的舒适度。

节能性：温湿度独立控制空调系统通过将湿度控制和温度控制分开，可以避免传统空调系统在调节温度和湿度时出现的能源浪费问题，从而有效地节约能源。

灵活性：这种设计方法具有更加灵活的控制策略，可以满足不同场合和不同人群的需求。

确定系统结构在温湿度独立控制空调系统中，通常采用双级制冷剂系统，其中包括一级制冷剂和二级制冷剂。

一级制冷剂用于降低空气温度，而二级制冷剂则用于除湿。

同时，为了确保系统的稳定性，需要加入传感器和控制器等控制部件。

确定设计参数在设计温湿度独立控制空调系统时，需要确定环境温度、相对湿度、空调负荷等参数。

这些参数的确定需要考虑当地的气候条件、室内人员数量、室内外环境等多种因素。

设定控制策略温湿度独立控制空调系统的控制策略包括温度控制、湿度控制、两联供控制等。

在温度控制方面，需要确保室内温度维持在设定范围内；在湿度控制方面，需要将相对湿度维持在人体感觉较为舒适的范围内；在两联供控制方面，需要确保一级制冷剂和二级制冷剂的供应和需求平衡。

编写控制程序在电脑上进行模拟仿真，并编写控制程序。

控制程序需要包括传感器信号处理、控制器算法、执行器控制等模块。

同时，需要采用合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，以实现精确的温度和湿度控制。

安装和调试系统按照一定的步骤和要求，安装和调试好温湿度独立控制空调系统。

在安装过程中，需要注意管路布置、设备安装位置等问题；在调试过程中，需要对系统进行优化和调整，确保系统的稳定性和性能达到预期要求。

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。

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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。

1.绪论随着生活水平的提高，人们对物质生活的要求也逐渐提高，空调系统在建筑家具中的应用也越来越广泛。

本着节能降耗的要求，对空调监控系统的需求也越来越大。

亚控科技产品组态王软件和PLC（Programmable Logic Controller）作为工业控制领域的优秀控制软件和控制器，在非工业领域如空调监控系统等中也起着重要作用。

本次空调监控系统就是采用组态王作为上位机监控软件和人机交互界面，PLC作为下位机和空调系统控制器，实现对空调系统的实时监控。

2.系统设计原理空调监控系统主要利用PLC的控制功能，通过执行装载在PLC部的预先设定的控制程序并执行上位机实时的命令语句，调节空调系统中的阀门开度、控制水泵启停、监控并采集空调系统中温度传感器、湿度传感器、压力传感器、水流开关等现场仪器仪表的数据，转换为组态王可用的数据格式传送给组态王软件。

组态王接收PLC采集的现场数据并实时的在组态画面中动态实时显示，此外，组态王可接收组态画面中的有操作人员输入的命令并下传给下位机PLC，实现对空调系统的调节控制。

2.1.空调系统原理空调系统主要就是调节室空气的冷、热、干、湿，并起净化空气的作用，使人们工作、生活在比较舒适的环境中。

空调系统主要由三部分组成：空气调节系统、制冷系统、供热系统。

2.1.1空气调节系统监控原理A.新风机组监控原理新风机组主要靠包括进口挡板、加热器、表冷器、过滤器、加湿器、送风机及各种传感器和执行机构等。

使得在夏季通过表冷器湿新风降温、除湿，冬季通过加热器、加湿器使空气加热、加湿。

新风机组监控的主要容如下：（1）监控送风温度。

由送风通道的温度传感器实测送风温度，信号送入控制器，与送风温度设定值进行比较，采取控制算法生成控制指令调节冷、热水供水阀门开度，用以调节热水（或冷水）流量，是送风温度控制在设定值围，保持室温度恒定。

（2）送风湿度控制。

由送风通道的湿度传感器检测湿度信息送入处理器经运算后控制冷水阀或蒸汽阀开度，使被调环境的湿度保持恒定。