室内温度自动调节控制系统

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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 (1)

1总体方案设计 (2)

1.1设计方案论证 (3)

1.2 主控制器 (3)

1.3 LCD液晶显示 (3)

1.4 温度传感器 (3)

2硬件电路设计 (6)

2.1.主控制器 (6)

2.1.1 电源部分 (7)

2.1.2 串口电路 (7)

2.1.3晶振电路 (8)

2.1.4复位电路 (9)

2.2 显示电路 (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..................................................................................... 错误!未定义书签。

3.2 温度转换程序 (13)

3.3 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 (14)

4.2 软件调试 (14)

5 结论 (17)

参考文献 (18)

附录1 电路原理图 (19)

附录2 .PCB图 (20)

附录3主程序 (21)

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。

DS18B20温

传感器数据采集单片机

LCD显示

语音播报图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;

图3 DS18B20的外部封装图

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;

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。

表1

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。

温度 LSB 温度 MSB TH 用户字节1 TL 用户字节2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC

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M AX232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。

2.1.3晶振电路

如图7所示,晶振电路用于产生单片机工作所需的时钟信号,电路选用11.0592MHZ的晶振和容值为22PF的电容,在单片机芯片的18(XTAL1)、19(XTAL2)号引脚之间跨界警惕震荡器和微调电容,就可以构成一个稳定的自激振荡器。

图7 晶振电路图图8 复位电路

2.1.4复位电路

如图8为复位电路,复位主要作用是使CPU和系统中其他功能部件都恢复到确定的初始状态,并从该状态开始工作。复位电路有上电复位和手动复位两种。上电复位:当上电时,电容相当于短路,此时电阻上的电压约等于VCC,经过一段时间后电阻电压逐渐变小直至为零。手动复位:按键后,电容器被短路放电、RST直接和VCC相连,就是高电平,此时进入复位状态。松手后,电源开始对电容器充电,此时,充电电源在电阻上,形成高电平送到RST,仍然是复位状态,稍后充电结束,电流降为零,RST降为低电平,开始正常工作。本系统的复位电路采用的是手动复位的方式[5]。

2.2 显示电路

动态显示电路使用STC89C52RC的P0.0至P0.7端口作为LED的字段输出口,P2.4至P2.7作为LED的位选控制口,采用PNP管9012驱动共阳LED显示器的第3引脚公共极COM,显示器从最左边的位开始点亮LED。其接口原理图如下图9所示:

图9 显示电路

2.3 数据采集电路

数据采集电路如图10所示。DS18B20的内部结构主要包括:寄生电源,温度传感器,64位激光ROM和单总线接口,存放中间数据的高速暂存器RAM,用于存储用户设定温度上下限值得TH和TL触发器,存储和逻辑控制,8位循环冗余码发生器等七部分。

DS18B20测量温度时使用特有的温度测量技术,将被测温度转换成数值信号,测量结果将存入温度寄存器中。

图10 数据采集电路

2.4语音电路

WT588D模块内部包含了FLASH存储器和相关的外围电路,只需要在外部接上控制端、电源及扬声器,就能进行工作。 BUSY指示:BUSY端接上发光二极管就能显示语音的播放状态,可以从电脑软件上设置为语音播放时点亮或语音播放时熄灭。供电:模块在5V供电时,串两个二极管到VCC端,模块在3V供电时,可直接把电源接到VCC端。

PWM音频输出:直接驱动扬声器的方式,扬声器两端接PWM+和PWM-,此状态输出时,PWM+/PWM-两端不可短路、不可接电容电阻到地。如需采用此状态外接功放,可用差分方式输出到功放。

DAC音频输出:外接功放驱动扬声器方式,不可直接驱动扬声器。PWM+/DAC端做音频输出,PWM-端腾空。DAC端需接一个1.2K电阻和104电容到地,再把音频输出给功放。

本次设计的系统采用的是DAC音频输出语音电路如图11所示。

图11 语音电路

2.5按键电路

本文设计的按键电路如图13所示。采用独立按键的结构形式,每个按键相互独立,分别与单片机的一根输入线相连,配置灵活,软件简单,适用于按键较少的场合。当按键开关未按下时,开关处于断开状态,单片机I/O口为高电平;当按键开关按下时,开关处于闭合状态,单片机I/O口为低电平。由于按键开关闭合和断开瞬间都会产生5~10ms的抖动,对于单片机来说完全可以感应到,因此采用软件消除抖动。

图12按键电路

3 软件设计

3.1 主程序设计

如图13为主系统原理图,系统的主程序主要用来初始化一些参数,对DS18B20的配置数据进行一系列的设定。另外对DS18B20的状态不断的查询,以读取当前的温度值,并对温度进行处理,温度值的BCD码处理后,将其段码送显示缓冲区,以备定时扫描服务程序处理。

初始化DS18B20

设定温度上限

当前温度>温度上限

检测返回

电动机工作LED灯亮

开始

LCD显示当前温

语音播报

Y

N

图13 主程序流程图

3.2 温度转换程序

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。

开始

传感器DS18B20复位发跳过ROM命令

温度转换开始

结束

开始

传感器DS18B20复位发跳过ROM命令

温度转换开始

结束

图14 温度转换流程图图15温度显示流程

3.3 温度显示程序

此程序是将采集到得数据用LED数码管显示,然后将实际温度与设置的报警上下限进行比较,决定是否发出报警信号。由于T为实际温度的绝对值,TH,TL 也是温度的绝对值,因此判断大小关系时,要通过正负号来确定。其程序流程图如图15所示。

4 调试分析

4.1 硬件调试

单片机应用系统的硬件和软件调试是交叉进行的,但通常是先排除样机中明显的硬件故障,尤其是电源故障,才能安全地和仿真器相连,进行综合调试。

4.1.1硬件调试方法

在样机加电之前,首先用万用表等工具,根据硬件电器原理图和装配图仔细检查样机线路的正确性,并核对元器件的型号、规格和安装是否符合要求。应特别注意电源的走线,防止电源之间的短路和极性错误,并重点检查扩展系统总线(地址总线、数据总线和控制总线)是否存在相互间的短路或与其它信号线的短路。第二步是加电后检查各个插件上引脚的电位,仔细测量各点电位是否正常,尤其应注意单片机插座上的各点电位,若有高压,联机时将会损坏仿真器。第三步是在不加电情况下,除单片机以外,插上所有的元器件,最后用仿真适配器将样机的单片机插座和仿真器的仿真接口相连,为联机调试做准备[6]。

4.1.2 电源调试

用数字万用表电压档测量电池输出的电压值是否正常,如果显示不正常,将数字电压表打到蜂鸣器挡,用两个表笔检测电路是否短路或断路。

4.1.3 语音模块调试

将所需要的语音录入语音芯片中,通过按键看是否播放录音。

4.2软件调试

本次设计采用的是keil仿真器进行软件调试,此系统可以开发应用软件,以及对硬件电路进行诊断、调试等。它的具体功能是可以进行CPU仿真,可以单步、跟踪、断点和全速运行,而且,程序的编译过程中,可以对设计软件进行自诊断,并自动给出故障原因。同时用户调试程序时,可以通过窗口观察寄存器的工作状况,以便及时发现和排除编程中可能出现的错误。

软件的调试是利用keil软件,模块化调试,通过观察存储单元数据的变化,查找并解决程序的语法和逻辑错误,具体的调试步骤如下:

1. 把系统的各个模块在仿真软件中逐个调试,如数据采集模块、显示模块

等。

2. 对各个需要赋值模块调试时,赋入初值,单步调试,观察数据窗口,看输出结果是否为设计时想要的结果。

3. 把各个模块组合起来,全速运行,看程序是否能流畅的,是否能实现设计的系统

调试的图片如下图16所示:

图16 STC—ISP界面图

2. 软件调试过程:

首先接上USB——RS232C信号线,安装串口驱动程序;然后打开STC——ISP 界面,进行软件调试。按下面顺序:

1)选择自己的CPU型号STC89C52RC

2)选择自己的端口:根据之前安装的串口驱动程序,右键——我的电脑——属性——硬件——COM查看自己的输出端口号

3)选择波特率、最高、最低

4)打开程序文件

5)自己编写的程序编译后生成的.Hex文件

6)点击、下载程序至单片机,调试

7)重复2和5

注意:在调试程序时,要把拨码开关拨到相对应的ON状态。如下图17为系统调试完成后,正常运行的现场图

图17 系统工作现场图

5 结论

经过了四个星期的课程设计,让我对以前学的理论知识有了较深的体会,学习用理论指导实践,在实践中发现了自己有很多不足之处,并不断完善自己。因为前两周准备考研,没做多少东西,但这次的课程设计还是让我体会到很多东西,不仅仅是知识本身的,更多的是自己动手能力和逻辑思维能力的锻炼。同时,也知道自己还有许多要学的东西。

在以后的工作中,单片机是必须掌握的基础工具,所以我们认真学习单片机的知识,这对我们找工作是很有帮组的,遇到问题并不可怕关键是我们要找到方法去解决问题,一定要勤于动手,这样自己才会有提高。另外,对温度传感器的认识也不仅仅只停留在书本上了,亲身体会到了LCD显示屏和LED灯的应用。当然在这次宝贵的课程设计活动中,经验才是对于我们最大的收获,而且还增强了自身对未知问题以及对知识的深化认识的能力,用受益匪浅这个词语来概括这次难忘的活动我觉得再合适不过了。在和同学的协作中去完成电路原理图的绘制,焊接电路板,最后进行调试,当然这些过程都离不开老师的悉心指导;这些工作必须按部就班,有计划保质量地完成,否则后面的工作就无法进行。

最后特别要感谢老师及同学在这四个星期对我的帮助。

参考文献

[1]唐文彦传感器(第四版)[M],北京:机械工业出版社,2006

[2]夏路易:Protel 99SE[M],第一版,北京:北京希望电子出版社,2002

[3]王俊峰:电工技术基础[M],第二版,北京:电子工业出本社,2010

[4]谭浩强:C程序设计[M],第四版,北京:清华大学出版社,2010

[5]谢自美:电子线路设计测试与应用[M],第二版,武汉:华中理工大学出版社,2004

[6]蔡美琴:MCS-51系列单片机系统及其应用,第二版,北京:高等教育出版社,2008

最新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 0 1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 (2) 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 (6) 2.1.3晶振电路 (7) 2.1.4复位电路 (8) 2.2 显示电路 (8) (8) 2.3 数据采集电路 (8) 2.4语音电路 (9)

【CN109974256A】一种室内温湿度控制系统及控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910264380.2 (22)申请日 2019.04.03 (71)申请人 南京福加自动化科技有限公司 地址 210001 江苏省南京市经济技术开发 区恒业路6-3号 (72)发明人 李新美 王岑佳 刘守超 吴敢  (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 曹翠珍 (51)Int.Cl. F24F 11/89(2018.01) (54)发明名称 一种室内温湿度控制系统及控制方法 (57)摘要 本发明涉及一种室内温湿度控制系统及控 制方法,运用自动化技术,实时检测获得送风侧 温湿度平均值和回风侧温湿度平均值,并据此针 对空调装置(1),实现表冷段(3)、蒸汽加热段 (4)、蒸汽加湿段(5)的精确控制输出,并通过左 右侧送回风向的定时切换,结合室内轴流风扇切 换控制组推动中间气流,提高左右侧室内空气混 合效率,使得室内各区域温湿度更加接近和均 衡,从而最终提高了整个室内环境的温湿度精 度, 进而提高了养殖质量和养殖收益。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 109974256 A 2019.07.05 C N 109974256 A

权 利 要 求 书1/2页CN 109974256 A 1.一种室内温湿度控制系统,通过空调装置(1)实现对室内环境的恒温恒湿控制,其特征在于:包括控制模块(20)、送回风阀切换控制组和传感器检测组,其中,控制模块(20)与空调装置(1)相连接,进行制冷、制热、加湿、除湿功能控制,针对空调装置(1)内部回风区内气流实现温湿度控制,并输送至空调装置(1)内部的出风区;空调装置(1)内部出风区设置两个出风口,并定义为第一出风口和第二出风口,同时,空调装置(1)内部回风区设置两个进风口,并定义为第一进风口和第二进风口;室内环境中彼此相对的两侧壁上分别固定设置一组主导风装置,各组主导风装置分别均包括至少一个子导风装置,各子导风装置上分别均设置两端导风口,各子导风装置上的两端导风口敞开、且彼此连通; 送回风阀切换控制组包括左侧回风切换风阀(7)、左侧送风切换风阀(8)、右侧回风切换风阀(9)、右侧送风切换风阀(10),控制模块(20)分别与送回风阀切换控制组中的各切换风阀进行连接控制;第一出风口经管路对接左侧送风切换风阀(8)的其中一端,第一进风口经管路对接左侧回风切换风阀(7)的其中一端,左侧送风切换风阀(8)另一端与左侧回风切换风阀(7)另一端相对接,并且该对接位置经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口;第二出风口经管路对接右侧送风切换风阀(10)的其中一端,第二进风口经管路对接右侧回风切换风阀(9)的其中一端,右侧送风切换风阀(10)另一端与右侧回风切换风阀(9)另一端相对接,并且该对接位置经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口; 传感器检测组包括两个温湿度检测组,各温湿度检测组分别与各组主导风装置彼此一一对应,各温湿度检测组分别均包括至少一个温湿度传感器,各温湿度检测组中温湿度传感器的数量与对应主导风装置中子导风装置的数量相同,温湿度检测组中各个温湿度传感器分别与对应主导风装置中各个子导风装置一一对应,各温湿度检测组中各温湿度传感器分别设置于对应主导风装置中对应子导风装置上的另一端导风口,控制模块(20)分别与各个温湿度传感器相连,分别获取对应子导风装置上导风口位置的温湿度数据。 2.根据权利要求1所述一种室内温湿度控制系统,其特征在于:还包括室内轴流风扇切换控制组,室内轴流风扇切换控制组包括至少一个送风轴流风扇组,室内轴流风扇切换控制组设置于所述室内环境中、两组主导风装置之间的位置,各送风轴流风扇组分别均包括正向送风轴流风扇组和反向送风轴流风扇组,所述控制模块(20)分别与各送风轴流风扇组中的正向送风轴流风扇组、反向送风轴流风扇组相连接、进行两向送风控制,针对两组主导风装置之间的气流进行引导。 3.根据权利要求2所述一种室内温湿度控制系统,其特征在于:还包括左侧送风风压传感器(21)和右侧送风风压传感器(6),所述左侧送风切换风阀(8)另一端与所述左侧回风切换风阀(7)另一端相对接位置串联左侧送风风压传感器(21)后、经各根管路分别连通其中一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口;所述右侧送风切换风阀(10)另一端与所述右侧回风切换风阀(9)另一端相对接位置串联右侧送风风压传感器(6)后、经各根管路分别连通另一组主导风装置中各子导风装置上的其中一端导风口;所述控制模块(20)分别与左侧送风风压传感器(21)、右侧送风风压传感器(6)相连接,获取各个风压传感器所设管路位置中气流流动的压力数据。 4.根据权利要求2所述一种室内温湿度控制系统,其特征在于:所述各组主导风装置分别均包括三个子导风装置,各组主导风装置中各个子导风装置呈纵向排列布局设置,即上 2

温湿度控制控制说明

组合式空调机组温湿度控制方案说明 一、设计概述 本控制系统便于提高HVAC设备的性能和工作人员的工作效率。该系统控制器独立运行,保证自动控制过程的安全、可靠性;PID 控制方式提供了良好的控制精度和调节特性,特别适合于暖通空调系统控制。系统提供了消防信号联锁及报警、压差报警,风机启动连锁等多重保护措施,保证系统的安全运行。本系统使用和操作极为简便,控制灵活方便。用户可通过直观的显示监测和控制空调设备,方便的修改温湿度控制设定值,实时监测运行数据。 二、监视及控制内容 1.空调箱温湿度控制原理: 1)温湿度控制 DDC控制器采样回风温T和回风湿度H在DDC内部与设定点比较,其差值△T和△H经比例积分PI控制模块计算后输出调节值至调节压缩机、电加热、加湿器输出,保持室内温度湿度稳定。当回风温度高于设定点温度,控制器输出信号给压缩机启动,降低室内温度。当回风温度低于设定点温度,控制器输出信号给电加热,使其逐级打开,使室内温度升高。当湿度高于设定湿度时,控制器输出信号给压缩机,使其打开,降低温度除湿。 当湿度低于设定湿度时,控制器输出信号给加湿器,让其打开,增大加湿量,保持室内湿度稳定。 2)故障报警 空调机有任何不正常状态, 系统均视为故障讯号, 并立即报警, 报警包括:温度超限报警、湿度超限报警、风机状态异常报警、滤网阻塞报警等。 3)联锁控制 压缩机、电加热、加湿器与风机连锁控制:在冬季和夏季运行模式下,风机启动后,压缩机、电加热、加湿器即根据需要动作,然后根据回风温度、湿度要

求打开或者关闭,在正常关机情况下,自控系统在接到关机信号后,关闭电加热、加湿器、压缩机。 机组启停连锁控制: 空调自控系统在得到风机运行状态反馈信号的情况下,根据回风温湿度要求开启电加热、压缩机、电加湿等。 一旦空调系统故障报警,空调自控系统自动关闭电加热、电加湿、压缩机,关闭风机,当压缩机有任何故障,也将关闭压缩机,并显示报警原因,停止其工作。 4)控制参数显示和设定: 空调机各状态参数在就地DDC控制器上显示出来, 参数包括: 回风温 度、湿度,面板温度设定输入(也即面板输出到控制器的温度设定信号)、面板湿度设定输入(也即面板输出到控制器的湿度设定信号)。 另也可对所有DDC控制器的DO和AO点进行超驰控制, 实现对所有不同设备的手动控制。

空调系统的自动控制要求

空调系统的自动控制要求 1、本大楼通风空调自动控制系统并入大厦楼宇自动控制系统,通风空调控制终端设在地下一层BA控制室内及弱电控制室内。 2、冷热源 (1)风冷热泵机组、冷水泵连锁装置:根据系统冷负荷变化,自动或手动控制风冷热泵机组运转台数。开机程序:冷热水泵——→风冷热泵机组蝶阀——→风冷热泵机组,关机程序相反。空调自动控制系统根据供回水总管的温度、流量信号,计算系统的实际空调负荷,并控制机组及其配用的空调水泵的运行台数和运行组合。空调自动控制系统累计每台冷水机组、空调水泵的运行时间,并控制机组和空调水泵均衡运行。 (2)空调水系统采用一次泵定流量(末端变流量)系统。在空调水系统的供回水总管间安装电动旁通调节阀,根据供回水总管间的压力信号来改变旁通水量,以适应系统水流量的变化。运行过程中当电动旁通阀达到最大开启度时,空调自动控制系统调整冷水机组及其配用泵的运行组合,同时电动旁通阀复位至关闭状态。电动旁通阀由专业公司来选择。 (3)净化空调热水系统二次侧采用水泵变速调节的变流量系统。根据换热器二次侧供水温度控制一次侧流量,根据流量变化控制水泵运行台数,在空调水系统的供回水总管间安装压差控制器,根据系统的压差来控制水泵的频率或转速。 3、风机盘管/吊柜(回风工况)控制: 控制系统主要由风机盘管用两位调节的室内温度控制器、三速调节器及装在回水管上的两位电动二通阀组成,系统运行时,室内温

度控制器把温度传感器所检测的室内温度与温度控制器设定温度相比较,并根据比较结果输出相应的电压信号,以控制二通电动阀的动作,通过改变水流量,使室内温度保持在所需要的范围。可用三速开关调节室内循环风量及调节室内温度。 4、新风柜控制: 控制系统由冷暖型比例加积分控制器、装设在送风口的温度传感器及装设在回水管上的比例积分电动二通阀组成。系统运行时,温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较,并根据比较结果输出相应的电压信号,以控制比例积分调节阀的动作,通过改变水流量,使送风温度保持在所需要的范围。空调机组以回风温度作为控制信号;新风机组以送风温度作为控制信号。 5、座地式风柜控制: 控制系统由冷暖型比例加积分控制器、装设在回风口的温度传感器及装设在回水管上的比例积分电动二通阀组成。系统运行时,温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较,并根据比较结果输出相应的电压信号,以控制比例积分调节阀的动作,通过改变水流量,使回风温度保持在所需要的范围。空调机组以回风温度作为控制信号;新风机组以送风温度作为控制信号。 6、所有新风机的进风过滤段均设灰尘量报警探头。当灰尘量过大时报警,提醒对过滤设施进行清洁,满足卫生要求。 7、直流变频多联机系统采用区域控制,系统设集中控制器,控制器设在该区域的办公室内,由专人负责统一控制管理。集中控制器可实现整个区域统一开关,或个别房间的开、关,可实现冬、夏模式转换控制。每个房间只设三速(风速)开关和温度调节功能。自控设备由

基于51单片机的温度控制系统的设计

基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统,在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下: ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度; ②在不超过最高温度的情况下,能够通过按键设置想要的温度并显示;设有四个按键,分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键; ③DS18B20温度采集; ④超过设置值的±5℃时发出超限报警,采用声光报警,上限报警用红灯指示,下限报警用黄灯指示,正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求,本次设计是基于单片机的课程设计,由于实现功能比较简单,我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能,因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中,可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯,报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一:使用LED数码管显示采集温度和设定温度; 方案二:使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单,使用方便,但在使用时,若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号,且显示时数码管不断闪动,使人眼容易疲劳;若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好,背光亮度可调,而且比LED 数码管显示更多字符,但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后,我选用了LCD显示屏作为温度显示器件,由于显示字符多,在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度,可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。

3.硬件设计 根据设计要求,硬件系统主要包含6个部分,即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示: 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式,如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端,其频率范围为~12MHz ,经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路,为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作,其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作,以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中,有时会出现工作不正常的情况,为了从异常状态中恢复,同时也为了系统调试方便,需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式,因为本次设计要求需要有启动/复位键,因此本次设计采用按键复位,如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路

温度控制器的工作原理

温度控制器的工作原理 据了解,很多厂家在使用温度控制器的过程中,往往碰到惯性温度误差的问题,苦于无法解决,依靠手工调压来控制温度。创新,采用了PID模糊控制技术,较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器,是利用热电偶线在温度化变化的情况下,产生变化的电流作为控制信号,对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器:采用PID模糊控制技术*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar(比例、积分、微分)三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主,两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时,通常达到1000℃以上,所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械,其控制温度多在0-400℃之间,所以,传统的温度控制器进行温度控制期间,当被加热器件温度升高至设定温度时,温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃,发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热,即使温度控制器发出信号停止加热,被加热器件的温度还往往继续上升几度,然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时,温度控制器又开始发出加热的信号,开始加热,但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候,这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时,温度继续下降几度。所以,传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象,但这不是温度控制器本身的问题,而是整个热系统的结构性问题,使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。 要解决温度控制器这个问题,采用PID模糊控制技术,是明智的选择。PID模糊控制,是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案,用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整,形成一个模糊控制,来解决惯性温度误差问题。然而,在很多情况下,由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差,往往在要求精确的温控时,很多人会放弃自动控制而采用调压器来代替温度控制器。当然,在电压稳定工作的速度不变、外界气温不变和空气流动速度不变的情况下,这样做是完全可以的,但要清楚地知道,以上的环境因素是不断改变的,同时,用调压器来代替温度控制器时,必须在很大程度上靠人力调节,随着工作环境的变化而用人手调好所需温度的度数,然后靠相对稳定的电压来通电加热,勉强运作,但这决不是自动控温。当需要控温的关键很多时,就会手忙脚乱。这样,调压器就派不上用场,因为靠人手不能同时调节那么多需要温控的关键,只有采用PID模糊控制技术,才能解决这个问题,使操作得心应手,运行畅顺。例如烫金机,其温度要求比较稳定,通常在正负2℃以内才能较好运作。高速烫金机烫制同一种产品图案时,随着速度加快,加热速度也要相应提高。这时,传统的温度控制器方式和采用调压器操作就不能胜任,产品的质量就不能保证,因为烫金之前必须要把烫金机的运转速度调节适当,用速度来迁就温度控制器和调压器的弱点。但是,如果采用PID模糊控制的温度控制器,就能解决以上的问题,因为PID中的P,即Pvar功率变量控制,能随着烫金机工作速度加快而加大功率输出的百分量。 有机械式的和电子式的, 机械式的采用两层热膨胀系数不同金属亚在一起,温度改变时,他的弯曲度会发生改变,当弯曲到某个程度是,接通(或断开)回路,使得制冷(或加热)设备工作。

房间温度自动控制系统

房间温度自动控制系统 自动控制系统由传感器、控制器、执行调节机构组成,它们之间的关 调节对象与被调参数 调节对象在暖通空调中指室内热湿环境、空气品质、洁净度或者冷热源的制冷量和供热量等。被调参数是指表征调节对象特征的可以被测量的量或者物理特性,在暖通空调中的被调参数指房间热湿环境的温度和湿度、冷水机组的冷冻水供水温度、汽/水加热器或者水/水加热器的供水温度、流体流量、室内空气品质的二氧化碳浓度、水箱或者水槽水位等。扰量是指导致调节对象的被调参数发生变化的干扰因素,例如房间内人员、灯光的增减、室外气象参数的变化都是房间热湿环境的扰量,它们引起被调参数的变化。 传感器 传感器又称敏感元件、变送器,它测量被调参数的大小并输出信号。输出信号可以是被调参数的模拟量,如电压、电流、压力等。 控制器 控制器又称调节器,它接收传感器的信号与给定值(按要求设定的被

调参数值)进行比较,并按设定的控制模式对执行调节机构发出调节信号。任一时刻被调参数的实测值与给定值之差称为偏差,控制器对偏差按一定的模式进行计算而给出调节量。 执行调节机构 执行调节机构接受来自控制器的调节信号,对被调介质的流量或能量进行调节。执行调节机构由执行机构和调节机构组成。前者将控制器的调节信号转换成角位移或线位移,再驱动调节机构实施对被调介质的调节。 下面以一次回风加新风的定风量房间温度自动控制系统为例说明自动控制系统的组成及作用。 一次回风加新风的定风量房间自动控制系统同样由传感器、控制器和执行调节机构组成。 传感器包括: (1)温湿度传感器:采集室内回风的温湿度测量值; 温度传感器湿度传感器 (2)压差传感器:可以直接测出压差,并输出连续信号,可用于测量风量;

温湿度独立控制空调系统

摘要:本文在分析了目前热湿联合处理空调系统所面临的主要问题的基础上,提出了热湿独立控制空调策略:采用新风去除室内的余湿、承担室内空气质量的任务,采用高温冷源去除室内的余热。并提出了温湿度独立控制空调方式对室内末端装置、新风处理、制备高温冷源的要求与影响,介绍了温湿度独立控制系统的应用实践工程。 关键词:温湿度独立控制新风高温冷源 1 引言 从热舒适与健康出发,要求对室内温湿度进行全面控制。夏季人体舒适区为25ºc,相对湿度60%,此时露点温度为16.6ºc。空调排热排湿的任务可以看成是从25ºc 环境中向外界抽取热量,在16.6ºc的露点温度的环境下向外界抽取水分。目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿,再将冷却干燥的空气送入室内,实现排热排湿的目的。现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题。 (1)热湿联合处理的能源浪费。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿,冷源的温度需要低于室内空气的露点温度,考虑传热温差与介质输送温差,实现16.6ºc的露点温度需要约7ºc的冷源温度,这是现有空调系统采用5~7ºc的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5ºc的原因。在空调系统中,占总负荷一半以上的显热负荷部分,本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7ºc的低温冷源进行处理,造成能量利用品位上的浪费。而且,经过冷凝除湿后的空气虽然湿度(含湿量)满足要求,但温度过低,有时还需要再热,造成了能源的进一步浪费与损失。 (2)难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿,其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化,而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制,通过仅满足室内温度的要求来妥协,造成室内相对湿度过高或过低的现象。过高的结果是不舒适,进而降低室温设定值,通过降低室温来改善热舒适,造成能耗不必要的增加;相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。 (3)室内空气品质问题。大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿,这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水,空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外,目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物,因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处,如果再漂溅过一些冷凝水,则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实,也不是根本的解决方案。 (5)输配能耗的问题。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统,带走余热、余湿、co2、气味等。在中央空调系统中,风机、水泵消耗了40~70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中,多采用全空气系统的形式。所有的冷量全部用空气来传送,导致输配效率很低。 此外,随着能源问题的日益严重,以低品位热能作为夏季空调动力成为迫切需要。目前北方地区大量的热电联产集中供热系统在夏季由于无热负荷而无法运行,使得电力负荷出现高峰的夏季热电联产发电设施反而停机,或者按纯发电模式低效运行。如果可以利用这部分热量驱动空调,既省下空调电耗,又可使热电联产电厂正常运行,增加发电能力。这样即可减缓夏季供电压力,又提高能源利用率,是热电联产系统继续发展的关键。由于空调负荷在一天内变化显著,与热电联产电厂提供热能并不是很好匹配,如何实现有效的蓄能,以协调二者的矛盾也是热能使用当中存在的问题。 综上所述,空调的广泛需求、人居环境健康的需要和能源系统平衡的要求,对目前空调方式提出了挑战。新的空调应该具备的特点为: 加大室外新风量,能够通过有效的热回收方式,有效的降低由于新风量增加带来的能耗增大

温度控制器的工作原理

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温度控制器的工作原理 据了解,很多厂家在使用温度控制器的过程中,往往碰到惯性温度误差的问题,苦于无法解决,依靠手工调压来控制温度。创新,采用了PID模糊控制技术,较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器,是利用热电偶线在温度化变化的情况下,产生变化的电流作为控制信号,对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器:采用PID 模糊控制技术 *用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar(比例、积分、微分)三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主,两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时,通常达到1000℃以上,所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械,其控制温度多在0-400℃之间,所以,传统的温度控制器进行温度控制期间,当被加热器件温度升高至设定温度时,温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃,发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热,即使温度控制器发出信号停止加热,被加热器件的温度还往往继续上升几度,然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时,温度控制器又开始发出加热的信号,开始加热,但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候,这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时,温度继续下降几度。所以,传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象,但这不是温度控制器本身的问题,而是整个热系统的结构性问题,使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。 要解决温度控制器这个问题,采用PID模糊控制技术,是明智的选择。PID模糊控制,是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案,用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar 三方面的结合调整,形成一个模糊控制,来解决惯性温度误差问题。然而,在很多情况下,由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差,往往在要求精确的温控

室内温度自动调节控制系统

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 (1) 1总体方案设计 (2) 1.1设计方案论证 (3) 1.2 主控制器 (3) 1.3 LCD液晶显示 (3) 1.4 温度传感器 (3) 2硬件电路设计 (6) 2.1.主控制器 (6) 2.1.1 电源部分 (7) 2.1.2 串口电路 (7) 2.1.3晶振电路 (8) 2.1.4复位电路 (9) 2.2 显示电路 (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..................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 温度转换程序 (13) 3.3 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 (14) 4.2 软件调试 (14) 5 结论 (17) 参考文献 (18) 附录1 电路原理图 (19) 附录2 .PCB图 (20) 附录3主程序 (21)

温度控制器的工作原理

精心整理温度控制器的工作原理 据了解,很多厂家在使用温度控制器的过程中,往往碰到惯性温度误差的问题,苦于无法解决,依靠手工调压来控制温度。创新,采用了PID模糊控制技术,较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器,是利用热电偶线在温度化变化的情况下,产生变化的电流作为控制信号,对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器:采用PID模糊控制技术*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar (比例、积分、微分)三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主,两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时,通常达到1000℃以上,所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械,其控制温度多在0-400℃之间,所以,传统的温度控制器进行温度控制期间,当被加热器件温度升高至设定温度时,温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃,发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热,即使温度控制器发出信号停止加热,被加热器件的温度还往往继续上升几度,然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时,温度控制器又开始发出加热的信号,开始加热,但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候,这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时,温度继续下降几度。所以,传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象,但这不是温度控制器本身的问题,而是整个热系统的结构性问题,使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。

要解决温度控制器这个问题,采用PID模糊控制技术,是明智的选择。PID模糊控制,是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案,用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整,形成一个模糊控制,来解决惯性温度误差问题。然而,在很多情况下,由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差,往往在要求精确的温控时,很多人会放弃自动控制而采用调压器来代替温度控制器。当然,在电压稳定工作的速度不变、外界气温不变和空气流动速度不变的情况下,这样做是完全可以的,但要清楚地知道,以上的环境因素是不断改变的,同时,用调压器来代替温度控制器时,必须在很大程度上靠人力调节,随着工作环境的变化而用人手调好所需温度的度数,然后靠相对稳定的电压来通电加热,勉强运作,但这决不是自动控温。当需要控温的关键很多时,就会手忙脚乱。这样,调压器就派不上用场,因为靠人手不能同时调节那么多需要温控的关键,只有采用PID模糊控制技术,才能解决这个问题,使操作得心应手,运行畅顺。例如烫金机,其温度要求比较稳定,通常在正负2℃以内才能较好运作。高速烫金机烫制同一种产品图案时,随着速度加快,加热速度也要相应提高。这时,传统的温度控制器方式和采用调压器操作就不能胜任,产品的质量就不能保证,因为烫金之前必须要把烫金机的运转速度调节适当,用速度来迁就温度控制器和调压器的弱点。但是,如果采用PID模糊控制的温度控制器,就能解决以上的问题,因为PID中的P,即Pvar功率变量控制,能随着烫金机工作速度加快而加大功率输出的百分量。 有机械式的和电子式的, 机械式的采用两层热膨胀系数不同金属亚在一起,温度改变时,他的弯曲度会发生改变,当弯曲到某个程度是,接通(或断开)回路,使得制冷(或加热)设备工作。电子式的通过热电偶、铂电阻等温度传感装置,把温度信号变换成电信号,通过单片机、PLC等电路控制继电器使得加热(或制冷)设备工作(或停止)

室内湿度自动控制系统的研究

2015届本科毕业设计 室内湿度自动控制系统的研究 姓名:孙东东 系别:物理与电气信息学院 专业:电气工程及其自动化 学号:110314110 指导教师:赵永红 2015年5月3日

目录 摘要与关键词………………………………………………………………………………………II 0 引言 (1) 1 系统方案的设计 (1) 1.1 系统总体设计 (1) 1.2系统的设计原理 (1) 2 湿度信号的采集 (2) 2.1 湿度测量的名词术语 (2) 2.2湿度检测元件 (3) 3 信号分析与处理电路的设计 (3) 3.1相对湿度检测电路的原理及结构图 (3) 3.2湿度调节模块的设计 (4) 3.2.1湿度的调节原理 (4) 3.2.2湿度调节硬件结构图 (4) 3.3A/D转换器的特点 (5) 3.4 AT89C51单片机 (6) 3.5 LED简介 (8) 3.6 按键模块的设计 (9) 4 系统软件设计 (10) 5 结语 (10) 参考文献 (11) 致谢 (11)

室内湿度自动控制系统的研究 摘要 系统采用了精密的检测电路(包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成),能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后,送到处理器(AT89C51)中,然后通过软件的编程,将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后,再通过数码管来显示;而且,通过软件编程,再加上相应的控制电路(光电耦合及继电器等部分电路组成),设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度:当室内空气湿度过高时,控制系统自动启动抽风机,减少室内空气中的水蒸气,以达到降低空气湿度的目的;当室内空气湿度过低时,控制系统自动启动蒸汽机,增加空气的水蒸气,以达到增加湿度的目的,使空气湿度保持在理想的状态;键盘设置及调整湿度的初始值。 关键词 湿度控制;传感器;单片机;自动控制 Research of indoor humidity automatic control system Abstract This system has adopted the accurate measuring circuit (is it blow accurate symmetrical square wave generator , logarithm enlarge and halfwave rectifier , temperature compensation , temperature correct and strain wave circuit odd parts of circuit not to make up automatically to wrap up), can measure the relative humidity of the surrounding air automatically and accurately , and after measuring the data and changing through A/D, send it in the processor (AT89C51 ), Then through the programming of the software, after changing the value of relative humidity of the environment at present into the decimal digit, and then in charge of the number to show; And, through software programming, in addition, corresponding control circuit (such some circuit as photoelectric coupling and relay ,etc. make up ), design the relative humidity of the present environment of regulation that can be automatic: When the indoor air humidity is too high, the control system starts the exhauster automatically, reduce the vapor in the indoor air, in order to achieve the goal of reducing air humidity; When the indoor air humidity is too low, the control system starts the steam engine automatically, increase the vapor of the air , in order to achieve the goal of increasing humidity , makes the air humidity keep at ideal state; The initial value of the humidity that the keyboard is set up and adjusted. Keywords humidity control;sensor; single chip ;automation control

关于印发《公共建筑室内温度控制管理办法》的通知(建科(2008)115号)

关于印发《公共建筑室内温度控制管理办法》的通知 建科〔2008〕115号 各省、自治区建设厅,直辖市建委,计划单列市建委(建设局),新疆生产建设兵团建设局: 为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》,现将《公共建筑室内温度控制管理办法》印发给你们,请遵照执行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二○○八年六月二十五日 公共建筑室内温度控制管理办法 第一章 总 则 第一条为了加强公共建筑空调系统的科学运行管理,合理设置公共建筑室内温度,节约能源与资源,保护环境,营造适宜的室内舒适环境,依据《中华人民共和国节约能源法》和《国务院办公厅关于严格执行公共建筑空调温度控制标准的通知》,制定本办法。 第二条本办法所称室内温度控制是指控制利用空调系统进行室内供冷和供热房间的空气温度,使之不超过规定的限制标准。 第三条公共建筑夏季室内温度不得低于26℃,冬季室内温度不得高于20℃。 第四条本管理办法适用于所有以舒适性为目的,使用空调系统或设备进行供冷和供热的公共建筑的室内温度控制。医院等特殊单位以及在生产工艺上对室内温度有特定要求的公共建筑除外。 第五条国务院住房和城乡建设行政主管部门负责全国公共建筑室内温度控制工作的监督与管理。地方建设行政主管部门负责本辖区公共建筑室内温度控制工作的监督与管理。 第六条各级建设行政主管部门应将公共建筑室内温度控制工作纳入到节能减排工作目标责任体系,并对实施情况进行监督考核。 第二章 室内温度控制 第七条新建公共建筑空调系统设计时,设计单位应严格按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005的相关条款进行设计。空调房间均应具备温度控制功能。主要功能房间应在明显位置设置带有显示功能的房间温度测量仪表;在可自主调节室内温度的房间和区域,应设置带有温度显示功能的室温控制器。 第八条设计单位及使用单位应选用具有温度设定及调节功能的空调制冷设备,可根据建筑负荷需求调节供冷与供热量,维持室内温度在设定值。 第九条建筑所有权人或使用人、新建公共建筑的建设单位,应选用具有温度设定及调节功能的空调制冷设备,严格禁止选用不符合节能要求的产品。 第十条施工图设计文件审查机构在施工图纸审查过程中,应进行室内温度监测和控制系统的设计审查,提出审查意见。 第十一条空调系统无温度监测与控制设施的建筑,其所有权人或使用人应根据建筑的现状,选择合适的室温控制设施改造方式。建筑面积大于两万平方米的,应进行温度自动监测与控制的改造;建筑面积小于两万平方米的,改造完成后应具备温度监测与控制手段。 第十二条建筑所有权人或使用人应委托具有设计资质的单位进行温度监测与控制设施的改造设计,相关文件应向施工图设计文件审查机构备案。 第十三条建筑所有权人或使用人或实施改造的单位,应采购具有产品合格证和计量检定证书的温度监测和控制设施,并进行调试。改造完成后应进行竣工验收。 第十四条空调系统运行单位应建立完善的室温监控及空调系统节能运行管理制度,对室内温度、空调系统运行的各项参数、空调系统的能耗进行日常监测记录。运行记录文件应经单位能源管理负责人签字

室内温度检测控制器.

山东科技大学 课程实训说明书课程:单片微机原理 题目:室内温度检测控制器 院系:信息工程系 专业班级:电子信息科学与技术13-2班 学号:201323010230 学生姓名:徐志宏 指导教师:亓涛许晋京 2015 年12 月31 日

目录 一、课题设计思路 1.1 功能要求…………………………………………………. 1.2 设计原理及原理图…………………………………. 1.3 系统流程图………………………………………………. 二、硬件设计及软件编程 2.1 电路连线引脚图………………………………… 2.2 温度传感器 2.2.1 DS18B20工作原理……………………………. 2.2.2 硬件连接…………………………………… 2.2.3 软件程序设计……………………………… 2.3 时间存储器 2.3.1 DS1302工作原理………………………….. 2.3.2硬件连接…………………………………… 2.3.3软件程序设计………………………………. 2.4 EEPROM 2.4.1 24C16工作原理……………………………. 2.4.2硬件连接…………………………………… 2.4.3软件程序设计……………………………… 2.5 按键设计………………………………………… 三、整体文件工程…………………………………… 四、实训总结………………………………………

一、课题设计思路 1.1 功能要求 实时检测室内环境温度,并通过继电器控制电加热器的开关,保持所处监测点温度保持在设定温度范围内。显示器实时显示实际温度值。超过温度设定值蜂鸣器报警与闪光三秒,并将超限值和超限时间保存在EEPROM中。温度值可人工随时设定、保存、查询显示功能。显示器的显示模式可通过键盘控制,显示模式有:实时温度,当前时间的月、日和时、分,设定的超温报警下限、电加热下限(低于报警下限启动电热器)、报警上限、风冷却上限(高于报警上限启动风扇)。可查询报警参数及时间(时、分)。 1.2 设计原理及系统原理图 ①温度传感器DS18B20将收集到温度数据传到单片机中经过数据处理在LED数码显示管中显示出来。 ②单片机和SPI总线存储器DS1302进行通信,单片机向存储器写入一串命令,然后,单片机读出时间数据进行显示。 ③设计两个按键实现二者的转换,键1实现显示温度,键2实现显示时间,另外设4个按键实现时间中小时数值的加减和分钟的加减以达到实现设定时间的目的。 ④将读出的温度与设定的数据(温度上下限)进行比较,若不在范围内则蜂鸣器报警、发光二极管闪烁;超过上限则通过继电器启动电风扇,超过下限则启动电热器 ⑤将超限值写入EEPROM中再读出,按键实现上下限以及超限值的显示。另外设两个按键实现上下限的加减以便达到自定义上下限的目的。系统原理图如下:

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