空调温度控制系统设计-精品
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。
课程设计报告空调温度控制系统设计Word
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。
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品
毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计精品1总体方案设计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。
随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。
特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。
而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制系统的设计。
1.1方案一选用AT89C51单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，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系统对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
在整个设计中，涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。
其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调，控制各个电路正常工作的至关重要的作用。
其方框图如下:图1-1 方案一设计图框该图控制简单，思路清晰，各单元模块的相互衔接较简单，同时成本低廉，用的各种器件都是常用器件，更具有使用性。
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)。
温湿度独立控制空调系统设计方法
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。
空调自控系统设计方案(江森自控)
空调自控系统设计方案(江森自控)HVAC暖通空调自控系统技术方案设计书一、总体设计方案重庆博腾精细化工楼宇自控系统项目要求较高的智能化程度。
该项目包含大量的暖通空调机电设备，需要将它们有机地结合起来，实现集中监测和控制，提高设备无故障时间，为投资者带来明显的经济效益。
此外，需要使这些设备经济地运行，既能节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快地体现效益。
最重要的是，需要将现代化的计算机技术应用于管理中，提高综合物业管理水平和效率。
该项目的暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括冷站系统和空调机组系统。
本设计方案的主体思想是根据招标文件和设计图纸为准。
1.1 冷站系统1）控制设备内容根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：冷却水塔（2台）：启停控制、运行状态、故障报警、手/自动状态。
冷却水泵（2台）：启停控制、运行状态、故障报警、手/自动状态、水流开关状态。
冷却水供回水管路。
冷水机组（2台）：供水温度、回水温度、启停控制、运行状态、故障报警、手/自动状态。
冷冻水泵（2台）：启停控制、运行状态、故障报警、手/自动状态、水流开关状态。
冷冻水供回水管路。
分集水器。
膨胀水箱：供水温度、回水温度、回水流量。
分水器压力、集水器压力、压差旁通阀调节。
高、低液位检测。
有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。
2）控制说明本自控系统针对冷站主要监控功能如下：冷负荷需求计算：根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空调实际所需冷负荷量。
机组台数控制：根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节能目的。
机组联锁控制：独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2)，其中T1为分回水管温度，T2为分供水总管温度，M为分回水管回水流量。
当负荷大于一台机组的15%时，第二台机组开始运行。
冷却水温度控制。
水泵保护控制。
机组定时启停控制。
机组运行状态监测。
以上是冷站系统的控制说明。
基于AT89S52的空调温度控制系统的设计
路、 温度 采 集 电路 （ Ｓ ８ ２ ） 按 键 、 示 电路 、 制 电路 及 其他 辅 助 电路 等 部 分 组成 ， 件 采 用 ８ ５ Ｃ Ｄ １Ｂ ０ 、 显 控 软 ０ １ 语 言 编 程 。 该 系 统 可 以 完 成 温 度 显 示 、 度 设 定 、 调 控 制 及 限 温 报 警 等 多 项 功 能 ， 现 代 生 产 生 活 温 空 在
庭 不 可 或 缺 的 家 用 电 器 设 备 ， 们 也 对 空 调 的舒 适 性 和 人
空气 品 质 提 出 了 更 高 的 要 求 。 度 控 制 系 统 是 家用 空 调 温
键输 ＝ 盘 入｝
显 Ｉ 示
控 制 系 统 的 重 要 组 成 部 分 ， 设 计 的 好 坏 决 定 着 空 调 温 其 度 控 制 的灵 敏 度 。 文 设 计 了一 种 家 用 空 调 温 度 控 制 系 本 统 ， 将 外 部 温 度 信 号 经 Ｄ １Ｂ ０ 将 输 入 的模 拟 信 号 转 它 Ｓ８２ 换 成 ８位 的 数 字 信 号 ， 过 并 口 传 送 到 单 片 机 系 统 。 单 通 片 机 系 统 将 接 收 的 数 字 信 号 译 码 处 理 ，通 过 Ｌ Ｄ１ ０ Ｃ ６２ 将 温 度 显 示 出来 ， 时 将 处 理 的 温 度 信 号 与 系 统制 空 调 制 冷 、 热 与 停 止 工 形 制 作 ３种 工 作 状 态 ， 而 实 现 空 调 的 智 能 化 。 本 系 统 具 有 从
鳆 ：声 报 电 ｌ ＝ ｆ光 警 路ｌ ＝ ＞ 晶时 ＝ 片 振 序｝ 机 ＝Ｉ 度 感 ＞温 传 器ｌ
复 电 ｝： 位 路 二 ＝ ＞ 二 继 器 制 统 ＝ 电 控 系
ｄ ｓ ｎ ｆ ｔ ｅ ｏ ｖ ｒ ｒ ｃ ｒ ｕｔ ｃ ｎ ｉｐａ ａ ｄ ｎｔ ｌ ａ ｉｎ ｈ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ， ｇｖ ｎ ｌｒ ｅ ｉ ｏ ｈ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｉ ａ ｄｓ ｌｙ ｎ ｉｉ ａ ｉ ｔ ｔ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｇ ｅ ｃ ｉ ｚ ｏ ｉｅ ａ ａａ ｍ ｏ ｉ ｔ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅｃ ｏ ｔ ａ ｆ ｌ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｔ ．Ｓ ｉ ｍｉ ｈ ｓ ａ ｂ ｏ ｄ ａ ｐｉ ａｉｎ ｐ ｏ ｐ ｃ ｓ ｒａ ｐ ｌ ｔ ｒｓｅ ｔ． ｃ ｏ
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题目：空调温度控制系统设计空调温度控制系统设计摘要空调温度控制过去一直依赖温控电动阀，电动阀可与温控器配套使用，实现对供暖通风和空调系统中冷热水的开关控制。
由于我国工业水质很多是含Ca2+、Mg2+、Coo2-等离子浓度很高的硬水，在温度变化的空调管道中极易结垢，造成电动阀早期即失效损坏。
另外，人们还常采用三速风机盘管代替温控电动阀进行调温，它是通过手动开关调整风机的风速来实现调温，不能自动控温，这就不可避免的发生低负荷时出现温度超调而造成能源的浪费。
本次设计的空调温度控制系统中，首先通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机AT89C51，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程序对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
关键词：空调温度控制系统；温控电动阀；单片机Air-conditioning Temperature Control System DesignAbstractAir-conditioning temperature control has been depended on electric valve, electric valve can be used with matching Thermostat realize heating ventilation and air conditioning systems in hot and cold water control switch. Because many of China's industrial water containing Ca2 +, Mg2 +, Coo2-such as the hard water ions in high concentrations in the temperature of the air-conditioning pipes vulnerable to scaling, resulting in the early stage of electrical failure damaged valve. In addition, it is also often used in place of three-speed fan coil thermostat temperature control for electric valve, which is adjusted by manually switch the fan speed to achieve the thermostat can not be automatic temperature control, which inevitably occurs when low-load temperature overshoot caused by the waste of energy.The design of air-conditioning temperature control system, first of all through the temperature sensor DS18B20 collection of air temperature, the temperature will be collected to the single-chip signal transmission AT89C51, controlled by the single-chip display, and compare the collected temperature and set temperature is line, and then drive the heating or air conditioning to cool the air to deal with procedures, which simulate the temperature control unit for air conditioning work.Key words:Air-conditioning temperature control system; Temperature-controlled electric valve; Single-chip目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 前言 (1)1.2 空调的工作原理 (1)1.3 空调的发展史 (3)1.4 空调的发展趋势 (4)1.5 总结 (5)第二章总体方案设计和选择 (6)2.1 总体方案设计 (6)2.1.1 方案一 (6)2.1.2 方案二 (6)2.1.3 方案三 (7)2.2 总体方案选择及实现 (8)第三章硬件设计 (9)3.1 硬件各单元方案设计与选择 (9)3.1.1 温度传感部分 (9)3.1.2 数字显示部分 (10)3.1.3 加热降温驱动控制电路 (11)3.1.4 键盘输入部分 (12)3.2 单元电路设计 (13)3.2.1 温度采集电路 (13)3.2.2 LED显示电路 (14)3.2.3 驱动控制电路 (18)3.2.4 键盘设置电路 (19)3.2.5 电源电路 (21)3.2.6 外部晶振电路 (22)3.3 元器件的选择 (24)3.3.1 AT89C51简介 (24)3.3.2 译码器CD4511 (27)3.4 特殊器件的介绍 (29)3.4.1 传感器的介绍 (29)3.4.2 光电耦合器 (36)第四章软件设计 (39)4.1 软件设计原理及设计所用工具 (39)4.2 部分程序的流程图 (40)4.2.1 主程序流程图 (40)4.2.2 DS18B20的温度采样程序流程图 (40)4.2.3 LED显示部分程序流程图 (41)总结体会 (43)参考文献 (45)附录 (47)附录A：电路原理图 (47)附录B：部分程序清单 (48)致谢 (63)第一章引言1.1前言中央空调房间的温度控制过去一直依赖温控电动阀，电动阀可与温控器配套使用，实现对供暖通风和空调系统中冷热水的开关控制。
根据我们多年来对电动阀使用情况的调查，真正能正常使用至设计寿命的电动阀极少，大多数在1～3年内就已失效，这是因为我国的工业水质很多是含Ca2+、Mg2+、Coo2-等离子浓度很高的硬水，在温度变化的空调管道中极易结垢，造成电动阀早期即失效损坏。
另外，人们还常采用三速风机盘管代替温控电动阀进行调温，它是通过手动开关调整风机的风速来实现调温，不能自动控温，这就不可避免的发生低负荷时出现温度超调而造成能源的浪费。
本文是以DS18B20为采集器、AT89C51为处理器、空调机相应电路为执行器来完成设计任务提出的温度控制要求。
设计一个空调机的温度控制系统，在该系统中，首先通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，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系统对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。
1.2空调的工作原理空调制热、制冷主要是移动热量。
空调分为室内和室外两个部分，制热时，将室外的热量移到室内；制冷时，将室内的热量移至室外。
空调制热、制冷的原理，是利用氟利昂冷凝液化放热，蒸发气化吸热的特性，以提高、降低室内空气的温度。
空调制冷时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室外机的换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时热量向大气释放。
液体氟利昂经节流装置减压，进入室内机的换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室内空气的热量，从而达到降低室内温度的目的。
成为气体的氟利昂再次进入压缩机开始下一个循环。
图1.1 空调制冷原理图空调制热时，气体氟利昂被压缩机加压，成为高温高压气体，进入室内机的换热器（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的。
液体氟利昂经节流装置减压，进入室外机的换热器（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷）。
成为气体的氟利昂再次进入压缩机开始下一个循环。
图1.2 空调制热原理图通过以上氟利昂的液化和气化的过程，热量在蒸发器处吸取，转移到冷凝器处释放，从而实现热量的转移，达到制热、制冷的目的。
1.3空调的发展史在19世纪，美国的奥利维尔、约翰·戈里，法国的费迪南，瑞士的拉乌尔·皮克泰和德国的卡尔·冯·林德等人先后发现了空气压缩制冷的原理，并发明了以乙醚、二氧化硫、氨等为制冷剂的冷冻机，用于制冰机和食品冷藏库、冷藏船等，虽然当时还没人用上述发明制造建筑物的空气调节设备，但已为空调器的诞生准备了技术基础。
1881年7月，美国总统菲尔德在华盛顿车站遇刺爱重伤，时值盛夏，闷热难耐，病床上的总统生命垂危。
医生提出，只有降低室温才能为总统实施手术，挽救他的生命，美国政府把研制室内降温设备任务交给了工程师谢多。
谢多曾在矿山工作过，接触过当时应用还不广泛的制冷设备，了解空气压缩制冷的原理，于是他用工业制冷用的空气压缩机成功地使总统病房的温度从37℃降到了25℃。
虽然这还不是产品化的空调器，但人们一般认为谢多是世界上第一台空调器的发明者。
1902年，美国的发明家威利斯·开利在研究中发现，人体的冷热感觉不仅与温度有关，而且与空气中的湿度有密切关系。
同样的温度，在湿度高时就感到热，而湿度低时就感到凉爽。
用冰使空气降温，空气中所含的水蒸气因冷却而呈饱和状态，凝结成水，即使温度又升高，也因空气干燥而使身体感到凉爽。
同年，威利斯·开利最先取得了“空气调节机”专利，并创办了开利公司，开始制造调节温度与湿度的空调设备。
20世纪初，建筑物内装置空气调节设备还仅被认为是在热天里保持室内凉爽的一种方法，随着技术的改进，空气调节器已是维持空气温度、控制湿度，除去空气中的灰尘、花粉及其它微粒以保持空气流通的设备。
中央空调系统可使100层办公大楼变得凉爽或温暖，小型空调器可使单个房间温度宜人。
1.4空调的发展趋势市场需求是决定空调发展的主要动力，根据目前的市场需求来看，在空调技术方面有两大主流方向：一为变频技术，一为健康技术。
变频空调是目前空调消费的流行趋势，它与一般空调相比，有着高性能运转、舒适静音、节能环保、能耗低的显著特点，它的出现改善了人们的生活质量。
“变频空调”采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳或冬天室外温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。