自动温控系统
(完整word版)室内温度控制系统
室内温度自动控制系统摘要在现代人类的生活环境中, 温度扮演着极其重要的角色。
在人们的生产生活中, 无论生活在哪里, 从事什么工作,都要时时刻刻与温度打着交道。
尤其是在18世纪工业革命以来,工业发展与农业生产都与能否掌握温度, 有着密不可分的联系。
因此,温度的监测与控制与人类的生产生活有着十分重要的意义。
我们通过STC12C5A60S2单片机和DALLAS公司DS18B20温度传感器对室内温度进行实时监测与控制实现温度的相对稳定具有极其重要的现实意义。
通过该系统的设计制作实践对电子系统设计运动控制理论应用，研究新技术学习知识增强动手能力具有重要的现实意义。
关键字：温度控制DS18B20 单片机控制系统设计目录论文共45 页1引言 (4)1.1项目概述 (4)1.2设计目的 (4)1.3设计任务 (4)1.4研究思路和方法 (4)2项目总体方案设计 (5)2.1系统原理框图与工作原理 (5)2.1.1国内外室温控制技术研究 (5)2.1.2系统原理框图设计 (5)3.系统硬件设计 (5)3.1电源模块 (5)3.2控制系统模块 (6)3.3温度检测 (6)3.3.1常用温度检测传感器 (6)3.3.2 DS18B20温度传感器电路 (9)3.4驱动模块 (9)3.4.1半桥驱动原理 (9)3.5升温模块 (10)3.6人机交互模块 (10)3.6.1 1602液晶显示 (10)3.6.2 红外遥控操作原理 (11)3.6.3红外接收电路 (11)4.系统软件设计 (13)4.1程序流程图 (13)4.2温度采集 (14)4.2.1DS18B20软件定义 (14)4.2.2温度的计算 (14)4.3红外遥控 (14)4.4电机的PWM控制 (20)4.5发热电阻丝的控制 (21)5.调试运行 (22)5.1温度传感器校准 (22)5.2温度调节时间 (23)5.3温度波动范围 (23)5.4系统参数 (23)6.系统优化 (25)6.1优化控制方式 (25)6.2美化外形结构 (25)6.3.扩展系统应用 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附件一：原理图 (30)附件二：源程序 (30)1引言1.1项目概述我们的项目开发针对的对象是收入水平不高，买不起空调，有希望能不受热受冷舒适的生活。
自控温控的原理
自控温控的原理自控温控的原理是通过一系列的传感器和控制器，使系统能够自动地监测和调节温度。
其基本原理是根据被控制物体的温度变化，通过传感器对温度进行检测，并将检测到的温度值反馈给控制器。
控制器根据设定的温度值和检测到的温度值之间的差异，控制执行机构的行动，如开启或关闭加热器或冷却系统，以实现对温度的控制。
下面将详细介绍自控温控的原理。
首先，自控温控系统中的核心部件是温度传感器。
温度传感器能够将热量转化为电信号，并测量出被控制物体的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶等。
热敏电阻利用热效应改变电阻值来反映温度的变化，而热电偶则是利用两个不同材料的电动势差随温度的变化来测量温度。
这些传感器将检测到的温度信号输入到控制器中。
其次，控制器是自控温控系统的智能中枢。
控制器根据传感器检测到的温度信号和预设的温度范围来判断是否需要调节温度。
它的基本工作原理是比较检测到的温度信号和设定的温度值之间的差异，当差异超过一定范围时，控制器将发出信号触发执行机构的行动。
控制器通常采用微处理器或者微控制器来实现这一过程，并能够根据需求对温度进行精确的控制调节。
再次，执行机构是自控温控系统中负责控制温度的设备。
根据温度的变化，执行机构将根据控制信号来执行相应的动作。
比如，当被控制物体的温度过低时，执行机构将开启加热器来提高温度；当被控制物体的温度过高时，执行机构将开启冷却系统来降低温度。
执行机构通常是由电磁阀、电动机等设备组成，以实现控制系统对温度的调节。
此外，自控温控系统还可以配备显示器和报警装置。
显示器可以实时显示被控制物体的温度数值，方便用户进行监测和调节。
报警装置则可以在温度超过设定范围时报警，以提醒用户注意。
这些附属装置可以增强系统的可视化和安全性能。
总的来说，自控温控系统是通过传感器对温度进行检测，并将检测到的温度信号输入到控制器中，控制器根据设定的温度值和检测到的温度差异来控制执行机构的动作，从而实现对温度的自动调节。
智能温控系统
智能温控系统引言智能温控系统是一种利用先进的技术和算法对室内温度进行精确调节的系统。
它可以根据不同的需求和环境条件自动调整室内温度，提供舒适的生活和工作环境。
本文将详细介绍智能温控系统的工作原理、优势以及未来发展趋势。
一、智能温控系统的工作原理智能温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行机构。
温度传感器负责检测室内温度，并将数据传输给控制器。
控制器根据预设的温度范围和用户需求，通过算法计算出最佳的温度设定值。
一旦温度超过或低于设定值，控制器将发送信号给执行机构，如空调、暖气等设备，使其调整室内温度。
智能温控系统还可以结合其他传感器，如湿度传感器、光线传感器等，以提供更加智能化的温控服务。
例如，在夏季高温天气中，系统可以根据温度和湿度数据自动调整空调温度和湿度，创造一个宜人的环境。
二、智能温控系统的优势1. 节能环保：智能温控系统可以根据实际需求自动调整室内温度，避免了由于人为疏忽或忘记调整温度而造成的能源浪费。
通过准确控制温度和优化能源利用，智能温控系统可以降低能源消耗，减少对环境的负荷。
2. 提高舒适度：智能温控系统可以根据用户的习惯和需求，自动调整室内温度，使用户在不同的季节和不同的活动中都能享受到舒适的温度。
此外，智能温控系统还可以根据室内湿度和空气质量进行调整，提供更加舒适健康的环境。
3. 方便操作：智能温控系统可以通过手机APP、智能音箱等终端设备进行远程控制和监控。
用户可以随时随地通过手机或语音指令调整室内温度，实现智能家居的梦想。
三、智能温控系统的发展趋势1. 人工智能技术的应用：随着人工智能技术的发展，智能温控系统将能够更加精确地分析和预测用户的行为和需求。
系统将学习用户的生活习惯，并根据个性化的需求提供定制化的温控服务。
2. 多场景应用：智能温控系统将不仅仅局限于家庭和办公场所，还将在医院、学校、商场等不同场景中应用。
通过智能温控系统的普及，人们将能够在各种场所中享受到舒适的温度。
电机温控自动调节系统
电机温控自动调节系统一、硬件电路设计本次设计目的是用温度来自动控制电机调速。
硬件电路由测温电路、电机调速控制电路、电机测速电路三个部分组成。
设计方案：1、测温电路：方案一：这种方案硬件电路显得比较复杂。
而且测量精度不好，温度测量范围较小。
由于这种方式温度传感器采用热敏电阻，电阻通电本身会产生热量，因此测量外度时易受干扰。
方案二：用DS18B20测温。
优点是有温度补偿，硬件电路简单，且精度较高。
但是如果要测几百度甚至上千度的温度便无法测量。
方案三：用MAX6675温度传感器芯片。
温度感应器为K型热电偶，可以测量上千度的温度。
且有温度补偿。
精度为0.25度。
与单片机可以很方便通信。
测温电路我们选用第三种方案，考虑到温度测量范围比较广。
2、电机调速控制电路：方案一：改变电机两端的电压。
由于是用温度来控制电机的快慢，因此这个电压应当与温度值有个对应关系。
当这个关系式是定值时，温度变化，电机两端的电压改变，通过电机的电流就发生变化。
因此电机的转速发生改变。
由于MAX6675送给单片机的是最多为12位的二进制数，然后对这些数进行处理去控制电机，于是很容易想到DA转换器。
DA转换器也采用12位串行DA转换LTC1456。
但是从DA转换出来的电流比较小，不足以驱动电机。
需要对电流进行放大。
这里可以用三极管。
驱动电流如果比较大，须选用大功率三极管，且电阻也要求功率大些。
方案二：采用调脉宽的方式，即改变高电平占空比来控制电机的快慢。
高电平占空比越大，电机转速越快，反之越慢。
在这里我们用L298来驱动电机，如图所示。
优点是驱动电流大。
另外电路中设有续流二极管，防止电压突然升高损坏其他元件。
我们采用这种方案。
设计方案：使用光敏二极管。
很方便得到某频率的波型。
电路如图所示：电路原理是红外发射管发出的光信号遇到黑色的物体就会被吸收，光线反射不到红外接收管上去，P3.5端为低电平。
当红外发射管发出的光信号遇到白色的物体就会反射到接收管上，P3.5端就为高电平。
耐用的温控系统原理及应用
耐用的温控系统原理及应用1. 温控系统简介•温控系统是一种能够自动控制室内温度的系统，通常由温度传感器、控制器、执行器等组成。
2. 温控系统的原理•温控系统的原理是通过感知环境温度，与预设的温度进行比较，并根据比较结果控制执行器的开关状态，以达到调节室内温度的目的。
3. 温控系统的组成部分•温度传感器：用于感知环境温度，常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、热电阻等。
•控制器：作为温控系统的中枢，接收温度传感器的信号并进行处理。
常见的控制器有单片机、微处理器、PLC等。
•执行器：根据控制器的指令，控制室内温度的调节。
常见的执行器有电磁阀、电动阀、电动机等。
4. 温控系统的工作原理•温控系统的工作原理如下：1.温度传感器感知环境温度，并将信号传输至控制器。
2.控制器接收到传感器的信号后，与预设的温度进行比较。
3.根据比较结果，控制器发送控制信号给执行器。
4.执行器根据控制信号的开关状态，控制室内温度的调节。
5. 温控系统的应用场景•温控系统广泛应用于以下场景：–家庭居住环境：用于控制室内空调、取暖系统等，提供舒适的居住环境。
–商业办公环境：用于控制空调、加热系统等，保持办公场所的适宜温度。
–工业制造领域：用于控制工厂车间的温度，提供适宜的生产环境。
–农业温室：用于控制温室内的温度，创造适宜的生长环境。
–医疗设施：用于控制手术室、恒温培养箱等设备的温度，确保医疗设施的正常运作。
6. 温控系统的优势•耐用性：温控系统经过精心设计和制造，具有较高的耐用性，能长期稳定工作。
•高效性：温控系统能够自动调节温度，有效提高能源利用效率。
•节能性：通过精确的温度控制，温控系统能够节约能源消耗。
•舒适性：温控系统能够根据人体舒适需求，智能地控制室内温度，提供舒适的环境。
7. 温控系统的未来发展趋势•智能化：温控系统将逐渐向智能化方向发展，实现远程操控、自学习等功能。
•节能环保：温控系统将注重能源的节约利用，提高能源利用效率，减少对环境的影响。
冬季室内温度调节的智能设备
冬季室内温度调节的智能设备随着科技的进步和人们对生活品质追求的不断提高，智能设备在家居领域的应用越来越广泛。
其中，冬季室内温度调节的智能设备成为了让人们在寒冷季节中保持舒适的重要工具。
本文将讨论一些智能设备的应用，以及它们在冬季室内温度调节中的突出作用。
一、智能温控系统智能温控系统是一种能够自动调节室内温度的设备。
它通过传感器捕捉室内温度的变化，并根据设定的温度范围，自动控制暖气的开关。
这种系统不仅能够提供恒定的温暖，也能帮助用户节省能源。
智能温控系统通常配备有手机应用程序，用户可以通过手机对温度进行远程调节，实现了远程控制的便利性。
二、智能窗帘智能窗帘是一种具有自动控制功能的窗帘。
它通过内置的光线传感器和时间控制器，可以根据室内光线的变化以及用户设定的时间表，自动调节窗帘的开合程度。
在冬季，当室外温度过低时，智能窗帘可以隔离室内和室外的温度差异，起到保温的作用，在白天的时候，也可以根据室内光线的需求，自动调节窗帘的开合程度，提供适宜的自然光线。
三、智能地暖系统智能地暖系统是一种通过地面散发热能的供暖设备。
它通过内置的温度传感器和控制器，可以实时监测室内温度，并根据设定的温度范围，自动调节地暖的供暖功率。
智能地暖系统具有温度均衡、舒适、节能等优点，可以使室内温度保持恒定，而且不会产生空气流动，避免了传统暖气带来的干燥和不舒适感。
四、智能电热毯智能电热毯是一种能够根据人体温度需求自动调节发热功率的床上用品。
它通过内置的温度传感器和控制器，可以实时监测人体温度，并根据设定温度范围，自动调节电热毯的热能输送。
智能电热毯不仅能够提供舒适的睡眠环境，还能有效锁住体内热能，提高睡眠质量。
五、智能温湿度监测仪智能温湿度监测仪是一种能够实时监测室内温度和湿度的设备。
它通过内置的传感器，可以准确检测室内环境的温度和湿度，并将数据传输到手机应用程序中进行分析和展示。
用户可以根据实时数据调节室内的温度和湿度，创造一个舒适的居住环境。
温控系统的工作原理与调试方法
温控系统的工作原理与调试方法温控系统是一种常见的自动控制系统，在许多领域中都有广泛应用，包括家庭、商业和工业环境。
它通过测量、监控和调节温度，以确保环境的舒适性和设备的正常运行。
本文将介绍温控系统的工作原理，并提供一些常用的调试方法。
一、工作原理温控系统的工作原理基于负反馈原理，通过不断测量环境的温度，并将实际温度与设定温度进行比较，以提供准确的温度控制。
1. 传感器：温控系统通常使用温度传感器来测量环境温度，最常见的传感器是热敏电阻（RTD）或热电偶（TC）。
传感器将温度转化为电信号，并将其发送到控制器。
2. 控制器：控制器是温控系统的核心部件，它接收传感器发送的信号，并与设定温度进行比较。
如果实际温度与设定温度不一致，控制器将发出指令，控制执行机构进行调整。
3. 执行机构：执行机构根据控制器的指令来进行温度调节。
例如，在家庭温控系统中，执行机构可以是空调或暖气设备。
控制器根据传感器的反馈信号来控制执行机构的启停和调节。
二、调试方法1. 首次安装和调试：在安装新的温控系统或更换控制器时，需要进行基本的调试。
首先，确保传感器正确连接并正常工作。
然后，设定一个目标温度并观察控制器的反应。
如果控制器没有启动相应的设备，检查电源和连接是否正确。
2. 温度校准：温控系统的准确性至关重要。
定期进行温度校准可以确保系统的稳定性和可靠性。
使用标准温度源，例如温度计或温度模拟器，将其与温控系统进行比较，并根据需要进行微调。
3. 故障排除：如果温控系统出现故障，需要进行故障排除。
首先，检查传感器的连接和工作状态。
如果传感器损坏或松动，可能会导致不准确的温度读数。
其次，检查控制器的设置和参数。
如果设置不正确，温控系统无法正常运行。
最后，检查执行机构是否正常工作，例如检查空调或暖气系统是否启动。
4. 定期维护：温控系统需要定期的维护保养，以确保其可靠性和长寿命。
这包括清洁传感器、检查和更换电池（如果适用）、清洁或更换执行机构等。
智能温控系统的设计和实现
智能温控系统的设计和实现随着科技的不断发展，智能温控系统已经成为了现代生活中不可或缺的一部分。
它能够为我们提供舒适的室内环境，同时也能够帮助我们节约能源。
在本篇文章中，我们将会讨论智能温控系统的设计和实现，并介绍一些相关的技术。
一、智能温控系统的概念智能温控系统是一种基于计算机技术的、能够自动控制室内温度的系统。
它通常由传感器、控制器、执行机构和交互界面等组成。
通过不断地监测室内温度和湿度，系统可以根据设定的温度范围来自动调节制冷或制热设备的运行，从而实现室内温度的自动控制。
智能温控系统除了能够提供舒适的室内环境外，还有以下几个优点:1. 节约能源: 智能温控系统能够根据室内温度自动调节制冷或制热设备的运行，从而避免了过度消耗能源。
2. 提高效率: 智能温控系统可以实现自动控制，减少了人工干预的需要，提高了工作效率。
3. 节省费用: 智能温控系统可以自动根据室内温度和湿度调节制冷或制热设备的运行，可以避免不必要的能源浪费，从而节省了费用。
二、智能温控系统的设计思路在设计智能温控系统时，需要考虑以下几个方面:1. 确定控制策略: 在确定控制策略时，需要考虑到室内和室外的温度变化，还需要考虑到时间因素。
同时，系统还需要根据不同的使用场合进行相应的调整。
2. 选择传感器和执行机构: 传感器是用来检测室内温度和湿度等变量的装置，而执行机构则是用来控制制冷或制热设备的装置。
在选择传感器和执行机构时，需要考虑到其精度、响应速度、稳定性以及价格等因素。
3. 确定交互界面: 交互界面是智能温控系统与用户之间进行交互的途径。
在确定交互界面时，需要考虑到操作简便性、直观性和友好性等因素。
三、智能温控系统的实现在实现智能温控系统时，需要进行以下几个步骤:1. 硬件设计: 首先，需要设计硬件电路，包括传感器电路、控制器电路和执行机构电路等。
这些电路需要根据不同的需求进行相应的调整。
2. 软件编程: 在设计好硬件电路后，需要进行软件编程。
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1
温度采集模块
温度显示模块 声光报警模块 降温模块
CONTENTS
目录
2 3 4
硬件设计方案
系统总体方案设计
“· 硬件设计主要包括温度信号采样电路，显示电路，
温度控制电路，报警电路，时钟信号电路等，其中硬
件设计重点是显示电路、报警电路和降温控制电 路。 · 软件设计主要完成系统初始化、模数转换、直流电 机转速控制和led七段数码管显示的子程序设计等工
模数转换芯片ADC0809
“
ADC0809是典型的8位8通
道逐次逼近式A/D转换器。
ADC0809芯片的输出端可
以直接和系统总线相连，由
读信号控制三态门，转换结 束后，CPU执行一条输入指 令，从而产生读信号，将数 据从A/D转换器取出。
”
AD转换
电压值
0.05V/℃ 19.53mV /数字量
温度值
”
温度采集模块
01
02
03
04
05温度传感转源自电路模数转换接口芯片 模块程序
器的选择
芯片
ADC080 9
8255
设计
温度传感器的选择
选择采用温度芯片DS18B20测量温度。该芯片 的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，且 此元件线形较好。在 0—1000度时，最大线形偏差 但是由于实际硬件实现过程里，实 验箱并未配有该芯片，我们选择用 小于 10度。采用温度芯片测量温度。部分功能电路 可变电阻代替温度传感器将温度信 的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路 号转换为电压信号输入，直接输入 0-5V电压到ADC0809里 时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的 干扰，提高测量电路的精确度。
模块程序设计
“
I/O地址分配： io8255a equ io8255b equ io8255c equ io8255d equ io8254a equ io8254d equ io0832a equ io0809a equ
288h 289h 28ah 28bh 280h 283h 290h 298h
数字值
40℃ 60℃ 80℃ 66H 9AH CDH
8255
8位AD, 量程5V
2.56数字 量 /℃
接口芯片8255
8255是具有多种功能的可编程并行接口电 路芯片,8255的基本功能是以并行的方式在 系统总线与I/O设备之间传输数据。 8255共有三种工作方式：方式0：基本输 入输出方式；方式1：选通输入输出方式； 方式2：双向选通传送方式。其工作特点 为：方式0：基本输入输出方式。 端口A和端口B通过方式选择字规定为输入 口或者输出口，端口C分为两个4位端口， 高4位一个端口，低4位一个端口。这两个 四位端口也可由方式选择字规定为输入口 或输出口。这里采用查询方式。
”
软件设计方案框图
软件设计方案框图
作。
”
系统总体方案设计
“
系统采用CPU8088为主控芯片，接口芯片选择
专用接口芯片8255，8255是具有多种功能的可编
程并行接口电路芯片,8255的基本功能是以并行的
方式在系统总线与I/O设备之间传输数据。 温度传感器选择用可变电阻分压代替温度信号
输入。
温度显示模块部分选用四位七段数码管来完成
温度的实时显示