空调温度控制系统设计毕业设计
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科生毕业论文题目PID温控系统的设计及仿真学生指导教师学院信息科学与工程学院专业班级完成时间年月摘要温度是工业控制的主要被控参数之一。
可是由于温度自身的一些特点，如惯性大，滞后现象严重，难以建立精确的数学模型等，给控制过程带来了难题。
要对温度进行控制，有很多方案可选。
PID 控制简单且容易实现，在大多数情况下能满足性能要求。
模糊控制的鲁棒性好，无需知道被控对象的数学模型，且在快速性方面有着自己的优势。
研究分析了PID 控制和模糊控制的优缺点，把两者相互结合，采用了用模糊规则整定P K 、I K 两个参数的模糊自整定PID 控制方法。
本研究以电烤箱为控制对象，用MATLAB 软件对PID 控制、模糊控制和参数模糊自整定PID 控制的控制性能分别进行了仿真研究。
仿真结果表明PID 对于对象模型复杂和模型难以确定的控制系统具有很大的局限性，不能满足调节时间短、超调小的技术要求。
由于模糊控制的理论（如量化因子和比例因子的确定问题）并不完善，其可能获得的控制性能无法把握，而且模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。
参数模糊自整定PID 控制吸收前两种方法的长处，满足了调节时间短、超调量为零且稳态误差较小的控制要求。
因此本论文最终确定采用参数模糊自整定PID 控制方案。
本系统硬件采用了以 AT89C52 单片机为核心的温度控制器，选用 k 型热电偶为温度传感器结合MAX6675芯片构成前向通道，同时双向晶闸管和SSR 构成后向通道，由按键、LED 数码显示器及报警单元等组成人机联系电路。
关键词：单片机，PID ，模糊控制，仿真ABSTRACTTemperature is one of the main parameters in the industrial process control.Yetthere are difficultiesto have a good control oftemperature becauseof the characteristics of the temperature itself:the temperature inertia is great, its time-lag is serious and it is hardto establish an accurate mathematical model.There are many methods to be selected in order to control a system. The PID controlis simple,easily realized andin most casesit meetsthe control demand. Fuzzy control has the advantage of quickness,itsrobustness is good and there is no needto know theobject ’smathematical model.This paper analyses the advantages and disadvantages of both PID control and fuzzycontrol and es to the method of bining them together,fuzzy self-tuningPID control. In this method,P K and I K of the PID controller are adjusted by fuzzy control rules ．In the paper simulations of PID control, fuzzy control and fuzzyself-tuning PID control are done by MATLAB to control a electric oven.Conclusions are that for those control objects of which models are plicated or hard to establish,the PID method has limitation and doesn ’t meet the control demand. As the fuzzy control method theory is not perfect, a good control performance cannot be expected. And it could easily cause the steady-state error for it is restricted by limited grades of the fuzzy rules.Finally the fuzzy self-tuning PID control method is selected, since it meets the control demands.In this paper AT89C52 is used as controller, toward access is posed of K which is used as the temperature sensor and MAX6675.Backward access is posed of bidirectional thyristor and SSR. Man-machine circuit is posed of keyboard, LED and warning unit, etc.Key words ：Micro Controller, PID Control, Fuzzy Control, Simulation目 录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1 课题的提出及意义11.2 控制系统背景介绍11.3 当代温控系统及智能算法2第二章温控系统的设计52.1 温控系统的总体设计52.1.1 温控系统设计的基本原则52.1.2 温控系统的结构及设计62.2 温控系统的硬件设计72.2.1 前向通道设计72.2.2 后向通道设计102.2.3 人机通道设计11小结15第三章系统控制方案163.1 PID 控制163.1.1 PID的概述163.1.2 PID 控制的基本理论及特点163.2 模糊控制183.2.1 模糊控制的概述183.2.2 模糊控制的基本原理及特点183.3 模糊PID 控制19小结21第四章仿真研究224.1 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境simulink224.2 仿真和优选234.2.1 控制对象模型234.2.2 仿真和方案选择25小结32第五章总结与展望335.1 主要工作容335.2 工作小结335.3 存在的问题及未来的方向34结束语35参考文献36第一章绪论1.1 课题的提出及意义温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。
毕业设计-空调温湿度自动控制原理
毕业设计 - 空调温湿度自动控制原理篇一：空调温度控制单元设计_毕业设计说明书唐山学院毕业设计设计题目：空调温度控制单元设计空调温度控制单元设计纲要以温度作为被控丈量的反应控制系统，在化工、石油、冶金等生产过程的物理和化学反响中，温度常常是一个很重要的量，需要正确的加以控制。
除了这些部门外，温度控制系统还宽泛的应用于其余领域，是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或许使温度依据某种规定的程序变化。
本文以空调机的设计为例，介绍了以AT89S51单片机为控制核心的温度控制器的设计过程，温度设定范围为- 10~45℃，最小划分温度为1℃. ，标准温差≦1℃。
用液晶显示屏显示目前温度。
能依据设定的温度实现自动加热或降温处理。
设计出控制系统电路单元。
在该设计中采纳高精度温度传感器 AD590对室内的温度进行及时精准丈量，用超低温平漂移高精度运算放大器 OP07将温度 - 电压信号进行放大，再送入ADC0809进行A/D 变换，将收集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器，并比较收集温度与设定温度能否一致，而后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行办理，进而模拟实现空调温度控制单元的工作状况。
该设计份整体方案设计、硬件设计、软件设计等几个部分，设计过程流利，所波及的电路较为合理。
该设计在硬件方案设计、单元电路设计、元器件的选择等方面较有特点。
要点词：空调，温度，AD590，ADC0809, LCD1602Air temperature control unitAbstractCharged with measuring the temperature as a feedback control system,in the chemical, petroleum, metallurgical production process of physicaland chemical reactions, temperature is often a very important quantity,1require accurate control.In addition to these departments,the temperature control system is also widely used in other areas, is veryversatile and a class of industrial control systems.Temperature control system used to keep the temperature constant or to temperature changesin accordance with a prescribed procedure.In this paper,the design of air conditioning for example,introduced to AT89S51 microcontroller core temperature controller to control thedesign process,the temperature setting range is-10~45 ℃,the minimum temperature distinction between 1 ℃.,Standard t emperature≦ 1 ℃. With the LCDdisplay shows the current temperature.The temperature can be set automatically according to heating or cooling treatment. Design a control system circuit unit. Used in the design of high-precision temperaturesensorAD590 on the indoor temperature in real-time accurate measurement ofultra-low temperature drift, high-precision operational amplifier OP07level the temperature - voltage signal amplification, and then carriedinto the ADC0809A / D conversion,the temperature will be collected signal transmission to the microcontroller, controlled by the MCU monitor andcompare the acquisition is consistent with temperature and set temperature,and then drive air conditioning heating or cooling cycle to process the air to simulate the temperature control unit for air conditioning work.The overall program design were the design, hardware design, software design, and several other parts of the design process fluid, involvingthe circuit is more reasonable. The design of the hardware design,unit circuit design, component selection such as more unique.Key words: air-conditioning, temperature, AD590, ADC0809, LCD1602目录摘要 .................................................................. ..................................................................... . (II)Abstract ............................................................ ..................................................................... .. (II)1．绪论 .................................................................. ..................................................................... (1)1.1课题的国内外现状 .................................................................. (1)1.2课题的目的及意义 .................................................................. (1)1.3本文的主要工作 .................................................................. . (1)2．温度控制系统硬件实现 .................................................................. (2)2.1总体设计 .................................................................. . (2)2.2温度采样电路设计 .................................................................. (3)2.3A/D转换电路设计 .................................................................. . (4)A/D转换的常用方法 .................................................................. . (4)A/D转换器的主要技术指标 .................................................................. . (5)ADC0809 的主要特性和内部结构 .................................................................. (5)ADC0809管脚功能及定义 .................................................................. (6)2.4单片机的选择 .................................................................. .. (7)2.5数字显示部分设计 .................................................................. .. (9)显示模块的选择 .................................................................. . (9)LCD1602简介 .................................................................. .. (9)2.6驱动控制电路设计 .................................................................. (13)2.7键盘电路 .................................................................. . (14)3 ．温度控制系统软件实现 .................................................................. . (15)3.1主程序模块 .................................................................. (15)3.2A/D转换子程序 .................................................................. (16)4.设计总结 .................................................................. ....................................................................... 16谢辞 .................................................................. ..................................................................... (18)参考文献 .................................................................. ..................................................................... (19)附录 .................................................................. ..................................................................... (20)外文资料 .................................................................. ..................................................................... (26)唐山学院毕业设计1．绪论1.1课题的国内外现状空调器即空气调理器（ room air conditioner），是一种用于给空间地区提供办理空气的机组。
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。
空调毕业设计任务书
空调毕业设计任务书一、项目背景随着现代人的生活水平不断提高，空调成为了家庭和办公环境中必不可缺的电器设备。
然而，传统的空调设备存在一些问题，例如能源消耗大、环境污染和噪音等。
因此，开发一种高效、环保和智能化的空调系统成为了当下空调技术研究的热点。
本毕业设计旨在设计并开发一种新型的空调系统，以满足人们对空调设备的需求。
二、项目目标1. 设计一种高效能的空调系统，能够在保持舒适室温的同时尽量减少能源消耗。
2. 开发一种环保的空调系统，减少对大气环境的污染，并能够有效回收和利用废热。
3. 实现空调系统的智能化控制，能够根据室内外温度和湿度等因素自动调节空调系统工作状态。
4. 提高空调系统的运行安全性和可靠性，减少故障发生的概率，并能够快速诊断和修复故障。
三、项目内容及技术路线1. 系统设计：根据目标要求，设计系统框架及各个组成部分的功能和交互方式。
2. 硬件设计：选择合适的传感器、控制器和执行器，并进行电路设计和硬件构建。
3. 软件设计：编写空调系统的控制程序，实现智能化控制、故障诊断和修复功能。
4. 性能测试与优化：对系统进行全面的测试，并针对测试结果进行性能优化。
5. 最终系统集成：将硬件和软件系统进行集成，并进行系统整体测试和调试。
四、进度安排1. 第1周-第3周：系统设计和技术调研，撰写毕业设计开题报告。
2. 第4周-第6周：硬件设计和制作，编写硬件设计文档。
3. 第7周-第9周：软件设计和开发，编写软件设计文档。
4. 第10周-第12周：性能测试与优化，编写性能测试报告。
5. 第13周-第14周：最终系统集成和调试，编写系统集成报告。
6. 第15周-第16周：实验数据分析和论文撰写，准备毕业答辩。
五、预期成果1. 毕业设计开题报告和进展报告。
2. 硬件设计文档和软件设计文档。
3. 性能测试报告和系统集成报告。
4. 毕业论文和答辩PPT。
六、评价标准1. 设计方案的合理性和创新性。
2. 实际实现效果的稳定性和优越性。
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。
空调自控系统设计论文
空调自控系统设计论文毕业设计(论文)空调自控系统研究与设计1摘要随着人们生活水平的日益提高，人们生活、生产及办公的环境要求也日益曾长了，而中央空调自动控制就给人们创造这样一个环境，它在各个领域各个行业占据了重要的位置，空调自动化程度决定着智能楼宇建筑的科技水平高低。
所以空调自动控制系统的研究有很高的实用价值，而本论文的作用就是介绍空调的工作原理以及设计自控系统时的一些方案。
本论文详细的介绍了空调的原理，并结合一些原理图更加直观的了解空调的工作原理。
本论文介绍了空调的自动控制方案以及在设计时应当注意的问题。
本论文还通过一些烟厂实际工程的空调自控系统来详细的介绍空调自控方案设计。
关键词:空调原理监控系统空调自控系统水系统2目录34第1章绪论1.1空调体系的研究意义随着人们生活水平的日益提高，楼宇、厂房的空调自控系统也迅猛的发展起来。
并成为21世纪的主流。
所谓空调自控就相当于给空调加上“灵魂”和一个大脑，以提高生活和生产环境，给人们一个舒适、安全、便捷的生活和工作环境。
而空调自控系统在各行各业、各种办公楼得到了广泛的运用。
一方面，在空调自控系统中，通过对空气的纯净度、湿度、温度、流速等的处理以满足人们生产、生活的需求。
另一方面，据统计在楼宇建筑中空调的能耗占60%左右，为使空调系统运行效果达到最佳，并且更加节能环保。
因此空调系统研究有很大的经济效应。
1.2空调系统的发展状况伴随着计算机控制技术的发展。
世界上HVAC系统的控制从五十年代就采用气动仪表控制。
六十年代改进为电动单元组合仪表。
七十年代采用专用微型计算机进行集中式控制。
直到1984年，XXX福特市第一栋采用微型计算机集散式控制的大厦出现，标志着智能建筑的开始。
集散式控制（即集中管理、分散控制）目前以趋于成熟。
作为掌握体系中的单元掌握器，国内外首要采用PID掌握,因其掌握简单，成本低、技术较成熟、易于实现、参数方便调整。
在氛围调节中应用较为广泛。
空调毕业设计说明书
空调毕业设计说明书空调毕业设计说明书一、引言空调作为一种常见的家电产品，已经成为现代家庭和办公场所必备的设备之一。
它不仅可以调节室内温度，还能提供舒适的环境，改善人们的生活品质。
因此，本毕业设计旨在设计一款高效能、低能耗的空调产品，以满足人们对舒适环境的需求。
二、设计目标1. 高效能：通过优化空调的制冷和制热效果，使其能够快速达到设定的温度，并保持稳定。
2. 低能耗：采用先进的能源管理技术，减少能源消耗，降低对环境的影响。
3. 舒适性：提供多种操作模式和智能控制功能，以满足不同用户的需求，并提供舒适的室内环境。
三、设计原理1. 制冷原理：本设计采用蒸发冷却制冷原理，通过循环往复的制冷剂流动，吸收室内热量并排出室外，从而降低室内温度。
2. 制热原理：采用电加热和热泵技术，通过将外界热量传递到室内，提高室内温度。
3. 能源管理：引入智能控制系统，通过感知室内外温度、湿度和人员活动情况，自动调节空调的运行模式和温度设置，以实现能源的最优利用。
四、设计特点1. 高效能压缩机：选用高效能压缩机，提高制冷和制热效果，同时减少噪音和能源消耗。
2. 智能控制系统：通过内置传感器和智能算法，实现室内外温度的精确控制，并根据人员活动情况自动调节运行模式，提供舒适的室内环境。
3. 节能模式：设计了节能模式，通过减少制冷和制热功率，降低能源消耗，以适应不同季节和用户需求。
4. 空气净化功能：增加空气净化模块，通过过滤室内空气中的颗粒物和有害气体，提供更健康的室内环境。
五、设计流程1. 市场调研：通过调研用户对空调产品的需求和反馈，了解市场上的主流产品，为设计提供参考和指导。
2. 技术选型：根据设计目标和市场调研结果，选择适当的制冷和制热原理，确定核心技术和关键零部件。
3. 原型制作：基于选定的技术方案，制作空调的原型，进行实验验证和性能测试，不断优化设计。
4. 产品优化：根据用户的反馈和实验结果，对原型进行改进和优化，提高产品的性能和稳定性。
暖通空调毕业设计完整版
暖通空调毕业设计完整版1. 引言本文档旨在介绍暖通空调毕业设计的完整版，并提供详细的设计方案和实施流程。
暖通空调系统是现代建筑设计中重要的一部分，能够为室内提供合适的温度、湿度和空气质量，提高室内舒适度。
本设计旨在研究并优化空调系统的设计，提高热效率、节能和环保性能。
2. 设计目标本设计的主要目标如下：•提高空调系统的能效，减少能源消耗•优化空调系统的设计，提高热效率•提高室内空气质量，确保用户健康•降低系统维护成本3. 设计方案为了实现上述目标，本设计采用如下方案：3.1 空调系统能效改进•优化系统的供冷和供热循环，减少能源损失•应用高效的制冷剂和换热器材料，提高系统热效率•安装智能控制系统，实时监测室内温度和湿度，调节系统运行状态3.2 空气质量改善•使用高效的空气过滤器，过滤空气中的有害微粒和污染物•定期维护和清洁空调设备，防止污染物滋生•引入新风系统，循环新鲜空气，改善室内空气质量3.3 环保性能提升•使用环保制冷剂，避免臭氧层破坏•优化系统设计，减少能源消耗和二氧化碳排放量•采用可再生能源供电，如太阳能或风能4. 实施流程本设计的实施流程如下：4.1 系统调研和分析对现有的暖通空调系统进行调研和分析，明确系统的问题和不足之处。
4.2 设计方案制定根据调研结果，制定改进空调系统的设计方案，并明确系统的目标和要求。
4.3 资源和预算规划确定项目所需的人力、物力和财力资源，并制定预算计划。
4.4 设计方案实施根据制定的设计方案，安装和调试改进后的空调系统。
4.5 系统测试和调整对安装的空调系统进行测试和调整，确保运行正常且符合设计要求。
4.6 系统运行监测和维护监测系统的运行状态，定期进行维护和清洁，确保系统长期稳定运行。
4.7 结果评估和优化评估改进后的空调系统的效果和性能，并根据评估结果优化系统设计。
5. 结论通过本设计的实施，可以优化暖通空调系统的设计，提高能效、改善空气质量和环保性能，降低维护成本。
汽车空调系统毕业设计
汽车空调系统毕业设计
简介
汽车空调系统在现代汽车中起着至关重要的作用。
这份毕业设计旨在设计并优化一种汽车空调系统，以提供舒适的乘坐体验，并最大限度地减少对汽车燃油经济性的影响。
设计目标
1. 提供高效的制冷和供暖功能，确保乘客在各种气候条件下都能享受到舒适的驾乘体验。
2. 最小化能源消耗，以提高汽车的燃油经济性和环保性能。
3. 提供灵活性，可以根据车辆的需求和乘客的喜好进行调整和优化。
设计方案
1. 使用先进的制冷和供暖技术，如变频压缩机和热泵，以提高制冷和供暖效率。
2. 优化空气流动设计，确保空气均匀分布，并能够快速达到设定的温度。
3. 引入智能控制系统，根据车内外温度和乘客的设置，自动调节空调系统的运行模式和风速，以最大程度地提高能源利用效率。
4. 结合车辆的运行数据和乘客的反馈，进行优化和改进，以不断提升空调系统的性能和用户体验。
实施计划
1. 调研和分析现有的汽车空调系统，了解市场上的最新技术和发展趋势。
2. 建立空调系统的数学模型，通过仿真和实验评估不同设计方案的性能。
3. 开发和测试原型系统，验证设计方案的可行性和优势。
4. 根据测试结果进行设计的进一步优化，并制定最终的空调系统设计方案。
5. 编写毕业论文，总结研究方法、实验结果和设计成果。
预期结果
通过本毕业设计的研究和实践，预期能够设计出一种高效、节能和智能化的汽车空调系统，满足乘客的需求，并对汽车的燃油经济性和环保性能产生积极影响。
以上为毕业设计《汽车空调系统》的简要介绍，详细的研究方案和实施细节将在后续的研究中逐步确定和展开。
基于单片机和DS18B20的空调温控系统毕业设计
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。
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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 ..................................................................................................................................... I I 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 (23)3.3 元器件的选择 (24)3.3.1 AT89C51简介 (24)3.3.2 译码器CD4511 (28)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 (37)第四章软件设计 (40)4.1 软件设计原理及设计所用工具 (40)4.2 部分程序的流程图 (41)4.2.1 主程序流程图 (41)4.2.2 DS18B20的温度采样程序流程图 (41)4.2.3 LED显示部分程序流程图 (42)总结体会 (44)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。