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本设计以AT89C51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:单片机电路、温度检测电路、温度控制电路等。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。
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摘 要
本设计以 AT89C51 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:单片机电路、温度检测电路、温度控制电
路等。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。随着
我国微型电子技术和嵌入式系统的发展,目前行业内相对比较传统的空调控制系
统无法满足客户的需求。为了改进传统空调控制系统在控制上得短板问题,在本
次毕业设计中,将使用相对先进、快捷、智能的控制机制。该系统的控制大脑为
核心控制器 51 系列嵌入式开发系统,主要采用数字控制技术,将输入的连续模
拟电压信号转换成离散的数字信号,传输给液晶显示器。该空调控制系统设计具
有智能控制、数字显示等功能,而且性价比高、度准确、能耗较低、制作简易、
控制快捷等特点,给人民生活带来了很大的影响,在市场上很受欢迎。
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千温度控制的实际工程中。首先,设
计出系统的硬件构成。在此基础上,本文分析了现有空调机控制方法的利弊,并
针对它们各自的优劣。该智能控制系统设计主要从国内外发展状况,硬件控制部
件选择,根据控制原理绘制硬件电路,控制系统软件程序设计开发,软硬件联调
仿真四个方面进行详细讲解。该控制系统使用 AT89C51 嵌入式开发系统、传感
器信号采集电路、电路显示部分、数据转换电路、复位电路和时钟电路等组成空
调控制系统。采用 C 语言进行代码开发,应用 Keil 软件进行代码设计编写,通
过 Proteus 进行仿真,最后达到系统性能要求。
关键词:AT89C51;温度检测;空调控制;显示
Abstract
This design AT89C51 microcontroller as the core of the temperature control
system working principle and design method. The temperature signal is collected by
the temperature chip DS18B20 and transmitted to the MCU in the form of digital
signal. This paper introduces the hardware of the control system, including MCU circuit,
temperature detection circuit, temperature control circuit and so on. Single chip
microcomputer through the corresponding signal processing, so as to achieve the
purpose of temperature control. The paper also focuses on the software design, here
using modular structure, the main modules are: digital tube display program, keyboard
scanning and key processing program, temperature signal processing program, relay
control program, overtemperature alarm program.
Air conditioning temperature control for industrial and daily life and other projects
have broad application prospects. With the development of micro electronic technology
and embedded system in China, the current relatively traditional canteen air
conditioning system can not meet the needs of customers. In order to improve the
traditional canteen air conditioning system in the control of the short board problem, in
this graduation project, will use relatively advanced, fast, intelligent control
mechanism. The control brain of the system is the core controller of the 51 series
embedded development system, which mainly uses digital control technology to
convert the input continuous analog voltage signal into discrete digital signal and
transmit it to the LCD. The canteen air conditioning system design has intelligent
control, digital display and other functions, and cost-effective, accurate, low energy
consumption, simple production, fast control and other characteristics, has brought a
great impact on people's lives, is very popular in the market.
Air conditioning temperature control for industrial and daily life and other projects
have broad application prospects. In this paper, the traditional control theory and
intelligent control theory combined with the application of thousands of temperature
control in the actual project. First, design the hardware structure of the system. On this
basis, this paper analyzes the advantages and disadvantages of the existing air
conditioner control methods, and their respective advantages and disadvantages. The
intelligent control system design mainly from the domestic and foreign development,
the choice of hardware control components, according to the control principle to draw
the hardware circuit, control system software program design and development,
software and hardware joint adjustment simulation four aspects in detail. The control
system uses AT89C51 embedded development system, sensor signal acquisition circuit,
circuit display part, data conversion circuit, reset circuit and clock circuit to form the
canteen air conditioning system. C language was used for code development, Keil
software was used for code design and writing, Proteus was used for simulation, and
finally the system performance requirements were met.
Keywords: AT89C51. Temperature detection; Air conditioning control; According
to
目录
摘 要........................................................................................................................................2
第一章 绪论 .....................................................................................................................................5
1.1 研究课题背景...................................................................................................................5
1.2 国内外发展概况...............................................................................................................7
1.3 课题研究的目的和内容...................................................................................................8
1.4 课题的研究内容及章节安排...........................................................................................9
第二章 控制系统的设计方案 .......................................................................................................10
2.1 总体方案设计.................................................................................................................10
2.2 主控制器设计论证.........................................................................................................10
2.3 显示方案设计.................................................................................................................11
2.4 声光报警设计论证.........................................................................................................11
2.5 温度检测方案设计.........................................................................................................12
2.6 进出风控制方案.............................................................................................................12
2.7 电源方案.........................................................................................................................13
第三章 系统硬件部分设计 ...........................................................................................................14
3.1 主控制器设计................................................................................................................14
3.1.1 芯片介绍..............................................................................................................14
3.2.2 时钟电路设计......................................................................................................16
3.2.3 复位电路设计......................................................................................................17
3.2 显示模块........................................................................................................................17
3.3 报警电路........................................................................................................................19
3.4 温度检测电路................................................................................................................20
3.5 进出风控制电路设计....................................................................................................22
3.6 电源电路........................................................................................................................23
第四章 系统软件部分设计 ...........................................................................................................25
4.1 软件整体设计................................................................................................................25
4.2 温度检测模块程序设计................................................................................................27
4.3 按键模块程序设计........................................................................................................28
4.4 通风控制软件设计........................................................................................................29
4.5 显示程序设计................................................................................................................30
第五章 系统仿真调试部分 ...........................................................................................................32
5.1 软件研发的背景............................................................................................................32
5.2 软件程序设计................................................................................................................33
5.3 基于 Proteus 电路图绘制............................................................................................34
5.4 不通风状态仿真............................................................................................................35
5.5 通风状态仿真................................................................................................................36
第六章 总结展望 .........................................................................................................................38
参考文献..........................................................................................................................................40
致 谢..........................................................................................................................................42
附录 A..............................................................................................................................................43
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
三一北京制造中心空调控制系统的设施和设备由功能简单、单一的空调系统
发展成现在智能控制的空调系统,这对于研究能控制的空调系统提供了必要的条
件和能够继续深入研究的基础。目前,大多数能控制的空调系统进行温度的调节,
这使得整个控制设备占于庞大,控制复杂,能耗大,投资高。部分能控制的空调
系统采用中央空调控制温度,但中央空调同样存在成本高低精度的问题,且存在
不同气候室,同时向主机提出两种不同运行式请求,导致系统失控的可能,因此,
此种三一北京制造中心食堂的控温方法也存在缺陷。所以,操作简单,控制精度
高,系统性能好,投资低的三一北京制造中心食堂正为人们所期待。本文提出了
种以普通壁挂式空调来调节三一北京制造中心食堂室温度的新方法,加以合理智
能算法可以有效地对温度进行高精度恒温控制,而且成本较低,操作方便。
我国的微电子行业拥有悠久的历史,并且现如今蓬勃发展,微电子技术是基
于智能开发的快捷技术,目前主要在电子设计和电路原理上使用,同时朝着微型
的最小系统方向不断革新。起初,由于各国对电子设备的需求极高,对微电子控
制设备给予了很多优秀的设想和建议,而且研究出了很多至关重要的新技术。后
来由于晶体管的发明,科学家在印刷电路轻量化、智能化方面取得了很大的进步,
最终成功设计出以该组件为基础的复杂组件。如今,由于加工工艺水平的不断改
进,可以将嵌入式开发系统、传感器、二极管等控件与电阻、电容、电感等器件,
按照电路原理图互联,最终集成到一块板子上,具有一定的控制系统功能。因为
世界科学技术和人类文明的不断发展和创新,电子技术不管是在功能上还是在销
量上都得到了前所未有的发展和提高,逐渐变成当今社会人们必不可缺的日常工
具,从而改善了人们的生活方式。
高精度温度控制就是实现温度的更加精确化,准确化。实现温度恒温化,更
好的来满足三一食堂的温度。近几年,使用智能空调系统的仪器正在快速增加,
特别是大中城市,各种食堂、工厂、大楼随处可见的智能空调系统。空调控制系
统是一种高效快捷的智能空调控制系统,让我们更加安全的通过食堂空调控制系
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电气_空空
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