基于单片机实现的制冷温控系统的设计.docx

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基于单片机实现的制冷温控系统的设计

烟台南山学院

毕业论文

题目单片机温控系统的设计

姓名：

___李秀文__

所在学院：

自动化工程学院

所学专业：

__电气工程___

班级__08级电气工程2+2

学号200806608930

指导教师：

____王选诚_

完成时间：

__2012年3月3日_

毕业论文（设计）任务书

论文题目

单片机制冷温控系统的设计

院部

自动化工程学院

专业

电气工程

班级

2+2

毕业论文（设计）的要求

本设计是对温度进行实时监测与控制，该系统实现了基本的温度控制功能：

当温度高于设定上限温度时，系统自动启动制冷继电器进行制冷，使温度下降，同时绿灯亮，当温度下降到下限温度时，停止制冷。

当温度在上下限温度之间时，执行机构不执行。

本系统使用AT89C52作为中央控制器，使用DS18B20进行实时温度采集，并在1602液晶上实时显示当前运行状态和温度，精确到小数点一位（0.1℃）。

毕业论文（设计）的内容与技术参数

本设计使用的软件有keil和proteus。

keil主要用来进行单片机程序的编写和编译，proteus可以用来进行单片机的仿真，并能方便和直观的验证程序的正确性。

技术参数：

（1）利用DS18B20进行实时温度采集，精度为0.1。

（2）单片机获取当前温度，控制继电器的断开与闭合，将温度控制在10~20度。

（3）单片机控制1602液晶显示当前工作状态和实时温度，刷新时间为1s。

毕业论文（设计）工作计划

2011.12看关于单片机原理的书籍；2012.01看有关温度采集电路的书籍；2012.01看有关显示电路，输出控制电路的书籍；2012.03制定开题报告；2012.04开始编写论文：

a编写所用到的各种元器件的原理和简单介绍b完成主题设计思路完成电路图设计；2012.04编写主程序；2012.05完成装置的调试工作；2012.05.10完成设计总结

接受任务日期2011年12月6日要求完成日期2012年3月8日

学生（签名）2012年3月8日

指导教师（签名）年月日

院长（主任）（签名）年月日

摘要：

随着计算机在日常生活中的广泛应用,单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应该有硬件软件的结合。

我设计的基于AT89C52的高精度家用空调温度控制系统，系统硬件主要由电源电路、温度采集电路（DS18B20）、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成；软件采用8051C语言编程；这是一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值范围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。

该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。

从而满足了大多数人对于空调的日常要求。

本系统采用DS18B20充当测温器件。

外部温度信号经DS18B20将输入的模拟信号转换成8位的数字信号，通过并口传送到单片机系统（AT89C52）。

单片机系统将接收的数字信号译码处理，通过LCD1602将温度显示出来，同时单片机系统还将完成键盘扫描、按键温度设定、超温报警等程序的处理，将处理的温度信号与系统设定温度值比较，形成可以控制空调制冷、制热与停止工作三种工作状态，从而实现空调的智能化。

关键词：

单片机；制冷系统；空调；温度

Abstract:

Alongwiththecomputerthewideapplicationinourdailylife,theapplicationofSCMiscontinuouslytothedeepening,andpushthetraditionalcontroltestonthenewbeneficialupdate.Inrealtimedetectionandautomaticcontrolofthemicrocomputerapplicationsystem,themicrocontrollerisoftenasacorecomponenttouse,onlysinglechipmicrocomputeraspectsknowledgeisnotenough,thereshouldbeacombinationofhardwareandsoftware.

BasedonAT89C52homehigh-precisionair-conditioningtemperaturecontrolsystemIdesigned,thesystemhardwarebythepowersupplycircuit,thetemperatureacquisitioncircuit（DS18B20）,keyboard,displaycircuit,theoutputcontrolcircuitandotherauxiliarycircuit;softwareusingthe8051Clanguageprogramming;ameettherequirementsofthemechanicaltemperaturecontrolleroflow-cost,thedifferenceintemperatureandhumidityexceedsausersetvaluerangetostarttherefrigerationandventilationequipment,orautomaticallyshutdowntherefrigerationandventilationequipment.Thesystemcancompletethedisplayofthetemperature,temperaturesetting,air-conditioningcontrolandmanyotherfeatures.Tomeetthedailyrequirementsofmostpeoplefortheairconditioning.

ThissystemusestheDS18B20asatemperaturemeasuringdevice.ExternaltemperaturesignalbytheDS18B20inputanalogsignalinto8-bitdigitalsignalsenttotheSCMsystem（onAT89C52）throughtheparallelport.SCMsystemwillreceivethedigitalsignaldecodingprocessing,thetemperaturedisplayedbyLCD1602,theSCMsystemwillcompletethekeyboardscanbuttontemperaturesetting,over-temperaturealarmprogramprocessing,theprocessingtemperaturesignalandsystemsettemperaturethevalueofcomparison,theformationcanbecontrolledairconditioningandrefrigeration,heatingstoppedworkingthreemodesofoperationinordertoachievetheair-conditioningintelligent.

Keywords:

SCM;Refrigerationsystem;Airconditioning;temperature

1设计目的

1.1设计背景

温度是大自然中与人们日常生产和生活息息相关的一个物理量，它的瞬息万变对我们人类产生着巨大的影响。

研究温控系统，可以更好的控制温度，从而使人们更好的掌控温度，使温度可以更好的为人类服务。

随着微机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，以单片机为核心的温度采集及控制系统的研发与应用在很大程度上提高了日常生产与生活中对温度的控制水平。

本设计就是基于单片机AT89C52的一个空调温控制冷系统。

通过本次设计，我更加明确了单片机在工业方面的广泛应用和使用方法，并且了解了单片机的工作原理。

1.2设计目的和意义

随着人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。

我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。

对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。

一般都要维持在21~26°C。

目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，尤其是山东这个四季分明的地方，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。

温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。

以前温度控制主要利用机械通风设备进行室内、外空气的交换来达到降低室内温度，实现室内温度适宜人们生活。

以前通风设备的开启和关停，均是由人手动控制的，即由人们定时查看室内外的温度、湿度情况，按要求开关通风设备，这样人们的劳动强度大，可靠性差，而且消耗人们体力，劳累成本过高。

为此，需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值范围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。

鉴于目前大多数制冷设备现在状况，我设计了一款基于AT89C52单片机的空调温度控制系统。

1.3设计要求

要求利用单片机设计一空调温度控制器，系统能够实时检测并显示室温，能够利用键盘设定温度，并且和室温进行比较，当室温低于设定温度时，系统能够驱动加热系统工作，当室温高于设定温度时，系统能够驱动制冷系统工作，当两者温度相等时，无动作。

2电路设计

2.1总体设计

空调温度控制系统，主要要完成对温度的采集、显示以及设定等工作，从而实现对空调的控制。

传统采用铂电阻充当测温器件的方案，虽然其中段测量线性度好，精度较高，但是测量电路的设计难度高，且测量电路系统庞大，难于调试，而且成本相对较高。

鉴于上述原因，本系统采用DS18B20充当测温器件。

外部温度信号经DS18B20将输入的模拟信号转换成8位的数字信号，通过并口传送到单片机系统（AT89C52）。

单片机系统将接收的数字信号译码处理，通过LCD1602将温度显示出来，同时单片机系统还将完成键盘扫描、按键温度设定、超温报警等程序的处理，将处理的温度信号与系统设定温度值比较，形成可以控制空调制冷、制热与停止工作三种工作状态，从而实现空调的智能化。

另外，键盘输入方面，采用了软件来修正误操作输入，即输入的温度范围必须在系统硬件所确定的范围内，直接降低由于误操作带来的风险，提高了系统的可靠性，体现了人性化的系统设计原则。

系统的整