室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)設計_畢設論文.doc

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1、室內(nèi)溫度自動控制系統(tǒng)摘要在現(xiàn)代人類的生活環(huán)境中,溫度扮演著極其重要的角色。在人們的生產(chǎn)生活中,無論生活在哪里,從事什么工作,都要時時刻刻與溫度打著交道。尤其是在18世紀工業(yè)革命以來,工業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都與能否掌握溫度,有著密不可分的聯(lián)系。因此,溫度的監(jiān)測與控制與人類的生產(chǎn)生活有著十分重要的意義。我們通過STC12C5A60S2單片機和DALLAS公司DS18B20溫度傳感器對室內(nèi)溫度進行實時監(jiān)測與控制實現(xiàn)溫度的相對穩(wěn)定具有極其重要的現(xiàn)實意義。通過該系統(tǒng)的設計制作實踐對電子系統(tǒng)設計運動控制理論應用,研究新技術(shù)學

2、習知識增強動手能力具有重要的現(xiàn)實意義。關(guān)鍵字:溫度控制DS18B20單片機控制系統(tǒng)設計目錄論文共45頁1引言51.1項目概述51.2設計目的51.3設計任務51.4研究思路和方法62項目總體方案設計72.1系統(tǒng)原理框圖與工作原理72.1.1國內(nèi)外室溫控制技術(shù)研究72.1.2系統(tǒng)原理框圖設計73.系統(tǒng)硬件設計83.1電源模塊83.2控制系統(tǒng)模塊83.3溫度檢測93.3.1常用溫度檢測傳感器93.3.2DS18B20溫度傳感器電路113.4驅(qū)動模塊123.4.1半橋驅(qū)動原理123.5升溫模塊123.6人機交互模塊

3、133.6.11602液晶顯示133.6.2紅外遙控操作原理143.6.3紅外接收電路144.系統(tǒng)軟件設計154.1程序流程圖154.2溫度采集164.2.1DS18B20軟件定義164.2.2溫度的計算164.3紅外遙控164.4電機的PWM控制224.5發(fā)熱電阻絲的控制245.調(diào)試運行255.1溫度傳感器校準255.2溫度調(diào)節(jié)時間265.3溫度波動范圍265.4系統(tǒng)參數(shù)276.系統(tǒng)優(yōu)化286.1優(yōu)化控制方式286.2美化外形結(jié)構(gòu)286.3.擴展系統(tǒng)應用28結(jié)論30致謝31參考文獻32附件一:原理圖33附件

4、二:源程序341引言1.1項目概述我們的項目開發(fā)針對的對象是收入水平不高,買不起空調(diào),有希望能不受熱受冷舒適的生活。并且本系統(tǒng)操作簡單,成本低廉。本系統(tǒng)包括:溫度采集、無線人機交互、自動控制、異常報警等四部分。1、溫度采集溫度采集通過DS18B20將環(huán)境溫度采集反饋回單片機并在顯示界面上顯示出來。2、無線人機交互使用者可以通過遙控器設置風速,溫度等模式。3、自動控制通過使用者設置的風速、溫度和采回來的環(huán)境溫度通過單片機自動對加熱和風速進行控制,起到自動控制環(huán)境溫度的作用。4、異常報警對于在使用時產(chǎn)生異常,比如

5、溫度過高時,系統(tǒng)發(fā)起聲光報警提示出現(xiàn)問題。1.2設計目的人們在日常的生活中,烈日炎炎的夏季會使人們感覺酷暑難耐,在白雪皚皚的冬季又會冷的瑟瑟發(fā)抖;于是人們就想買臺空調(diào),可是空調(diào)又太昂貴,對于大部分低收入階層來說很難能承擔起著部分費用。而夏日買的電風扇又在冬天又不能使用,冬日的電熱爐有不能在熱天使用;季節(jié)一交替就要將其封存起來,不利于設備的有效使用,在存儲時候又要占據(jù)多余的空間,帶來了不少麻煩。而在這種情況下我們發(fā)現(xiàn)為什么不將風扇和電熱爐有效結(jié)合起來再加上一些傳感器和控制器組成一個溫度自動控制系統(tǒng),這樣價格便宜

6、而且一年四季都能使用。還能自動調(diào)節(jié)不用過多的人為干預,為人們營造一個舒適的環(huán)境。同時我們還發(fā)現(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)這樣一個控制系統(tǒng)也可以推廣到大棚種植等一些對溫度有要求的環(huán)境。這樣有很好的市場前景和研究意義。1.3設計任務從生物學角度室內(nèi)溫度一般冬天不應低于12℃,夏天以不高于26℃為宜。同時,還要盡量做到各點溫度均勻并保持時間上的恒定。平均溫差(外墻內(nèi)壁的溫度與室內(nèi)任何一處的溫度差)不天于2℃,垂直溫差(高差每米相差的度數(shù))不大于3℃。在這種情況下才是健康的溫度。為了能夠人們身體健康,又能滿足價格低廉、操作簡單、適合任

7、何人群使用的原則本設計將采用紅外無線遙控,和單片機自動控制采用風扇和發(fā)熱絲來實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。1.4研究思路和方法通過溫度傳感器DS18B20對室內(nèi)溫度進行采集,并實時顯示在1602的液晶界面上,通過紅外遙控器來調(diào)節(jié)模式和調(diào)節(jié)溫度。并通過電機和電熱絲冰塊來實現(xiàn)對于室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。在檢測系統(tǒng)的執(zhí)行性能,我們采用對其功耗進行測量,了解在各個模式下功耗進行測量。設置不同的溫度記錄系統(tǒng)調(diào)節(jié)到相應溫度需要的時間,和系統(tǒng)在保持這個溫度時候的振蕩情況。2項目總體方案設計2.1系統(tǒng)原理框圖與工作原理2.1.1國內(nèi)外室溫控制技術(shù)

8、研究從國內(nèi)外溫室控制技術(shù)的主流方式來看,室內(nèi)溫度控制技術(shù)大致有三種方式。(1)手動控制。通過人對室內(nèi)溫度的觀測,憑借長期積累的經(jīng)驗和直覺推測及判斷,手動調(diào)節(jié)溫室內(nèi)環(huán)境。但這種控制方式的勞動生產(chǎn)率較低,并不能實現(xiàn)室內(nèi)溫度的自動控制。(2)自動控制。這種控制系統(tǒng)需要計算機根據(jù)傳感器的實際測量值與溫控系統(tǒng)事先設定的目標值進行比較,有計算機完成室內(nèi)溫度的控制過程。計算機自動控制的溫室控制技術(shù)實現(xiàn)了自動化控制

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