空调温度自动控制系统设计

基于单片机的温度控制电路设计学院江汉大学机建学院专业光机电一体化班级08光机电一学号016508201248姓名李杰指导教师兰琳负责教师兰琳江汉大学机电与建筑学院2012年2月摘要本文介绍了基于C51单片机和电压比较器的空调温度自动控制系统，重点研究了温度采集模块和电压比较模块。通过对温度采集模块不同方案(热电偶传感器、电阻式温度探测器和半导体型温度传感器)的比较和分析，得出最佳结果，并详细分析了温度传感器AD590分别在单片机和电压比较器控制下的工作流程；通过分析空调控制器工作原理，结合课本知识，设计出电压比较模块电路和A/D转换电路。本文在阐述多点测温系统设计背景及单片机工作原理的基础上，详细介绍了该系统的硬件和软件设计过程。其中，硬件设计是以AT89S52单片机和DS18B20数字温度传感器为核心器件，主要由四路温度采集、单片机数据处理、键盘输入、LCD温度显示等四部分组成。软件设计采用模块化编程方法，使得程序易于调试和维护，并利用C语言实现数据处理、LCD显示、键盘扫描等各功能子程序的编写，并通过PROTELDXP软件对该系统的各项功能进行了仿真。大量实验表明，所设计的单片机空调测温系统能够较好实现空调各项功能。该系统结构简单、抗干扰性强、实用性强，具有一定的工程应用价值。关键词：C51单片机；电压比较器；温度传感器；A/D转换电路LCD显示AbstractThisarticledescribestheautomaticcontrolsystemofair-conditioningtemperaturewhichbasesC51microcontroller,andfocusingonthetemperatureacquisitionmoduleandthevoltagecomparatormodule.Throughtemperatureacquisitionmoduleondifferentoptions(thermocouplesensors,resistancetemperaturedetectorsandsemiconductortemperaturesensor)incomparisonandanalysistoobtainbestresults.AndImakeadetailedanalysisofworkflowtemperaturesensorAD590.Byanalyzingtheworkingprincipleofairconditioningcontroller,combinedwithtextbookknowledgetodesignavoltagecomparatorcircuitmodule.Inaddition,thepaperalsodescribesthetemperaturecontrolsystemusedinthemicrocontrollerandtheA/Dconvertercircuitdesign.Thisarticleanalysesmoretemperaturemeasurementsystemdesignbackgroundandsinglechipmicrocomputer,thebasicprincipleofthesystemisdiscussedindetailthehardwareandsoftwaredesignprocess.Amongthem,thehardwaredesignisAT89S52SCManddigitaltemperaturesensorDS18B20forthecoredevice,andthemainroad4temperaturegatheringandsingle-chipmicrocomputerdataprocessing,keyboardinput,LCDtemperaturedisplayfourcomponents.Thesoftwaredesignusingmodularprogrammingmethod,andmakestheprogramiseasytodebugandmaintenance,andbyusingClanguageimplementationdataprocessing,LCDdisplay,keyboardscaneachfunctionandthewritingoftheprocedure,andthroughthesystemsoftwarePROTELDXPeachfunctionofthesimulation.Experimentsshowthatthedesignofthesinglechipmicrocomputertemperaturemeasuringsystemisabletoairconditioningbetterrealizethefunctionofairconditioning.Thesystemstructureissimpleandrobustof,practicalstrong,hassomeoftheengineeringapplicationvalue.Keywords:C51microcontroller;voltagecomparator;temperaturesensor;A/Dconvertercircuit；LCD目录摘要……………………………………………………………………3第一章：绪论…………………………………………………………………1.1课题来源……………………………………………………1.2温度采集系统的意义……………………………………………1.3研究的目的及意义……………………………………1.4温度传感器的国内外研究动态………………………第二章：整体思路………………………………………………………32.1系统设计方框图2.2系统方案选择2.3系统部件功能简介第三章温度采集部分…………………………………………………………43.1温度传感器……………………………………………………………43.1．1……………………………………………………………………3.1.2……………………………………………………………………3.1.3……………………………………………………………………3.2AD590的分析研究……………………………………………………63.2.1……………………………………………………………………3.2.2……………………………………………………………………第四章：电压比较器……………………………………………………………7第五章：单片机和A/D转换电路软件设计设计………………………………95.1A/D转换程序流程图5.2显示程序流程图总结…………………………………………………………………10参考文献…………………………………………………………………11附录引言空调作为一种季节性很强的市场，进入到2011冷冻年度以来，还是走出了与往年迥异的走势，其特点也与往年有所不同。新年度开盘至今已经整整五个多月了，纵观这淡季五个月的时间，其实空调行业并不平静，走出了先抑后扬的走势。...用一句当下时髦语言来说中国空调产业的话，那就是——2010年很给力。据国家统计局公布的一份《工业主要产品产量及增长速度》表显示，截至今年11月，国内空调器的产量突破1亿台，达到10287.8万台。这一数据进一步表明，中国作为全球最大的空调制造基地地位，已是无人能够撼动。不过空调作为一种季节性很强的市场，进入到2011冷冻年度以来，还是走出了与往年迥异的走势，其特点也与往年有所不同。新年度开盘至今已经整整五个多月了，纵观这淡季五个月的时间，其实空调行业并不平静，走出了先抑后扬的走势。2011冷冻年度开盘是相对比较平淡的，与往年那种高调开盘形成了鲜明的对比。上年度开盘，行业企业基本上都是集中在8—9月份召开年度经销商会议，而今年开盘仅有为数不多的几家品牌召开会，并且会议规模也不如上年度那么大。上年度格兰仕空调的中国市场年会参加经销商达到3000多人，今年包括格兰仕在内的多数品牌只是召开核心经销商会议，并且在规模上显得也比较小，完全没有那种轰轰烈烈的规模气势。今年开盘前期市场为何相对比较沉寂呢？客观上讲，一来2010年旺季持续时间比较长，直到8月份市场还在旺销，劳累了整整一个旺季，不论厂家还是商家，都需要一个休养生息的时间，因此开盘初期出现一段时期的平淡也是在情理之中；二来往年强势开盘目的就是为了吸引经销商淡季打款，今年在流动性充裕的经济环境下，出台淡季吸款政策的冲动并不是很强；三来2010年旺季持续时间比较长，库存基本上消化完毕，少了清理老库存的压力；四来经过行业的洗牌升级，行业品牌的集中度已经非常之高。生存下来为数不多的品牌，相对已是比较理性，在市场上大幅炒作的冲动已很小。从主观上来说，市场在淡季前期沉寂，还有一个微妙的因素，也是大家不愿说或者是不便说的。那就是在2010年实施“节能惠民”、“以旧换新”政策中，不论厂商普遍有一些投机取巧，钻政策空子的行为。淡季前期正是各厂商结算政策补贴的关键时期，并且政府有关部门对此状况有所了解，当时正在各地做有针对性的调研。在此节骨眼上，没有哪个厂家会高调抛头露面，否则那不是自找麻烦吗？在当时，偃旗息鼓静观其变才是最为理智策略，这就是为什么2011年开盘初期市场沉寂的重要原因之一。综上所述，淡季前期不是各品牌不给力，而是由各种因素纠结在一起，制约各个厂家不愿过早发力。活动增多转活跃进入到淡季中期，也就是2010年10月底以后，市场环境情况似乎也发生了变化，行业很快就进入到给力期。一方面主要是针对各企业执行“节能惠民”与“以旧换新”的调查已经告一段落，该结算的已经获得结算，企业的后顾之忧已经基本解决；另一方面市场也急需得到启动，否则淡季市场不能够放量，实现一部分销售额，一年的计划恐怕就的泡汤。在空调产品进入中国市场初期，所谓淡季基本上是不做销售的。随着各个企业产能的不断扩大，如果仅依靠旺季做销售，已经远不能满足产能的释放。因此，聪明的国内空调人，就发明了淡季吸款放货，把产品输送到产业链的流通环节中，迫使经销商在淡季也想办法促销，实现淡季销售比例的扩大。国内空调市场起步初期那种淡季“刀枪入库，马放南山”的景象已不复存在。进入2010年10月之后，行业主流品牌都开始逐步活跃起来。10月末，美的集团举行了隆重的庆典仪式。集团董事局主席何享健宣布，截至今年10月，美的集团销售收入首次突破1000亿元。他同时提出“再造一个美的”的目标：到2015年美的实现销售收入2000亿元，其雄心何其壮也。11月8日，海信科龙在青岛召开主题为“合作、共赢、新起点”的2010年空调全球核心供应商大会，旨在空调核心部件的研发升级、战略采购、未来发展方面缔结战略同盟，以进一步发挥海信科龙在变频空调领域的技术优势和提升市场地位。进入2010年12月份，市场更是好戏来台。12月13日奥克斯“热霸”空调上市发布会暨奥克斯空调2011年产品战略发布会在北京举行，展示了奥克斯有效解决空调制热软肋的新技术产品，标志着奥克斯空调实现了从价格战向价值战的华丽转型成功；12月17日，广州松下召开主题为“智慧引擎品鉴节能舒适”的新品发布会，18各系列的新产品惊艳亮相，展示了松下技术领先的产品优势。不久，12月20日志高空调与国际同业协会共同在北京联合宣布，全球首台“Cu＋铜抑菌家用空调”面世，一方面彰显了志高在空调领域强大的研发制造能力，另一方面表明了志高在进军产品高端领域的决心与实力。一系列眼花缭乱的市场行为，在年末的空调市场掀起了一轮又一轮的波澜。各个厂家不惜气力的进行一系列市场运作，目的很明显，就是为了启动淡季市场，给2011冷冻年度整体销售奠定坚实的基础。产品升级为重点与往年不同的是，2011冷年淡季市场活跃的焦点，主要集中在新技术、新产品的发布与推广，决非以往多关注在市场概念的宣传与炒作上。行业龙头格力，进入新年度就宣称以核心技术打造超薄空调，并且大力宣传掌握核心技