空调温度控制课程设计

目 录

1 绪 论 .................................................. 2 2 温度控制系统简介 ....................................... 3 2.1系统组成 .......................................... 3 2.2系统方块图 ........................................ 3 2.3温度控制系统原理图 ................................ 3 3 硬件电路的设计 ......................................... 4 3.1 80C51单片机及其最小系统 .......................... 4 3.2 温度检测与信号放大电路 ............................ 5 3.3 A/D转换模块 ...................................... 7 3.4 键盘电路 .......................................... 9 3.5 数码管显示电路 ................................... 10 3.6 压缩机控制驱动电路 ............................... 10 3.7系统总电路原理图 ................................. 11 4 软件设计 .............................................. 12 4.1系统流程图设计 ................................... 12 4.2 A/D转换子程序流程图 ............................. 13 4.3 LED显示流程图 ................................... 14 4.5 数字控制算法流程图 ............................... 14 总结与体会 .............................................. 16 参考文献 ................................................ 17

1 绪 论

空调即空气调节（air conditioning），是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气，使目标环境的空气参数达到要求。

液体汽化制冷是利用液体汽化时的吸热、冷凝时的放热效应来实现制冷的。液体汽化形成蒸汽。当液体（制冷工质）处在密闭的容器中时，此容器中除了液体及液体本身所产生的蒸汽外，不存在其他任何气体，液体和蒸汽将在某一压力下达到平衡，此时的汽体称为饱和蒸汽，压力称为饱和压力，温度称为饱和温度。平衡时液体不再汽化，这时如果将一部分蒸汽从容器中抽走，液体必然要继续汽化产生一部分蒸汽来维持这一平衡。 液体汽化时要吸收热量，此热量称为汽化潜热。

汽化潜热来自被冷却对象，使被冷却对象变冷。为了使这一过程连续进行，就必须从容器中不断地抽走蒸汽，并使其凝结成液体后再回到容器中去。从容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽，则所需冷却介质的温度比液体的蒸发温度还要低，我们希望蒸汽的冷凝是在常温下进行，因此需要将蒸汽的压力提高到常温下的饱和压力。

制冷工质将在低温、低压下蒸发，产生冷效应；并在常温、高压下冷凝，向周围环境或冷却介质放出热量。蒸汽在常温、高压下冷凝后变为高压液体，还需要将其压力降低到蒸发压力后才能进入容器。

压缩机吸入低压气体经过压缩机压缩变成高温高压气体，高温气体通过换热器把水温提高，同时高温气体会冷凝变成液体。液体在进入蒸发器进行蒸发，（蒸发器蒸发的同时也要有换热媒体，根据换热的媒体不同机器的型号结构也不同，常用的有风冷和地源。）液体经过蒸发器后变成低压低温气体，低温气体再次被压缩机吸入进行压缩。

2 温度控制系统简介

2.1系统组成

本系统由单片机80C51、温度检测电路、键盘电路、显示电路、A/D转换电路、执行电路等部分组成。系统通过这几个部分的协调工作实现房间温度的自动控制。大致过程如下：热电偶测温并转换成电压信号，电压信号由放大电路放大成0-5v信号，再由ADC0808转换成数字信号并将数字信号输入单片机，单片机进行数据处理后通过数码管显示，同时将测定温度与设定温度进行比较，并计算出控制量控制继电器工作，实现压缩机的制冷与加热功能，实现对温度控制。本系统对于独立式键盘设定的温度也进行了显示。

2.2系统方块图

系统总方块图比较简单，就是一个单闭环回路。通过单回路对温度进行调节控制。如图2-1所示

图2-1系统方块图

2.3温度控制系统原理图

首先我们可以从大体上分析一下系统的控制原理，根据系统的方块图，联系计算机控制的知识，就可以分析出完成这个控制系统需要的模块。然后将这些模块通过一定的逻辑联系组合起来。具体图如图2-2

图2-2温度控制系统原理图

3 硬件电路的设计

硬件电路由80C51单片机最小系统、温度检测电路、A/D转换电路、键盘电路、数码管显示电路、继电器及压缩机执行电路等组成。正是由于这些电路模块的协调工作，系统才能完成它的温度自动控制。

3.1 80C51单片机及其最小系统

80C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘﹑除﹑减﹑比较﹑16位数据指针﹑布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和五个中断源。80C51采用40引脚双列直插式DIP，内有128个RAM单元以及4K的ROM，80C51有两个十六位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。

（1）80C51管脚介绍如下：

1）XTAL1、XTAL2 – 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 2）ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。 3）ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 4）PSEN:外ROM读选通信 …… 此处隐藏：5285字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……