学位论文—空调温度控制单元设计.doc

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1、湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书摘要在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。本设计是一个典型的智能电子系统设计。以AD590为采集器、89S51为处中央理器、空调机相应电路，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器、BC

2、D-锁存/7段译码/A/D转换器等）为执行器来完成设计任务提出的温度控制要求。该设计分总体方案设计、硬件设计、软件设计、系统调试几个部分，设计过程流畅，所设计的电路单元较为合理。该设计在硬件方案设计、单元电路设计、元器件选择等方面较有特色。【关键词】89C51单片机，AD590为采集器，LED数码显示器，A/D转换器。第38页湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书目录摘要1第一章设计方案41.1设计任务41.2设计总方案4第二章硬件设计62.1硬件各单元方案设计与选择62.2单元电路设计10第三章软件设计153.1程序流程图153.2主程序清单193.3系统调试25第四章设计主要芯片介

3、绍274.189S51274.2ADC0809294.3AD59032总结与体会36谢辞37参考文献38第38页湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书第一章设计方案1.1设计方案任务设计一个空调机的温度控制单元。用单片机技术及相应仿真平台进行开发，通过数据采集系统，对温度进行采集并作A/D转换，再传输给单片机。以空调机为执行器件，通过单片机程序来完成对室内温度的控制。设计的主要要求如下：1，温度设定范围为-10~45摄氏度，最小区分温度为1摄氏度，标定温度小于等于1摄氏度。2，用二位十进制数码显示当前温度。3，能根据设定的温度实现自动加热或降温处理。4，设计出控制系统电路单元。1.2设

4、计总方案选用89S51单片机为中央处理器，通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后再驱动空调机的加热或降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。总方案结构图1所示第38页湖南铁路科技职业技术学院毕业（设计）论文说明书输入部分显示部分89S51A/D转换器驱动控制驱动控制温度传感器（加热）（制泠）空气图1空调温度控制单元结构图实现方案的技术路线为：用按钮输入标准温度值，用LED实时显示环境空气温度，用驱动电路控制压缩机完成加热和制冷空调，用汇编语言完成软件编程。第38页湖南铁路科技职业技术

5、学院毕业（设计）论文说明书第二章硬件设计硬件设计部分将寻找单元电路最合适的设计方案，再进行单元电路设计，最后介绍所用到的特殊元器件。2.1硬件各单元方案设计与选择2.1.1温度传感部分要求对温度和与温度有关的参量进行检测，应该考虑用热电阻传感器。按照热电阻的性质可以分为半导体热电阻和金属热电阻两大类，前者通常称为热敏电阻，后者称为热电阻。方案1采用热敏电阻，这种电阻是利用对温度敏感度的半导体材料制成，其阻值随温度变化有明显的改变。负温度系数热敏电阻器通常是由锰，钴的氧化物烧制成半导体陶瓷制成。其特点是，在工作温度范围内电阻阻值随温度的升高而降低。课满足40~90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度，

6、重复性，可靠性比较差，不适用于检测小于1摄氏度的信号，而且线性度很差，不能直接用于A/D转换，应该用硬件或软件对其进行线性化补偿。方案2采用温度传感器铂电阻Pt1000.铂热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能用作工业测温元件，且元件线性较好。在0~100摄氏度时，最大非线性偏差小于0.5摄氏度。铂热电阻与温度的关系式，Rt=R0(1+At+Bt.t)；其中Rt是温度为t摄氏度时的电阻；R0是温度为0摄氏度时的电阻；t为任意电阻值，A,B为温度系数。但其成本太贵，不适合做普通设计。方案3采用集成温度传感器，如常用的AD590和LM35。AD590是电流型温度传感器。这种传感器以电

7、流作为输出量至室温度，其典型的电流温度灵敏度是1uA/K.它是二端器件，使用非常方便，作为一种高阻电流源，它不需要要个考虑传输线上的电压信号损失和噪声干扰问题，因此特别适合作为远距离测量或控制用。另外，AD590也特别适合用于多点温度测量系统，而不必考虑选择开关或CMOS多路转换开关所引起的附加电阻造成的误差。应用电路简单，便于设计。方案选择：选择方案3理由：电路简单稳定可靠，无须调试，与A/D连