基于单片机的水源热泵控制器设计

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1、题目基于单片机的水源热泵控制器设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师________完成地点年月日基于单片机的水源热泵控制器设计[摘要]：本课题的主要任务是了解水源热泵的工作原理，根据热泵工作的要求，设计基于单片机的热泵控制器。控制器的功能是基于水源热泵空调系统的工作原理和基本工作要求而确定的，主要有：制热／制冷模式选择、室内工作温度上／下限设定、室内循环出水温度上／下限设定、系统定时开／关机时间设置、压缩机防冻温度设置等。[关键词]：水源热泵单片机温度控制PID算法Watersourceheatpumpbasedo

2、nsinglechipmicrocomputercontrollerdesign[Abstract]:Themaintaskofthissubjectistounderstandtheworkingprincipleofwatersourceheatpump,accordingtotherequirementoftheheatpumpwork,heatpumpcontrollerdesignbasedonsinglechipmicrocomputer.Thefunctionofthecontrollerisbasedo

3、ntheworkingprincipleofwatersourceheatpumpairconditioningsystemandthebasicjobrequirementsanddetermine,mainlyinclude:heating/coolingmodeselection,indoortemperature/lowlimitsetting,indoorcirculatingwatertemperature/lowlimitsettingandsystemtimingon/offtimeSettings,c

4、ompressoranti-freezingtemperatureSettings,etc.[Keywords]:WatersourceheatpumpSinglechipmicrocomputerTemperaturecontrolPIDalgorithm目录1.绪论11.1课题研究目的及意义11.2热泵在国内外发展状况11.3课题主要研究的内容22.水源热泵空调系统32.1水源热泵基本工作原理32.2水源热泵的分类42.3水环热泵空调系统的特点53．系统方案和硬件电路设计63.1控制器总体设计方案63.1.1方案选

5、择63.1.2方案设计63.2单片机系统硬件接口单元103.3温度采集模块113.3.1温度采集模块设计方案113.3.2温度传感器的选型113.3.3DS18B20介绍123.4显示模块133.4.1显示模块设计方案选择133.4.2液晶显示器LCD1602143.4.3显示模块硬件电路图153.5键盘153.5.1薄膜键盘介绍153.5.2输入模块电路图163.6电源电路163.7开关量采集与控制输出174.软件设计194.1整体流程图194.2LCD显示软件设计204.3温度采集模块软件设计204.4控制器程序设

6、计214.5算法214.5.1常用控制方法214.5.3数字PID及其算法介绍225.调试与结果275.1主要调试内容275.2综合调试中出现的问题和解决办法275.2.1显示模块出现的问题和解决办法275.2.2调试PID参数时出现的问题和解决办法275.2.3综合调试中执行器模块出现的问题和解决办法275.3调试步骤和结果285.4调试总结296.总结30致谢32参考文献33附录34附录A总体电路图34附录B实物图34附录C程序35英文文献47中文翻译521.绪论1.1课题研究目的及意义随着国民经济的高速发展，人们

7、对生活环境舒适度的要求越来越高，对采暖和制冷设备需求逐年增加。采暖及空调所消耗的能源也不断快速增加；随之带来的燃煤、燃油、燃气（直接和间接）的消耗量加大，使得燃烧污染日益严重。而且传统方式的采暖和空调耗能大，而且消耗的是不可再生能源（电、煤、燃气等），而现有能源物质的储量是非常有限的,能源紧缺的问题越来越成为人们关注的焦点。过度地使用自然资源,使环境日益恶化,环境恶化的严重性己经在威胁着人类自身的生存和发展。然而适用于低温地热利用的高效水源热泵空调系统越来越受到重视，水源热泵技术作为一种回收利用可再生热能的有效手段,把

8、保护环境和节约能源这两大优势融为一体,成为非常有生命力的新技术,基于热泵技术的供热或制冷系统受到人们的青睐。在地下水资源丰富的乡村地区家庭采用水源热泵空调系统进行供暖或制冷，对于能源的高效与环保利用具有极为重要的意义，其推广应用前景广阔。1.2热泵在国内外发展状况水源热泵系统有习惯称作闭式环路水源热泵系统。水源热泵技术的提出始于美