室内温度控制系统设计毕业论文.doc

室内温度自动控制系统摘要在现代人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。在人们的生产生活中,无论生活在哪里,从事什么工作,都要时时刻刻与温度打着交道。尤其是在18世纪工业革命以来,工业发展与农业生产都与能否掌握温度,有着密不可分的联系。因此,温度的监测与控制与人类的生产生活有着十分重要的意义。我们通过STC12C5A60S2单片机和DALLAS公司DS18B20温度传感器对室内温度进行实时监测与控制实现温度的相对稳定具有极其重要的现实意义。通过该系统的设计制作实践对电子系统设计运动控制理论应用，研究新技术学习知识增强动手能力具有重要的现实意义。关键字：温度控制DS18B20单片机控制系统设计目录论文1引言51.1项目概述51.2设计目的51.3设计任务51.4研究思路和方法62项目总体方案设计72.1系统原理框图与工作原理72.1.1国内外室温控制技术研究72.1.2系统原理框图设计73.系统硬件设计83.1电源模块83.2控制系统模块83.3温度检测93.3.1常用温度检测传感器93.3.2DS18B20温度传感器电路113.4驱动模块123.4.1半桥驱动原理123.5升温模块123.6人机交互模块133.6.11602液晶显示133.6.2红外遥控操作原理143.6.3红外接收电路144.系统软件设计154.1程序流程图154.2温度采集164.2.1DS18B20软件定义164.2.2温度的计算164.3红外遥控164.4电机的PWM控制224.5发热电阻丝的控制245.调试运行255.1温度传感器校准255.2温度调节时间265.3温度波动范围265.4系统参数276.系统优化286.1优化控制方式286.2美化外形结构286.3.扩展系统应用28结论30致谢31参考文献32附件一：原理图33附件二：源程序341引言1.1项目概述我们的项目开发针对的对象是收入水平不高，买不起空调，有希望能不受热受冷舒适的生活。并且本系统操作简单，成本低廉。本系统包括：温度采集、无线人机交互、自动控制、异常报警等四部分。1、温度采集温度采集通过DS18B20将环境温度采集反馈回单片机并在显示界面上显示出来。2、无线人机交互使用者可以通过遥控器设置风速，温度等模式。3、自动控制通过使用者设置的风速、温度和采回来的环境温度通过单片机自动对加热和风速进行控制，起到自动控制环境温度的作用。4、异常报警对于在使用时产生异常，比如温度过高时，系统发起声光报警提示出现问题。1.2设计目的人们在日常的生活中，烈日炎炎的夏季会使人们感觉酷暑难耐，在白雪皑皑的冬季又会冷的瑟瑟发抖；于是人们就想买台空调，可是空调又太昂贵，对于大部分低收入阶层来说很难能承担起着部分费用。而夏日买的电风扇又在冬天又不能使用，冬日的电热炉有不能在热天使用；季节一交替就要将其封存起来，不利于设备的有效使用，在存储时候又要占据多余的空间，带来了不少麻烦。而在这种情况下我们发现为什么不将风扇和电热炉有效结合起来再加上一些传感器和控制器组成一个温度自动控制系统，这样价格便宜而且一年四季都能使用。还能自动调节不用过多的人为干预，为人们营造一个舒适的环境。同时我们还发现我们发现这样一个控制系统也可以推广到大棚种植等一些对温度有要求的环境。这样有很好的市场前景和研究意义。1.3设计任务从生物学角度室内温度一般冬天不应低于12℃，夏天以不高于26℃为宜。同时，还要尽量做到各点温度均匀并保持时间上的恒定。平均温差（外墙内壁的温度与室内任何一处的温度差）不天于2℃，垂直温差（高差每米相差的度数）不大于3℃。在这种情况下才是健康的温度。为了能够人们身体健康，又能满足价格低廉、操作简单、适合任何人群使用的原则本设计将采用红外无线遥控，和单片机自动控制采用风扇和发热丝来实现温度的调节。1.4研究思路和方法通过温度传感器DS18B20对室内温度进行采集，并实时显示在1602的液晶界面上，通过红外遥控器来调节模式和调节温度。并通过电机和电热丝冰块来实现对于室内温度的调节。在检测系统的执行性能，我们采用对其功耗进行测量，了解在各个模式下功耗进行测量。设置不同的温度记录系统调节到相应温度需要的时间，和系统在保持这个温度时候的振荡情况。2项目总体方案设计2.1系统原理框图与工作原理2.1.1国内外室温控制技术研究从国内外温室控制技术的主流方式来看,室内温度控制技术大致有三种方式。(1)手动控制。通过人对室内温度的观测,凭借长期积累的经验和直觉推测及判断,手动调节温室内环境。但这种控制方式的劳动生产率较低,并不能实现室内温度的自动控制。(2)自动控制。这种控制系统需要计算机根据传感器的实际测量值与温控系统事先设定的目标值进行比较,有计算机完成室内温度的控制过程。计算机自动控制的温室控制技术实现了自动化控制