篇一：毕业设计-空调温湿度自动控制原理
空调温湿度自动
控制原理
专 业 系
班 级
学生姓名
指导老师
完成日期
空调温湿度控制原理
带信号选择器的室内温、湿度控制
带信号选择器的室内温、湿度控制原理如下图
图 1
OASA
冷水热水
温度调节：利用室内温、湿度变送器TMT01检测室内的温度，并经温度调节器TC01控制冷水电动三通调节阀（分流三通）TV1和热水电动分流三通调节阀TV2以满足室内温度调节的需要。进入冬天运行时，将TC01温度调节器上的“冬-夏”季转换开关置于“冬”季档，如果室内温度高于设定值时，TC01温度调节器将控制热水电动调节阀改变分流比例，减少进入空气加热器的热水量，降低室内的温度；反之，则增大分流三通调节阀直流通路的热水量，提高室内温度。夏季运行时，则须将TC01温度调节器上的冬-夏季转换开关切换至“夏”档，此时如果室内检测到的温度高于设定值时，信号经TC01温度调节器和SS01信号选择器后，控制冷水阀TV1使之开大分流三通的直流通路；反之则关小TV1的直流通路。
湿度调节：利用室内温、温度传感变送器TMT01检测空调房间内的湿度信号，并通过调节器MC01控制电动双通调节阀MV或冷水分流三通TV1，以控制空调房间内的相对湿度。冬季运行时，将湿度调节器MC01上的“冬-夏”季转换开关转换为“冬”档，此时房间内湿度低于室内湿度设定值时，调节器则发出指令，驱动电动加湿调节阀开启（或开大），加大进入送风气流中的水蒸汽量以提高室内的相
对温度；反之，则关小加湿电动调节阀，减少进入送风气流中的水蒸汽量，降低室内的相对湿度。如果加湿电动阀MV外于全闭状态，室内的相对湿度仍高于室内温度设定时，温度调节器的控制信号将通过信号选择器SS01与TC01控制信号相比较，当除湿信号电压高于湿度控制信号的电压时，则将由湿度调节器MC01控制冷水电动三通调节阀，对空气进行除湿处理，以达到房间内湿度控制的目的。 根据送风温度及露点温度实现送风温、湿度控制
温度调节：利用风道内的温度传感器TE1检测送风温度，并通过调节器TIC01再经电气转换器EAT01后控制换热器冷（热）水入口的气动薄膜调节阀TVL，TVR改变进入换热器内的冷（热）水流量（或温度）以达到调节送风温度的目的。冬季，如果TE1检测的送风温度低于调节器TIC01的设定值时，TIC01的输出信号增大，并经电-气转换器将EAT01转换成气动信号，使热水气动调节阀TVR开大，反之，则关小。夏季，如果送风温度高于设定值时，TIC01的输出信号增大，再经电-气转换器EAT01及信号倒相器SIN01，使冷水气动调节阀TVL开大，反之，则关小。
湿度调节：当露点温度传感器TE2检测的送风露点温度低于湿度调节器MIC01的设定值时，MIC01的输出信号经电-气转换器EAT02输出压力变化，调节蒸汽加湿阀的开度。当MV关闭后，露点温度仍在升高时，则控制信号通过信号选择器SS01及信号倒相器S1N01，使气动冷水调节阀TVL开大，以控制露点温度恒定，以而保证温度在所要求的范围。
送、回风温度串级调节的新风温度控制
送、回风温度串级调节的新风温度控制如图，在系统运行中，根据冬夏季节，利用回风和送风管道温度传感器TE2，TE1检测送、回风温度，并通过调节器TC01分别控制冷/热水电动双通调节阀，以实现串级控制，并使回风温度稳定在一个给定值上T1S。
T2MIN——送风温度最低限值
△ T2——副调节器给定值范围
按新风温度选择风阀开度的送、回风温度串级调节
温度调节：由风道温度传感器TE1和TE2分别测得送、回风温度，将信号送至温度调节器TC01，TC01以回风温度传感器为主调参数，送风温度为副调参数，以回风温度重调送风温度给定点。调节器TC01的输出按顺序控制热水（或蒸汽）电动调节阀TVR，新风阀WV1和冷水阀TVL，TE03检测新风温度，并将其信号和送风温度信号及TC01调节器输出信号同时送至TC02。TC02调节器将根据这些控制信号调节新风阀WV1的开度。冬季时，新风阀控制在最小开度；在过渡季节时，新风阀按一定比例开大或关小，夏季时，新风阀也控制在最小开度。
湿度调节：利用室内湿度传感器MT01检测室内相对温度值，并将温度信号送至调节器MC01。冬季MC01的输出控制蒸汽加湿调节阀MV，当室内湿度低于设定值时，MV开大加湿，反之则关小；夏季则通过转换开关使MC01处于夏季运行状态，控制冷水阀TVL来调节湿度。
温、湿度串级调节并执行机构的分程控制
温度调节：由TMT01，TMT02分别测行回风和送风温度，并通过温度调节器TC01控制冷（热）水调节阀TVL（TVR），调节器TC01以回风温度为主调参数，送风温度为副调参数，用回风温度重调送风温度的给定值。冬季，如果回风温度低于给定温度值时，热水调节阀TVR开大，提高送风温度，反之，TVR关小，降低送风温度。夏季时，若回风温度高于给定值时，冷水阀TVL开大，使送风温度降低；反之，TVL关小，提高送风温度，使室内温度在要求范围内。
湿度调节：利用TMT01、TMT02温、湿度传感器、变送器分别测得回风和送风湿度。并将湿度信号转换成0~10V·DV信号送至湿度调节器MC01，MC01根据回风温度的变化控制蒸汽加湿调节阀TVS或冷水调节阀TVL以调节送风湿度。冬季运行时，当回风温度低于给定湿度时，蒸汽加湿阀TVS开大，提高送风湿度；反之，则关小TVS。当加湿调节阀TVS处于全关状态时，回风湿度仍高于设定值时，MC01输出信号，经信号选择器SS01后（若MC01的信号电压高于TC01的信号电压），控制冷水阀TVL开大进行去湿。
送、回风湿度串级调节和湿度的选择控制
温度调节：送风温度传感器TE1和回风温度传感器TE2分别检测空调系统中的送、回风温度，并将送至温度调节器TC01，TC01以回风温度为主参数，送风温度为副参数，用回风温度重调送风温度给定值。送风温度是在某一最高和最低温度之间由回风温度进行补偿，TC01温度调节器根据送回风温度按顺序控制热水调节阀TVR、新风阀WV1和冷水调节阀TVL。
电压给定器EG01的功能是设立新风阀的最小开度，EG01和TC01的信号同时送至信号选择器SS01，当EG01的给定电压高于TC01的输出电压时，新风阀由EG01控制在最小开度。
湿度控制：由室内湿度变送器MT01检测室内湿度并转换成0~10·DV信号送至湿度调节器MC01。MC01根据室内湿度的变化控制蒸汽加湿调节阀MV和冷水阀TVL。当室内湿度低于定值时，MV开大加湿，反之则MV关小，当MV全关后，室内湿度仍然超过设定值时，MC01输出信号至选择器SS02。当MC01的输出信号电压高于TC01的输出电压时，则MC01控制冷水阀TVL开大除湿，使室内湿度保持在所要求范围内。
空调自控原理
从节能的观点出发，在空调系统在运行中，都要使用一部分回风，同时为了满足室内人员的卫生条件而又必须采用一定量的新风，因此空调机组常常是对系统中的新、回风混合后进行热、湿处理，然后送入空调房间，进入房间内的经过热、湿处理的空气吸收室内的热、湿负荷后达到室内所要求的空气参数。对于室内空气状态参数的测定，是由设置在室内或空调房间的回风管道内的传感器来完成。
按新、回风焓值比较控制新风量
利用焓差控制新风量
为了充分、合理地回收回风中的能量和利用新风中的热能，根据新、回风焓值比较来控制新风量和
篇二：空调的温度控制毕业设计
毕 业 设 计
学生姓名
系 (部)
专 业
题 目
2011 年 6 月 赵程程 学 号 机电工程系 机电一体化 空调的温度控制系统的设计 20085102 指导教师 张淑敏
摘 要：空调的温度控制单元应用了单片机技术，用于实现温度自动控制，现场温度经温度传感器采样后，变换为模拟电压信号，经低通滤波滤掉干扰信号后送给放大器，信号放大后送到A/D转换器转换为数字信号送单片机，单片机将给定的温度与测量温度的相比较，得出偏差量，执行器由开关频率较高的固态继电器开关担任，采用模拟的PWM控制方法，改变同一个周期中电子开关的闭合时间，完成温度的控制。实现以单片机为控制中心，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自动控制。
关键词：单片机，传感器，自动控制
Abstract: Air conditioning's temperature control unit has applied the monolithic integrated circuit technology, uses in realizes the temperature automatic control, the scene temperature after the temperature sensor sampling, transforms for the analogue voltage signal, filters out the unwanted signal after the low-pass filtering gives the amplifier, after the signal enlarges, delivers A/D switch to transform for the digital signal delivers the monolithic integrated circuit, the temperature which and the survey temperature the monolithic integrated circuit will assign compares, obtains the extent of the error, the actuator by the turn-on frequency high solid state relay switch holds the post, uses the simulation the PWM control method, the change identical cycle neutron switch's closing time, completes the temperature the control. Realizes take the monolithic integrated circuit as the control center, as carries out the component take the air conditioner, completes through the monolithic integrated circuit procedure to the indoor temperature automatic control.
Keywords: Monolithic integrated circuit, sensor, automatic control
1
目录
1 引言 ..................................................... 3
2 总体方案设计和选择 ....................................... 3
2.1 方案一 ................................................. 3
2.2 方案二 ................................................. 3
2.3 总体方案设计和选择 ..................................... 3
3 DS18B20温度传感器 ........................................ 4
3.1 DS18B20的工作原理 ...................................... 4
3.2 DS18B20的测温原理 ...................................... 5
4 单片机接口设计 ........................................... 6
4.1 设计原则 ............................................... 6
4.2 引脚连接 ............................................... 6 5 系统整体设计 ......................................... - 7 -
5.1 系统硬件电路设计 ................................... - 7 -
5.2 系统软件设计 ....................................... - 9 -
5.3 调试 .............................................. - 10 -
总 结 ..................................................... 11 致 谢 ................................................. - 12 - 参考文献 ............................................... - 13 - 附 录 ................................................. - 14 - 附录A 主板电路图 ...................................... - 14 -
附录B 程序代码 ............................................ 15
附录C-1 系统总流程图 ...................................... 21
附录C-2 读出温度子程序 .................................... 22
附录C-3 主程序流程图 ...................................... 23
1 引言
空调也就是空气调节器，是一种用于给空间区域提供处理空气的机组。它作为现代生活中必备的生活电器，应用的越来越广泛。它的功能是对房间或一定区域内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。它使得人们的生活环境更加舒适，也满足了工艺加工过程对精度的要求。研究空调的温度控制系统，也即是研究空调机对温度的测量与控制调节问题。
已往温度控制的电路系统很多，有模拟电路构成的、数字电路构成的等，但其电路复杂且控制效果不佳，只能用于一些精度要求较低的场合。在20世纪90年代中期最早推出的智能温度控制器，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到2°C。国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9~12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5~0.0625°C。为了提高多通道智能温控器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
进入21世纪以后，空调的温度控制要求也越来越高，单片机便出现在人们的视野中，它具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点。自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，广泛应用在家用电器、办公自动化、医用设备、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。
基于单片机的空调器温度控制系统，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机使人们的生活更加方便、舒适、丰富多彩。应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围更广，精度更高，要实现高精度的温度自动控制就必须采用计算机控制系统。
本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能[2]：当温度低于设定下限温度时，系统自动启动加热继电器加温，使温度上升，同时绿灯亮。当温度上升到下限温度以上时，停止加温；当温度高于设定上限温度时，系统自动启动风扇降温，使温度下降，同时红灯亮。当温度下降到上限温度以下时，停止降温。温度在上下限温度之间时，执行机构不执行。三个数码管即时显示温度，精确到小数点一位。 2 总体方案设计和选择
2.1 方案一
测温电路[7]的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。
2.2 方案二
考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行转换，依次完成设计要求。
2.3 总体方案设计和选择
比较以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。
在本系统的电路设计方框图如图所示，它由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机AT89S51；②显示部分采用3位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示；③温度采集部分采用DS18B20温度传感器。
图2－1 温度计电路总体设计方案 1. 控制部分
单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用，系统应用三节电池供电。
2. 显示部分
显示电路采用3位共阳LED数码管，从P0口送数，P2口扫描。
3. 温度采集部分
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温。这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作，由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。数字温度传感器DS18B20把采集到的温度通过数据引脚传到单片机的P1.0口，单片机接受温度并存储。此部分只用到DS18B20和单片机，硬件很简单。
3 DS18B20温度传感器
3.1 DS18B20的工作原理
根据DS18B20的通讯协议[3]，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：
1. 每一次读写之前都必须要对DS18B20进行复位；
2. 复位成功后发送一条ROM指令；
3. 最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。
复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待15～60微秒左右后发出60～240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序。
(1) 初始化时序
总线上的所有传输过程都是以初始化开始的，主机响应应答脉冲。应答脉冲使主机知道，总线上有从机设备，且准备就绪。主机输出低电平，保持低电平时间至少480us，以产生复位脉冲。接着主机释放总线，4.7KΩ上拉电阻将总线拉高，延时15～60us，并进入
[6]接受模式，以产生低电平应答脉冲，若为低电平，再延时480us。
(2) 写时序
写时序包括写0时序和写1时序。所有写时序至少需要60us，且在2次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间，都是以总线拉低开始。写1时序，主机输出低电平，延时2us，然后释放总线，延时60us。写0时序，主机输出低电平，延时60us，然后释放总线，
篇三：空调机的温度控制毕业设计
本 科 毕 业 设 计
题目：空调机的温度控制器设计
姓 名 学 院 专 业 年 级 学 号 指导教师
2012 年 5月 23日
独 创 声 明
本人郑重声明：所呈交的毕业论文(设计)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
此声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一 二年 五 月一十六 日
毕业论文（设计）使用授权声明
本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文（设计）的规定。
本人愿意按照学校要求提交论文（设计）的印刷本和电子版，同意学校保存论文（设计）的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文（设计）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布论文（设计）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
论文作者（签名） 二〇一 二年 五 月一十六日
毕业设计选题报告
毕业设计任务下达书
学院 专业 学号 姓名
现将毕业设计任务下达书发给你。毕业设计任务下达书内容如下：
一、 毕业设计题目
二、 主要内容
三、 具体要求
以51单片机为核心，配合传感器，LED显示器、键盘等，设计空调温度控制器，要求在设计中实现预设温度，根据环境温度驱动压缩机工作实现升温或降温等目的。要求尽量多地查阅文献资料，写作格式要完全符合学院的模板。 四、 主要参考文献
[1] 谢维成，单片机原理与应用及程序设计[M].北京；清华大学出版社. 2009.
[2]刘畅生，传感器简明手册及应用电路[M] 西安：西安电子科技大学.2006. [3]王福瑞，单品微机测控系统设计大全[M]北京：电子工业出版社，2006.
五、
六、 毕业设计任务下达书于2012 年 1 月 6 日发出。毕业设计应于 2012 年 5 月20 日前完成后交指导教师，由指导教师评阅后提交毕业设计答辩委员会。
七、 毕业设计任务下达书一式两份，一份给学生，一份留学院存档。
指导教师：签发于 2012 年1 月 6 日
分管院长：签发于 年月日
进程安排
毕业设计开题报告
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