【正文】 .............................................. 10 加熱降溫驅(qū)動(dòng)控制電路 ................................................................................. 11 鍵盤(pán)輸入部分 ................................................................................................. 12 單元電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 13 溫度采集電路 ................................................................................................. 13 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） IV LED 顯示電路 ................................................................................................ 14 驅(qū)動(dòng)控制電路 ................................................................................................ 18 鍵盤(pán)設(shè)置電路 ................................................................................................ 19 電源電路 ........................................................................................................ 21 外部晶振電路 ................................................................................................ 22 元器件的選擇 ........................................................................................................... 24 AT89C51 簡(jiǎn)介 ................................................................................................. 24 譯碼器 CD4511.............................................................................................. 27 特殊器件的介紹 ....................................................................................................... 29 傳感器的介紹 ................................................................................................ 29 光電耦合器 .................................................................................................... 36 第四章 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................................... 39 軟件設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)所用工具 ............................................................................... 39 部分程序的流程圖 ................................................................................................... 40 主程序流程圖 ................................................................................................ 40 DS18B20 的溫度采樣程序流程圖 ................................................................ 40 LED 顯示部分程序流程圖 ............................................................................ 41 總結(jié)體會(huì) ................................................................................................................................. 43 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................. 44 附 錄 ..................................................................................................................................... 46 附錄 A：電路原理圖 ...................................................................................................... 46 附錄 B：部分程序清單 .................................................................................................. 47 致 謝 ..................................................................................................................................... 62 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 引 言 前言 中央空調(diào)房間的溫度控制過(guò)去一直依賴(lài)溫控電動(dòng)閥， 電動(dòng)閥可與溫控器配套使用，實(shí)現(xiàn)對(duì) 供暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中冷熱水的開(kāi)關(guān)控制。 根據(jù)我們多年來(lái)對(duì)電動(dòng)閥使用情況的調(diào)查，真正能正常使用至設(shè)計(jì)壽命的電動(dòng)閥極少，大多數(shù)在 1～ 3年內(nèi)就已失效，這是因?yàn)槲覈?guó)的工業(yè)水質(zhì)很多是含 Ca2+、 Mg2+、 Coo2等離子濃度很高的硬水，在溫度變化的空調(diào)管道中極易結(jié)垢，造成電動(dòng)閥早期即失效損壞。 另外，人們還常采用三速風(fēng)機(jī)盤(pán)管代替溫控電動(dòng)閥 進(jìn) 行調(diào)溫，它是通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)速來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)溫，不能自動(dòng)控溫，這就不可避免的發(fā)生低負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)溫度超調(diào)而造成能源的浪費(fèi)。 本文是以 DS18B20 為采集器、 AT89C51 為處理器、空調(diào) 機(jī)相應(yīng)電路為執(zhí)行器來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)提出的溫度控制要求。設(shè)計(jì)一個(gè)空調(diào)機(jī)的溫度控制 系統(tǒng) ， 在 該系統(tǒng) 中，首先通過(guò)溫度傳感器對(duì)空氣進(jìn)行溫度采集，將采集到的溫度信號(hào)傳輸給單片機(jī)，由單片機(jī)控制顯示器，并比較采集溫度與設(shè)定溫度是否一致，然后驅(qū)動(dòng)空調(diào)機(jī)的加熱或降溫 系統(tǒng) 對(duì)空氣進(jìn)行處理，從而模擬實(shí)現(xiàn)空調(diào) 溫度 控制單元的工作情況。 空調(diào)的工作原理 空調(diào)制熱、制冷主要是移動(dòng)熱量。 空調(diào)分為室內(nèi)和室外兩個(gè)部分 ， 制熱時(shí)，將室外的熱量移到室內(nèi)；制冷時(shí)，將室內(nèi)的熱量移至室外 。 空調(diào)制熱、制冷的原理，是利用氟利昂冷凝液化放熱，蒸發(fā)氣化吸熱的特性，以提 高、降低室內(nèi)空氣的溫度 。 空調(diào)制冷時(shí)，氣體氟利昂被壓縮機(jī)加壓，成為高溫高壓氣體，進(jìn)入室外機(jī)的換熱器（此時(shí)為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時(shí)熱量向大氣釋放。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 2 裝置減壓，進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的換熱器（此時(shí)為蒸發(fā)器），蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時(shí)吸取室內(nèi)空氣的熱量，從而達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。成為氣體的氟利昂再次進(jìn)入壓縮機(jī)開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。 圖 空調(diào)制冷原理圖 空調(diào)制熱時(shí) ， 氣體氟利昂被壓縮 機(jī)加壓，成為高溫高壓氣體，進(jìn)入室內(nèi)機(jī)的換熱器（此時(shí)為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時(shí)將室內(nèi)空氣加熱，從而達(dá)到提高室內(nèi)溫度的目的。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流裝置減壓，進(jìn)入室外機(jī)的換熱器（此時(shí)為蒸發(fā)器），蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時(shí)吸取室外空氣的熱量（室外空氣變得更冷）。成為氣體的氟利昂再次進(jìn)入壓縮機(jī)開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 3 圖 空調(diào)制熱原理圖 通過(guò)以上氟利昂的液化和氣化的過(guò)程，熱量在蒸發(fā)器處吸取，轉(zhuǎn)移到冷凝器處釋放，從而實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，達(dá)到制熱、制冷的目的。 空調(diào)的發(fā)展史 在 19 世紀(jì)，美國(guó)的奧利維爾、約翰戈里，法國(guó)的費(fèi)迪南，瑞士的拉烏爾皮克泰和德國(guó)的卡爾馮林德等人先后發(fā)現(xiàn)了空氣壓縮制冷的原理，并發(fā)明了以乙醚、二氧化硫、氨等為制冷劑的冷凍機(jī)，用于制冰機(jī)和食品冷藏庫(kù)、冷藏船等，雖然當(dāng)時(shí)還沒(méi)人用上述發(fā)明制造 建筑物的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，但已為空調(diào)器的誕生準(zhǔn)備了技術(shù)基礎(chǔ)。 1881 年 7 月，美國(guó)總統(tǒng)菲爾德在華盛頓車(chē)站遇刺愛(ài)重傷，時(shí)值盛夏，悶熱 難 耐，病床上的總統(tǒng)生命垂危。醫(yī)生提出，只有降低室溫才能為總統(tǒng)實(shí)施手術(shù)，挽救他的生命，美國(guó)政府把研制室內(nèi)降溫設(shè)備任務(wù)交給了工程師謝多。謝多曾在礦山工作過(guò)，接觸過(guò)當(dāng)時(shí)應(yīng)用還不廣泛的制冷設(shè)備，了解空氣壓縮制冷的原理，于是他用工業(yè)制冷用的空氣壓縮機(jī)成功地使總統(tǒng)病房的溫度從 37℃ 降到了 25℃ 。雖然這還不是產(chǎn)品化的空調(diào)器，但人們一般認(rèn)為 謝 多是世界上第一臺(tái)空調(diào)器的發(fā)明者。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 4 1902 年，美國(guó)的發(fā)明家威利 斯 開(kāi)利在研究中發(fā)現(xiàn)，人體的冷熱感覺(jué)不僅與溫度有關(guān)，而且與空氣中的濕度有密切關(guān)系。同樣的溫度，在濕度高時(shí)就感到熱，而濕度低時(shí)就感到?jīng)鏊?。用冰使空氣降溫，空氣中所含的水蒸氣因冷卻而呈飽和狀態(tài)，凝結(jié)成水，即使溫度又升高，也因空氣干燥而使身體感到?jīng)鏊?。同年，威?斯 開(kāi)利最先取得了 “空氣調(diào)節(jié)機(jī)”專(zhuān)利，并創(chuàng)辦了開(kāi)利公司，開(kāi)始制造調(diào)節(jié)溫度與濕度的空調(diào)設(shè)備。 20 世紀(jì)初，建筑物內(nèi)裝置空氣調(diào)節(jié)設(shè)備還僅被認(rèn)為是在熱天里保持室內(nèi)涼爽的一種方法，隨著技術(shù)的改進(jìn)，空氣調(diào)節(jié)器已是維持空氣溫度、控制 濕度，除去空氣中的灰塵、花粉及其它微粒以保持空氣流通的設(shè)備。中央空調(diào)系統(tǒng)可使 100 層辦公大樓變得涼爽或溫暖， 小型空調(diào)器可使單個(gè)房間 溫度宜人。 空調(diào)的發(fā)展趨勢(shì) 市場(chǎng)需求是決定空調(diào)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，根?jù)目前的市場(chǎng)需求來(lái)看，在空調(diào)技術(shù)方面有兩大主流方向：一為變頻技術(shù)，一為健康技術(shù)。 變頻空調(diào)是目 前空調(diào)消費(fèi)的流行趨勢(shì)，它與一般空調(diào) 相 比，有著高性能運(yùn)轉(zhuǎn)、舒適靜音、 節(jié)能環(huán)保、能耗低的顯著特點(diǎn)，它的出現(xiàn)改善了人們的生活質(zhì)量。 “變頻空調(diào)”采用了比較先進(jìn)的技術(shù)，啟動(dòng)時(shí)電壓較小，可在低電壓和低溫條件下啟動(dòng)，這對(duì)于某些地區(qū)由于電 壓不穩(wěn)或冬天室外溫度較低而空調(diào)難以啟動(dòng)的情況，有一定的改善作用。由于實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)的無(wú)級(jí)變速，它也可以適應(yīng)更大面積的制熱要求。 健康空調(diào)的發(fā)展歷史為：最早是吸污材料， 90 年代光觸媒、冷觸媒已經(jīng)逐漸被淘汰， 20xx 年后，除塵、除垢顯得很重要， 20xx 年進(jìn)入第三階段，以殺菌、除菌為主導(dǎo)的健康空調(diào)技術(shù)替代原先技術(shù)，而成為市場(chǎng)主流，也使得市場(chǎng)上很多偽健康空調(diào)開(kāi)始出現(xiàn)，各種健康技術(shù)也浮出水面，但技術(shù)水平差參不齊。這個(gè)時(shí)候，空調(diào)的光波技術(shù)橫空出世，成為健康空調(diào)的主流技術(shù)，但以光波技術(shù)為代表的企業(yè)并不多，只有格蘭仕獨(dú)樹(shù) 光波健內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 5 康技術(shù)大旗，光波技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間較短，市場(chǎng)聲音較小，但光波技術(shù)是目前市場(chǎng)上最為成熟的健康技術(shù)，也代表了行業(yè)的發(fā)展方向與趨勢(shì)。 總結(jié) 影響人的舒適與健康最為直接的因素就是建筑室內(nèi)環(huán)境。我們運(yùn)用中央空調(diào)技術(shù)創(chuàng)造了美好的建筑室內(nèi)環(huán)境，同時(shí)卻使室外自然環(huán)境遭到破壞。 CFC制冷劑正在破壞保護(hù)人類(lèi)生存的大氣臭氧層，大量耗費(fèi)的能源正在使可供利用的自然資源走向枯竭，大氣、水和土壤正在受到污染