【正文】 .............................................. 10 加熱降溫驅動控制電路 ................................................................................. 11 鍵盤輸入部分 ................................................................................................. 12 單元電路設計 ............................................................................................................ 13 溫度采集電路 ................................................................................................. 13 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） IV LED 顯示電路 ................................................................................................ 14 驅動控制電路 ................................................................................................ 18 鍵盤設置電路 ................................................................................................ 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 軟件設計 .................................................................................................................... 39 軟件設計原理及設計所用工具 ............................................................................... 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 總結體會 ................................................................................................................................. 43 參考文獻 ................................................................................................................................. 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 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 引 言 前言 中央空調房間的溫度控制過去一直依賴溫控電動閥， 電動閥可與溫控器配套使用，實現(xiàn)對 供暖通風和空調系統(tǒng)中冷熱水的開關控制。 根據(jù)我們多年來對電動閥使用情況的調查，真正能正常使用至設計壽命的電動閥極少，大多數(shù)在 1～ 3年內就已失效，這是因為我國的工業(yè)水質很多是含 Ca2+、 Mg2+、 Coo2等離子濃度很高的硬水，在溫度變化的空調管道中極易結垢，造成電動閥早期即失效損壞。 另外，人們還常采用三速風機盤管代替溫控電動閥 進 行調溫，它是通過手動開關調整風機的風速來實現(xiàn)調溫，不能自動控溫，這就不可避免的發(fā)生低負荷時出現(xiàn)溫度超調而造成能源的浪費。 本文是以 DS18B20 為采集器、 AT89C51 為處理器、空調 機相應電路為執(zhí)行器來完成設計任務提出的溫度控制要求。設計一個空調機的溫度控制 系統(tǒng) ， 在 該系統(tǒng) 中，首先通過溫度傳感器對空氣進行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機，由單片機控制顯示器，并比較采集溫度與設定溫度是否一致，然后驅動空調機的加熱或降溫 系統(tǒng) 對空氣進行處理，從而模擬實現(xiàn)空調 溫度 控制單元的工作情況。 空調的工作原理 空調制熱、制冷主要是移動熱量。 空調分為室內和室外兩個部分 ， 制熱時，將室外的熱量移到室內；制冷時，將室內的熱量移至室外 。 空調制熱、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、降低室內空氣的溫度 。 空調制冷時，氣體氟利昂被壓縮機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室外機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時熱量向大氣釋放。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 裝置減壓，進入室內機的換熱器（此時為蒸發(fā)器），蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時吸取室內空氣的熱量，從而達到降低室內溫度的目的。成為氣體的氟利昂再次進入壓縮機開始下一個循環(huán)。 圖 空調制冷原理圖 空調制熱時 ， 氣體氟利昂被壓縮 機加壓，成為高溫高壓氣體，進入室內機的換熱器（此時為冷凝器），冷凝液化放熱，成為液體，同時將室內空氣加熱，從而達到提高室內溫度的目的。液體氟利昂經(jīng)節(jié)流裝置減壓，進入室外機的換熱器（此時為蒸發(fā)器），蒸發(fā)氣化吸熱，成為氣體，同時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入壓縮機開始下一個循環(huán)。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 3 圖 空調制熱原理圖 通過以上氟利昂的液化和氣化的過程，熱量在蒸發(fā)器處吸取，轉移到冷凝器處釋放，從而實現(xiàn)熱量的轉移，達到制熱、制冷的目的。 空調的發(fā)展史 在 19 世紀，美國的奧利維爾、約翰戈里，法國的費迪南，瑞士的拉烏爾皮克泰和德國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，用于制冰機和食品冷藏庫、冷藏船等，雖然當時還沒人用上述發(fā)明制造 建筑物的空氣調節(jié)設備，但已為空調器的誕生準備了技術基礎。 1881 年 7 月，美國總統(tǒng)菲爾德在華盛頓車站遇刺愛重傷，時值盛夏，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)實施手術，挽救他的生命，美國政府把研制室內降溫設備任務交給了工程師謝多。謝多曾在礦山工作過，接觸過當時應用還不廣泛的制冷設備，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)品化的空調器，但人們一般認為 謝 多是世界上第一臺空調器的發(fā)明者。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 4 1902 年，美國的發(fā)明家威利 斯 開利在研究中發(fā)現(xiàn)，人體的冷熱感覺不僅與溫度有關，而且與空氣中的濕度有密切關系。同樣的溫度，在濕度高時就感到熱，而濕度低時就感到?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)，凝結成水，即使溫度又升高，也因空氣干燥而使身體感到?jīng)鏊Ｍ?，威?斯 開利最先取得了 “空氣調節(jié)機”專利，并創(chuàng)辦了開利公司，開始制造調節(jié)溫度與濕度的空調設備。 20 世紀初，建筑物內裝置空氣調節(jié)設備還僅被認為是在熱天里保持室內涼爽的一種方法，隨著技術的改進，空氣調節(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備。中央空調系統(tǒng)可使 100 層辦公大樓變得涼爽或溫暖， 小型空調器可使單個房間 溫度宜人。 空調的發(fā)展趨勢 市場需求是決定空調發(fā)展的主要動力，根據(jù)目前的市場需求來看，在空調技術方面有兩大主流方向：一為變頻技術，一為健康技術。 變頻空調是目 前空調消費的流行趨勢，它與一般空調 相 比，有著高性能運轉、舒適靜音、 節(jié)能環(huán)保、能耗低的顯著特點，它的出現(xiàn)改善了人們的生活質量。 “變頻空調”采用了比較先進的技術，啟動時電壓較小，可在低電壓和低溫條件下啟動，這對于某些地區(qū)由于電 壓不穩(wěn)或冬天室外溫度較低而空調難以啟動的情況，有一定的改善作用。由于實現(xiàn)了壓縮機的無級變速，它也可以適應更大面積的制熱要求。 健康空調的發(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 年進入第三階段，以殺菌、除菌為主導的健康空調技術替代原先技術，而成為市場主流，也使得市場上很多偽健康空調開始出現(xiàn)，各種健康技術也浮出水面，但技術水平差參不齊。這個時候，空調的光波技術橫空出世，成為健康空調的主流技術，但以光波技術為代表的企業(yè)并不多，只有格蘭仕獨樹 光波健內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 5 康技術大旗，光波技術在我國應用時間較短，市場聲音較小，但光波技術是目前市場上最為成熟的健康技術，也代表了行業(yè)的發(fā)展方向與趨勢。 總結 影響人的舒適與健康最為直接的因素就是建筑室內環(huán)境。我們運用中央空調技術創(chuàng)造了美好的建筑室內環(huán)境，同時卻使室外自然環(huán)境遭到破壞。 CFC制冷劑正在破壞保護人類生存的大氣臭氧層，大量耗費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