【正文】 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書空調控制系統設計畢業(yè)論文1 緒論1．1 論文的研究目的和意義隨著能源的日趨減少，大氣污染愈加嚴重，節(jié)能已是一個不容忽視的問題。眾所周知，空調正朝著節(jié)能、舒適、靜噪于一體的方向發(fā)展。如變頻空調，它剛一問世，就顯示出強大的生命力；家用中央空調將全部居室空間的空氣調節(jié)和生活品質改善作為整體來實現，克服了分體式壁掛和柜式空調對分割室的局部處理和不均勻的空氣氣流等不足之處。通過巧妙的設計和安裝可實現美觀典雅和舒適衛(wèi)生的和諧統一，是國際和國內的發(fā)展潮流?？梢灶A料，下世紀的空調將會以更快的步伐向前發(fā)展。目前空調已經廣泛地應用于生產、生活中。隨著電子產品的快速發(fā)展，單片機的應用領域相當廣泛，幾乎很難找到沒有單片機足跡的領域。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。微型單片機系統以其體積小、性能價格比高，指令豐富、提供多種外圍接口部件、控制靈活等優(yōu)點，亦廣泛應用于各種家電產品和工業(yè)控制系統中，在溫度控制領域的應用也十分廣泛。空調的主要功能是改變室內溫度。本文將初步的討論單片機與空調的結合，用單片機控制實現空調的各項基本功能。1．2 空調的概述“空調”(room air conditioner) 即房間空氣調節(jié)器，是一種用于給房間(或封閉空間、區(qū)域)提供處理空氣的機組。它的功能是對該房間（或封閉空間、區(qū)域）內空氣的溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等參數進行調節(jié)，以滿足人體舒適或工藝過程的要求。由被稱為制冷之父的英國發(fā)明家威利斯哈維蘭德卡里爾（有的地方譯作開利）于1902年設計并安裝了第一部空調系統。按外形分類可分為窗式、分體掛壁式、分體立柜式、吊頂式、嵌入式、小型中央空調等。1．2．1 空調的基本功能說明（1）電輔助加熱 市面上的冷暖空調分為普通冷暖空調和帶輔助電加熱冷暖空調，而帶輔助電加熱冷暖空調又分為采用電阻絲發(fā)熱的和采用PTC材料發(fā)熱的冷熱空調。采用電阻絲加熱的空調是在空調機內裝上一個電阻絲通電發(fā)熱，實質上就相當于一個掛在墻上的電爐，具有很大的安全隱患；而采用PTC材料發(fā)熱的冷暖空調則是用特殊質地的陶瓷完全替代了電阻絲，完全排除了這種安全隱患。另外，PTC發(fā)熱組件裝上溫控器和熔斷器，起雙重保護功能。 （2）超低溫啟動 目前市場上的空調大部分具備這一功能，能夠在最低零下20度的時候快速啟動，強勁制暖，方便我們的使用也有利于不同地區(qū)的朋友選擇購買，而不具備的話則就會受地區(qū)的限制而無法普及性的進行售賣或受限制而無法購買。 (3)甲醛濾網 空調過濾原理:甲醛克星濾網是以波紋狀駐極纖維為載體，波紋狀結構在低風阻下具有較高的容塵量。吸附原理，活性炭是一種微孔發(fā)達，比表面積大的高效吸附劑。當有害氣體通過碳層時，載持在活性炭上的催化劑與有害氣體接觸進行反應，將有害氣體催化分解成無害物質。（4）干燥防霉干燥防霉功能是在制冷、除濕、自動（制冷）模式下關機，空調器繼續(xù)以微風運轉10分鐘（此時干燥防霉圖案亮）吹干蒸發(fā)器內的水分，防止蒸發(fā)器積水發(fā)霉、吹出異味氣體。 此功能為默認設置，如果確實需要中止干燥防霉功能運行，可在干燥防霉運行時使用遙器將當前模式改選為“健康” 模式，按壓“開/關”按鈕開機，5秒鐘后，再按壓“開/關”按鈕關機。 注：在干燥防霉功能啟動時，建議不要在空調器未完全停機之前重新開啟空調器。(5)超遠距離送風指空調的送風能力，一般柜機具備這一功能比較多，并且在使用中其超遠送風距離能夠快速的調節(jié)室內溫度，舒適我們的使用，一般最遠的距離為20米，而壁掛空調很少具備這一功能，主要是受產品適用面積的限制。 (6)降溫 在空調器設計與制造中，一般允許將溫度控制在16~32℃之間。如若溫度設定過低時，一方面增加不必要的電力消耗，另一方面造成室內外溫差偏大時，人們進出房間不能很快適應溫度變化，容易患感冒。（7）除濕空調器在制冷過程中伴有除濕作用。人們感覺舒適的環(huán)境相對濕度應在40~60%左右，當相對濕度過大如在90%以上，即使溫度在舒適范圍內，人的感覺仍然不佳。（8）升溫熱泵型與電熱型空調器都有升溫功能。升溫能力隨室外環(huán)境溫度下降逐步變小，若溫度在5℃時幾乎不能滿足供熱要求。（9）凈化空氣空氣中含一定量有害氣體如NH3，SO2等，以及各種汗臭、體臭和浴廁臭等臭氣。專門對付室內裝修(包括地板、家具、墻漆等)產生的甲醛等有害氣體，能有效過濾、吸附、催化并分解室內這些看不見的有害氣體為無害的CO2等，確保家人的健康?？照{器凈化方法有：換新風、過濾、利用活性碳或光觸媒吸附和吸收等。A、換新風：利用風機系統將室內潮濕空氣往室外排，使室內形成一定程度負壓，新鮮空氣從四周門縫、窗縫進入B、光觸媒：在光的照射下可以再生，將吸附（收）的氨氣、尼古丁、醋酸、硫化氫等有害物質釋放掉，可重新使用。（10）增加空氣負離子濃度空氣中帶電微粒濃度大小，會影響人體舒適感?？照{上安裝負離子發(fā)生器可增加空氣負離子度，使環(huán)境更舒適，同時對降低血壓、抑制哮喘等方面有一定醫(yī)療效果。1．2．2 空調的工作原理空調器的制冷系統由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和毛細管四個主要部件組成。按照制冷循環(huán)工作的順序，依次用管道連接成一個整體。系統工作時，壓縮機將氣態(tài)的氟利昂壓縮為高溫高壓的液態(tài)氟利昂，然后送到冷凝器（室外機）散熱后成為常溫高壓的液態(tài)氟利昂，所以室外機吹出來的是熱風。 液態(tài)的氟利昂經毛細管，進入蒸發(fā)器（室內機），空間突然增大，壓力減小，液態(tài)的氟利昂就會汽化，變成氣態(tài)低溫的氟利昂，從而吸收大量的熱量，蒸發(fā)器就會變冷，室內機的風扇將室內的空氣從蒸發(fā)器中吹過，所以室內機吹出來的就是冷風，從而達到降低室內溫度的目的；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發(fā)器后就會凝結成水滴，順著水管流出去，這就是空調會出水的原因。 然后氣態(tài)的氟利昂回到壓縮機繼續(xù)壓縮，繼續(xù)循環(huán)。 1．3設計思路和任務1. 本文設計的空調制冷系統，它是一個完整的單片機系統。系統用ATMEL公司生產的AT89S51單片機,通過A/D轉換器AD0809將溫度傳感器采集來的溫度數據送入單片機，單片機將采集的數據與設定溫度相比較決定壓縮機的工作狀態(tài)，空調的心臟是壓縮機，單片機通過對制冷壓縮機的控制，實現了空調的制冷。2．該系統要實現以下功能：（1）根據環(huán)境溫度控制壓縮機工作：控制參數是溫度，被控參數是壓縮機電路通、斷的工作狀態(tài)。（2）設置希望的環(huán)境溫度值：由人手動控制。（3）顯示設定的溫度值2主控制系統單片機最小系統工作電路單片機是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機系統。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件：CCPU、內存、內部和外部總線系統，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設備。而現在最強大的單片機系統甚至可以將聲音、圖像、網絡、復雜的輸入輸出系統集成在一塊芯片上。　 單片機內部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心部件。 它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用PC）的主要區(qū)別。 單片機是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發(fā)的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性！ 單片機的選擇AT89S51是美國ATMEL公司生產的低功耗，高性能CMOS8位單片機，片內含4kbytes的可系統編程的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準8051指令系統及引腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程（ISP)也可用傳統方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強大，低價位AT89S51單片機可為您提供許多高性價比的應用場介，可靈活應用于各種控制領域。 AT89S51的主要性能參數⑴ 與MCS51 產品指令系統完全兼容⑵ 4k字節(jié)在線系統編程(ISP) Flash閃速存儲器⑶ 1000次擦寫周期⑷ 4. 05. 5V的工作電壓范圍⑸ 全靜態(tài)工作模式：0Hz33MHz⑹ 三級程序加密鎖⑺ 1288字節(jié)內部RAM⑻ 32個可編程I/O口線⑼ 2個16位定時/計數器⑽ 6個中斷源⑾ 全雙工串行UART通道⑿ 低功耗空閑和掉電模式⒀ 中斷可從空閑模式喚醒系統⒁ 看門狗(WDT) ⒂ 掉電標識⒃ 快速編程特性⒄ 雙數據指針⒅ 靈活的在線系統編程(ISP一字節(jié)或頁寫模式) 功能特性AT89S51提供以下標準功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內部RAM， 32個I/O口線，看門狗（WDT），兩個數據指針，兩個16位定時/計數器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT89S51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數器，串行通信口及中斷系統繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。Vcc： 電源電壓 GND：地 P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能驅動8個TTL邏輯門電路，對端口寫‘1’可作為高阻抗輸入端用。 在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址(低8位)和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。 在Flash編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1口：P1是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫‘1’，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，囚為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(In)。 Flash編程和程序校驗期間 P 1接收低8位地址。 P2口：P2是一個帶有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫‘1’，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，囚為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時