【正文】
活環(huán)境更加舒適,也滿足了工藝加工過程對精度的要求。隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,微機(jī)測量和控制技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛運(yùn)用。該控制器能夠?qū)崟r(shí)檢測并顯示室溫,能利用鍵盤設(shè)定溫度、風(fēng)速和工作模式,并根據(jù)設(shè)定的溫度、當(dāng)前溫度和工作模式,使壓縮機(jī)處于制熱、制冷或暫停工作狀態(tài)。s lives, temperature measurement and control system plays a very important role, has been widely applied. Therefore, the number of temperature sensor applications of various sensors of the first home. At present, the temperature sensor from analog to digital integrated development.This paper mainly describes the hardware and software aspects of the design of singlechip temperature control system. The system STC12C5608AD microcontroller core, mainly by the temperature detection circuit, buttons and display circuit, relay control circuit, etc.. In this system, mainly through the DS18B20 collection with the measured temperature and converted into a digital signal sent to the microcontroller, microcontroller as the core data processing system, through two digital tube display set temperature, the pressor is controlled by relays, Stone valve to control the air conditioning, refrigeration or heating. This paper outlines the development and the basic principles of the thermostat, introduced the principle and characteristics of the temperature sensor. Analysis of the merits of the DS18B20 temperature sensor. Based on this description of the theoretical basis for the development of the system, some of the key parameters of the measurement system were discussed. While the introduction of a temperature control system functions is proposed based on the overall structure of the system. Temperature measurement system for collecting, receiving, processing, display part of the overall design has been demonstrated, further describes the SCM applications in the system, and analyzes the various parts of the system hardware and software.Keywords: DS18B20。同時(shí)在介紹溫度控制系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。該系統(tǒng)以STC12C5608AD單片機(jī)為核心,主要由溫度檢測電路、按鍵與顯示電路、繼電器控制電路等構(gòu)成。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和在人們的生活領(lǐng)域中,溫度測控系統(tǒng)占有很重要的地位,得到了廣泛的應(yīng)用。密級:公開 基于單片機(jī)的空調(diào)溫度控制器設(shè)計(jì)因此,溫度傳感器的應(yīng)用數(shù)量居各種傳感器之首。在本系統(tǒng)中,主要是同過DS18B20采集被測溫度并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送單片機(jī),以單片機(jī)為核心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),通過兩位數(shù)碼管,顯示設(shè)定溫度,通過繼電器來控制壓縮機(jī)、四通閥從而控制空調(diào)制冷或制熱。針對測溫系統(tǒng)溫度采集、接收、處理、顯示部分的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了論證,進(jìn)一步介紹了單片機(jī)在系統(tǒng)中的應(yīng)用,分析了系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)。 single chip microputer。 課題研究意義現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集控制(即溫度控制器技術(shù))、信息傳輸(通信技術(shù))和信息處理(計(jì)算機(jī)技術(shù))。進(jìn)入21世紀(jì)后,溫度控制器正朝著高精度、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性以及安全性、研制單片機(jī)測溫控溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。而空調(diào)溫度控制系統(tǒng)是空調(diào)的核心。自從單片機(jī)誕生以后,它就步入人類生活,廣泛應(yīng)用于各種家電產(chǎn)品和工業(yè)控制系統(tǒng)中,在溫度控制領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。鑒于這些方面的綜合考慮,設(shè)計(jì)一種可以實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制的空調(diào)機(jī),將會(huì)在節(jié)能方面有新的突破,也必將會(huì)取代傳統(tǒng)的靠人工實(shí)現(xiàn)的溫度控制的空調(diào)機(jī)。第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 溫度傳感器產(chǎn)品分類與選擇溫度是日常生活中經(jīng)常遇到的一個(gè)物理量,它也是科研和生產(chǎn)中最常見、最基本的常量之一。接觸式測溫常用于較低溫度的測量。按輸出量分類有模擬式溫度傳感器和數(shù)字式溫度傳感器。其特點(diǎn)是輸出響應(yīng)速度較快和MPU(微處理器)接口較復(fù)雜。熱敏電阻式利用半導(dǎo)體材料制成的敏感組件,通常所用的熱敏電阻溫度傳感器都是具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,它的電阻率受溫度的影響很大,而且隨溫度的升高而減少,簡稱NTC。由于純金屬的溫度系數(shù)比合金的高,因此均采用純金屬作為熱電阻組件。(4)模擬集成溫度傳感器 集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的,因此亦稱硅傳感器或單片集成傳感器。外圍電路簡單,它是目前在國內(nèi)外應(yīng)用較為普遍的一種集成傳感器。智能溫度傳感器具有以下三個(gè)顯著特點(diǎn):第一,能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量,適配各種微控制器(MCU);第二,能以最簡方式構(gòu)成高性價(jià)比、多功能的智能化溫度測控系統(tǒng);第三,它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試功能的,其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。選擇傳感器的總原則現(xiàn)代傳感器在原理和結(jié)構(gòu)上千差萬別,如何根據(jù)具體的測控目的、測控對象以及測控環(huán)境合理地選擇傳感器,是單片機(jī)測控系統(tǒng)首先要解決的問題。因?yàn)?,即使是測量同一物理量,也有多種原理的傳感器可供選擇,哪一種原理的傳感器更為合適,則需要根據(jù)被測量對象的特點(diǎn)和傳感器的使用條件綜合考慮一下一些具體問題:1)傳感器的量程;2)被測位置對傳感器體積的要求;3)測量方式為接觸式還是非接觸式;4)傳感器信號的引出是有線還是無線;5)是購買傳感器還是自行研制傳感器以及價(jià)格因素等。(4)線性范圍 傳感器的線形范圍是指輸出信號與輸入量成正比的范圍。(5)穩(wěn)定性 傳感器使用一段時(shí)間后,其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。傳感器的精度越高,其價(jià)格越昂貴,因此,傳感器的精度只要能滿足整個(gè)測控系統(tǒng)的精度要求就可以了,不必選得太高。綜上所述,不同的傳感器具有不同的應(yīng)用場合,由于在溫度測控系統(tǒng)中,傳感器是前向通道的關(guān)鍵部件,因此選擇合適的傳感器是非常重要的。在溫度采集方面,采用單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。而數(shù)字溫度傳感器DS18B20接線簡單,數(shù)字輸出量能直接作為單片機(jī)的輸入數(shù)據(jù), 同時(shí)考慮到只是在普通環(huán)境下測量,無論在靈敏度、線性范圍、穩(wěn)定性,還是在精度方面,DS18B20的強(qiáng)大功能已足夠滿足設(shè)計(jì)需要。DS18B20是Dallas 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。℃。而且新一代產(chǎn)品更便宜,體積更小。使得用戶可選擇更小的封裝方式,更寬的電壓適用范圍和分辨率設(shè)定,同時(shí)用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中,掉電后依然保存[10]。 STC12C5608AD介紹信號處理與控制采用STC12C5608AD單片機(jī)基本電路。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路,4路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換,針對電機(jī)控制,強(qiáng)干擾場合。0~420MHz。(外部晶體20M以下時(shí),可省外部復(fù)位電路)。,下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,PCA模式可分別或同時(shí)支持上升沿中斷/下降沿中斷,Power也可用來當(dāng)4路D/A使用,主模式/從模式。3腳(RST)接按鍵復(fù)位電路,提供復(fù)位信號給單片機(jī)[13]。如圖33所示圖 33 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài), 并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。復(fù)位又分為:上電復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位a)上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路電容充電實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)能否復(fù)正常運(yùn)行,首先要確保是否能成功復(fù)位。電路圖如圖35所示。根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。按鍵S2一端與單片機(jī)的21腳()相連,另一端接地。圖36 按鍵電路 繼電器驅(qū)動(dòng)電路在自動(dòng)化密集的場合會(huì)有很多被控元件如繼電器,微型電機(jī),風(fēng)機(jī),電磁閥等元件及設(shè)備,這些設(shè)備常由CPU所集中控制,由于控制系統(tǒng)不能直接驅(qū)動(dòng)被控元件,這就需要由功率電路來擴(kuò)展輸出電流以滿足被控元件的電流,電壓。具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路)之間的互動(dòng)關(guān)系。是制冷系統(tǒng)的心臟,它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體,通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對其進(jìn)行壓縮后,向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體,為制冷循環(huán)提供動(dòng)力,從而實(shí)現(xiàn)壓縮→冷凝(放熱)→膨脹→蒸發(fā) ( 吸熱 ) 的制冷循環(huán)【17】。 電動(dòng)機(jī)電路該電路將電抗器和電機(jī)結(jié)合在一起,在電動(dòng)機(jī)定子鐵芯上嵌入一個(gè)中間繞組(或稱調(diào)速繞組),采用繞組抽頭調(diào)速電動(dòng)機(jī),一共有三個(gè)轉(zhuǎn)速抽頭,通過繼電器組改變電動(dòng)機(jī)氣隙磁場的大小及橢圓度,分別實(shí)現(xiàn)高、中、低速的控制。單總線上的所有傳輸過程都是以初始化開始的,初始化過程由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和從機(jī)響應(yīng)的應(yīng)答脈沖組成,應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道總線上有從機(jī)設(shè)備且準(zhǔn)備就緒。(1)搜索ROM[F0h]當(dāng)系統(tǒng)初始上電時(shí),主機(jī)必須找出總線上所有從機(jī)設(shè)備的ROM代碼,這樣主機(jī)才能夠判斷出從機(jī)的數(shù)目和類型。(2)讀ROM[33h](僅適合于單節(jié)點(diǎn))該命令僅適用于總線上只有一個(gè)從機(jī)設(shè)備,它允許主機(jī)直接讀出從機(jī)的64位ROM代碼,而無須執(zhí)行搜索ROM過程。(4)跳躍ROM[CCH](僅適合于單節(jié)點(diǎn)) 主機(jī)能夠采用該命令同時(shí)訪問總線上的所有從機(jī)設(shè)備,而無須發(fā)出任何ROM代碼信息。同搜索ROM命令一樣,在完成報(bào)警搜索循環(huán)后,主機(jī)必須返回至命令序列的第一步。如果不是所有位置均可讀,那么主機(jī)可以再任何時(shí)候發(fā)出一復(fù)位命令以中止讀操作。這種重新調(diào)出的操作在對DS18B20上電時(shí)也自動(dòng)發(fā)生,因此只要器件一