【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通過溫度傳感器（如圖 2）采集當(dāng)前的溫度信息，送到采集模塊中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由 MCGS 組態(tài)軟件進(jìn)行分析，通過與預(yù)設(shè)值的對(duì)比，決定冷水機(jī)組的水閥開度，使室溫保持在一個(gè)恒定的范圍。同時(shí)為了方便控制， MCGS 組態(tài)軟件會(huì)將采集到的溫度值發(fā) 送到 LCD1602 液晶屏上顯示出來。 圖 2 溫度傳感器 DS18B20 濕度 控制 通過溫度傳感器（如圖 3）采集當(dāng)前的溫度信息，送到采集模塊中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由 MCGS 組態(tài)軟件進(jìn)行分析，通過與預(yù)設(shè)值的對(duì)比，決定加濕器的水閥開度，使室內(nèi)濕度保持在一個(gè)恒定的范圍。同時(shí)為了方便控制， MCGS 組態(tài)軟件會(huì)將采集到的溫度值發(fā)送到 LCD1602 液晶屏上顯示出來。 江蘇科技大學(xué) 畢業(yè)論文 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 圖 3 濕度傳感器 th100hum 風(fēng)閥開度控制 風(fēng)閥究竟是調(diào)節(jié)閥還是開關(guān)閥，要看工程需要，絕大部分工程都采用可調(diào)節(jié)的風(fēng)閥，但是風(fēng)閥調(diào)風(fēng)是很耗電的，多數(shù)應(yīng)采用變頻調(diào)風(fēng)比較節(jié)能。 本設(shè)計(jì)中 只有一臺(tái)風(fēng)機(jī)，既有新風(fēng)又有回風(fēng)的話， 通過風(fēng)閥調(diào)節(jié)新 回風(fēng)比例是可取的 。 根據(jù)新風(fēng)通道中的溫度，濕度傳感器以及回風(fēng)通道中的溫度，濕度傳感器實(shí)測(cè)的新風(fēng)溫度及濕度，以及回風(fēng)溫度及濕度，調(diào)節(jié)新風(fēng)電動(dòng)風(fēng)門和回風(fēng)電動(dòng)風(fēng)門的 開度，使新風(fēng)和回風(fēng)比例控制在預(yù)定值。在不同的氣象條件下，應(yīng)選擇不 同的新風(fēng)回風(fēng)比例，以達(dá)到節(jié)能的效果，減少系統(tǒng)能耗。 模式控制 模式控制，就是將集中電器集中在一起控制，例如設(shè)定溫度，冷凍水還是熱水，這是如果用手動(dòng)去 逐一開關(guān)就顯得比較繁瑣，如果把夏季模式開，冷水機(jī)組同冷凍水設(shè)定為一種模式，當(dāng)有這種需要時(shí)就啟動(dòng)這種模式，這樣以前繁瑣的控制就會(huì)變成一步到位，并且這種控制方式用城區(qū)實(shí)現(xiàn)起來也較為容易。但其中的模式不必太多，以免使系統(tǒng)的操作變得復(fù)雜，在具體的設(shè)計(jì)只需將常用的幾種情況（場(chǎng)景）設(shè)為固定的模式來控制即可，在本次設(shè)計(jì)中有手自動(dòng)模式，夏季模式，冬季模式，其中的手自動(dòng)是 MCGS 組態(tài)軟件根據(jù)預(yù)設(shè)與傳感器自動(dòng)控制空調(diào)機(jī)組。夏季，冬季模式則是根據(jù)不同的氣象環(huán)境設(shè)置室內(nèi)的溫濕度，冷水機(jī)組是通冷凍水還是通熱水。 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()10 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng)模塊 STC89C52 芯片 共 40 引腳， 1~8 腳是通用 I/O 接口（ ~）， 9 腳 rst復(fù)位鍵， 11 腳 RXD 串口輸入、 TXD 串口輸出， 12~19 腳 :p3 接口 (12,13 腳 INT0中斷 0、 INT1 中斷 1， 14,15:計(jì)數(shù)脈沖 T0 T1 16,17:WR 寫控制 RD 讀控制輸出端 ) ,18,19 腳 :晶振諧振器， 20 腳接地線， 21~28 p2 接口高 8 位地址總線 29: psen 片外 rom選通端，單片機(jī)對(duì)片外 rom操作時(shí) 29 腳 (psen)輸出低電平 30:ALE/PROG 地址鎖存器 31:EA rom 取指令控制器 ， 電源 +5V。 串口模塊 串口采用 MAX3232 芯片， MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 ,使用 +5v 單電源供電。主要特點(diǎn)有： 符合所有的 RS232C 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 只需要單一 +5V 電源供電 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生 +10V 和 10V 電壓V+、 V 功耗低，典型供電電流 5mA 內(nèi)部集成 2 個(gè) RS232C 驅(qū)動(dòng)器 內(nèi)部集成兩個(gè) RS232C 接收器 圖 4 最小系統(tǒng) 江蘇科技大學(xué) 畢業(yè)論文 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()11 濕度傳感器 模塊 濕 度采集選用了 th100hum 濕 度傳感器，其特點(diǎn)如下： （ 1） 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 th100hum的雙向通訊。 （ 2） 測(cè) 濕 范圍 0%～ 100%，固有測(cè) 濕 分辨率 %。 （ 3） 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) th100hum 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個(gè)，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫 。 （ 4） 工作電源 : 3~5V/DC。 （ 5） 在使用中不需要任何外圍元件 。 （ 6） 測(cè)量結(jié)果以 9~12 位數(shù)字量方 式串行傳送 。 溫度 傳感器模塊 溫度采集選用了 DS18B20 溫度傳感器，其特點(diǎn)如下： 圖 5 串口模塊 MAX3232 圖 7 濕度 度傳感器模塊 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()12 （ 1） 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。 （ 2） 測(cè)溫范圍 － 55℃～＋ 125℃，固有測(cè)溫分辨率 ℃。 （ 3） 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個(gè)，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫 。 （ 4） 工作電源 : 3~5V/DC。 （ 5） 在使用中不需要任何外圍元件 。 （ 6） 測(cè)量結(jié)果以 9~12 位數(shù)字量方式串行傳送 。 LCD 模塊 顯示模塊采用 LCD1602，它能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符。（ 16 列 2 行）在本次設(shè)計(jì)中，第一行為提示信息，第二行為數(shù)據(jù)信息其引腳功能如下： 第 1 腳： VSS 為電源地 。 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極 。 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 第 5 腳 ： RW 為讀寫信號(hào)線，高電平 (1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 (0)時(shí)進(jìn)行寫操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 圖 7 溫度傳感器模塊 江蘇科技大學(xué) 畢業(yè)論文 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()13 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極。 鍵盤模塊 鍵盤采用 4*3 矩陣鍵盤 ,鍵值讀取方法采用掃描法， 端口使用 P1 口， 其中~ 做行線， ~ 做列線，在對(duì)行 、 列掃描之前，先會(huì)掃描整個(gè) P1口，當(dāng)讀到有鍵按下才，會(huì)去具體掃描行與列。 繼電 器模塊 繼電器作為一種電子控制器件，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），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流 圖 8 LCD模塊 圖 9 鍵盤模塊 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()14 去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。本次設(shè)計(jì)中選用了 4 個(gè)繼電器來控制 4 個(gè)對(duì)應(yīng)的電器 。江蘇科技大學(xué) 畢業(yè)論文 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()15 AD 模塊 因?yàn)?STC89C52 芯片沒有 AD 轉(zhuǎn)換模塊，故而采用 PCF8591T 芯片來實(shí)現(xiàn) AD與 DA 轉(zhuǎn)換功能的，它有 4 路模擬輸入， 1 路模擬輸出，一個(gè) I2CBUS 接口， 3個(gè)給硬件地址編程的腳。通過 I2C 總線與 處理器通信，其價(jià)格低廉，接口簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其引腳定義如下： AIN0~AIN3：模擬輸入（ A/D 轉(zhuǎn)換）。 AOUT：模擬輸出（ D/A 轉(zhuǎn)換）。 A0A2：硬件設(shè)備地址。 GND：電源負(fù)極地。 VREF：參考電壓輸入。 EXT:振蕩器輸入時(shí)，內(nèi)部 /外部的切換開關(guān)。 OSC: 振蕩器輸入 /輸出。 SCL: I2C BUS 時(shí)鐘輸入。 SDA:I2C BUS 數(shù)據(jù)輸入 /輸出。 AGND:模擬地 ,摸擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地 。 圖 10 繼電器模塊 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()16 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng) 模塊 因?yàn)?RS232 串口通信的距離就只有 15M， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足智能家居的布線、組網(wǎng)要求，考慮到成本與技術(shù)問題，本設(shè)計(jì)中選用了一款 RS232 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊 ，將單片機(jī)中的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給網(wǎng)頁后臺(tái)程序 。 該模塊具體的 功能 如下： （ 1） 10M 以太網(wǎng)接口； （ 2） 電磁隔離； （ 3） 串口波特率 300~115200bps； （ 4） 支持 TCP/IP 協(xié)議包括： ARP、 IP、 ICMP、 IGMP、 UDP、 TCP、 HTTP、 DHCP； （ 5） 工作方式 ： TCP Server, TCP Client, UDP, 虛擬串口、 socket 控件 ； （ 6） 工作端口、目標(biāo) IP 和端口均可設(shè)定 ； （ 7） 提供虛擬串口管理軟件； （ 8） 提供通用配置函數(shù)庫，方便用戶使用開發(fā)應(yīng)用程序； （ 9） 可使用配置工具 XVCOM 進(jìn)行配置； （ 10） 可使用網(wǎng)頁瀏覽器進(jìn)行配置； （ 11） 輸入電壓： 5V； （ 12） 功耗低最大工作電流： 80mA； （ 13） 工作溫度： 0～ 65℃ ； 圖 11 AD轉(zhuǎn)換模塊 江蘇科技大學(xué) 畢業(yè)論文 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()17 圖 12 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊 Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()18 第 4 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) MCGS 組態(tài)軟件 介紹 MCGS(Monitor and Control Genera