空调温度控制器硬件电路的设计与调试。...

南京工程学院本科毕业论文(论文)主题:空调温度控制器的设计(I)硬件电路的设计与调试专业:自动化(数控)课程:10数控(2)学生证: 20100711240学生姓名:严国强指导老师:郭永珍2014年3月本科毕业项目(论文)开学报告学生姓名严国强学生编号20100711240专业自动化(NC)讲师郭永珍,机电工程系教授职称,学科来源,自选学科性质,工程技术学科名称空调温度控制器硬件电路设计的分级设计的内容和意义本设计采用51单片机为控制器的核心装置,实现对空调的控制。它使用51单片机的P0端口作为环境温度的入口。收集温度信号T,集成温度传感器AD590收集温度信息,逐次逼近转换器ADC0808实现模拟和数字之间的转换,以及温度显示单元,加热和冷却驱动控制单元,键盘温度输入单元等的设计硬件电路。主要内容包括:[1]总体方案设计[2]每个硬件单元的方案设计[3]每个硬件单元的电路设计[4]学习专用设备[5]熟悉软件驱动程序[6]相关PCB的图纸图[7]系统仿真和调试本主题对空调温度控制系统的研究意义如下:[1]将电路空调温度控制器意义,模拟电子技术亚博网站有保障的 ,数字电子技术和单片机的理论知识与实际相结合。工程设计,加深理论知识学习,动手实践和解决方案的提问能力,培养独立思考和创新能力以及提高整体素质的良好渠道。

[2]单片机温度控制系统具有应用范围广,功能强,体积小,操作方便的优点。这是一种实用且便宜的控制系统。 [3]单片机实时检测周围环境。 / D转换器获得相应的数字量,将其与设定温度进行比较,并通过数据转换获得所需的控制量,驱动加热或冷却电路,从而实现温度控制,从而大大提高了温度控制的准确性。文献综述1。工业生产和社会生活中温度控制的必要性温度是工业对象的主要控制参数之一,例如冶金,机械,食品和工业等各种行业中广泛使用的各种加热炉,热处理炉和反应炉。化学工业。等等,严格控制工件的加工温度,并且计算机(单芯片)温度控制系统大大提高了温度控制指标。另外,随着人们生活水平的提高,对家庭环境的要求也越来越高。其中,室内温度是重要的家庭环境指标。为了满足该需求,需要能够上下调节室内温度的空调。应用程序诞生了。空调温度控制器的控制过程如下:单片机定期检测环境温度,通过A / D转换器获得相应的数字量亚博APp买球首选 ,并通过数据转换获得所需的控制量,并进行控制。加热或冷却设备的功率。在设计系统时,应考虑以下问题:[1]温度变化规律的控制,即室内温度根据预定的“温度-时间”关系变化,这主要是在控制程序设计中考虑的。

[2]温度控制范围:例如-10〜45℃,涉及温度测量元件的选择以及加热和冷却元件功率的选择。 [3]诸如控制精度和过冲之类的指标,涉及到A / D转换精度和控制规则选择。 2.空调温度控制器的组成结构[1]温度感测部分AD590是电流型温度传感器,易于使用,适合于远程测量或控制。此外,AD590还特别适用于高精度的多点温度测量系统。 。 [2] A / D转换部分逐次逼近转换器ADC0808具有快速的转换速度和高精度。输出可以直接连接到I / O端口,软件设计方便。 [3] 51单片机本设计采用AT89C51单片机。 [4]移位寄存器的数字显示部分扩展了I / O端口,静态显示,高亮度并节省了CPU资源。 [5]键盘输入部分采用独立的按键界面。 [6]加热和冷却驱动控制电路采用光耦合三端双向可控硅开关驱动电路,文献综述3。自开发以来,空调温度控制器的核心就是单片机,即微控制器。单片机控制系统广泛应用于工业,交通,航空航天等各个领域。在单片机开发之前,电子产品只能通过复杂的模拟电路来实现,不仅复杂而且体积大。成本高,但长期使用后部件会老化,控制精度大大提高。随着单片机的发展,控制系统变得智能化。只需将一个简单的接口电路连接到单片机的外围,而核心部分仅由人工编写程序完成。

以这种方式,产品体积变小。它易于携带且成本也降低了,因此无需担心长期使用达不到精度要求。特别地,嵌入式技术的发展将为单片机的发展提供广阔的空间。单片机的温度控制系统将应用于我们生活的各个领域。该设计使用了AT89C51单片机,该单片机广泛用于工业测量和控制系统。它是ATMEL生产的51台单片机之一。其主要性能如下:AT89C51单片机的引脚分布图和物理图[01] 4k Bytes Flash芯片内部程序存储器; [02] 128字节的随机存取数据存储器(RAM); [03] 32个外部双向输入/输出(I / O)端口; [04] 2个中断优先级,2个中断嵌套中断级; [05] 5个中断源; [06] 2个16位可编程定时器/计数器; [07] 2个全双工串行通信端口; [08]看门狗(WDT)电路; [09]片上振荡器和时钟电路; [10]与MCS-51兼容; [11]完全静态操作:0Hz-33MHz [12]三级程序存储器安全锁的文献回顾[13]可编程串行通道[14]低功耗空闲和掉电模式4.实时温度的优势单片机的控制是在单片机温度测量系统中进行温度测量,温度控制和温度保持。温度测量是工业对象的主要控制参数之一。

因此,单芯片温度测量是温度的精确测量,可以广泛用于工业生产中,尤其是在重要的工业领域,例如动力工程,化学生产,机械制造和冶金工业。重要的测量任务。在日常生活中,它还可以广泛用于需要温度测量的各种场合,例如地热和空调。但是温度是一个模拟量。如果使用适当的技术和组件,将模拟温度量转换为数字量并不困难,但是电路更加复杂并且成本更高。使用单片机温度控制系统的优点如下:[1]单片机温度控制系统是多种技术的结合,不仅涉及软件的设计空调温度控制器意义,而且将电子技术的应用与由于采用了单片机的应用技术,因此具有精度高,测量误差小等优点。 ,稳定性好的优点。 [2]电路板设计技术与机械加工技术的巧妙结合使其具有直观的体积显示和精细的工艺特性,可为其在其他领域的广泛应用奠定基础。 [3]单片机温度控制系统实际上相当于一台小型计算机,具有成本高,成本低的特点,可广泛用于工业生产中。 [4]单片机比专用处理器更适合嵌入式系统,因此它们广泛用于计算机,移动电话,家用电器,汽车和其他领域。其温度控制系统具有超强的实用性。 5.单片机空调温度控制系统的现状分析[1]从市场需求的角度来看,由于其精度高亚博ya20官网 ,稳定性好,成本低,操作简便等优点,可以大力开发和使用。促进单片机的发展。

[2]从企业的角度出发,应根据一定的通用性和行业特点,研究单片机空调温度控制系统的技术,以促进整个行业的发展。 [3]从政府角度出发,政府应充分发挥协调作用,组织企业,高校和科研机构多层次,多层次的合作,加快科技成果转化;从宏观角度加强虚拟制造技术的规划和指导,加大对单芯片技术的投资,促进虚拟技术的更快更好的发展。文献总结6。发明内容单片机在空调温度控制器中的应用只是多种温度控制方式之一,单片机温度控制系统必将成为该温度控制系统的一大亮点和优势。国外单片机的温度控制取得了长足的发展。单片机温度控制系统已经在应用和调试中成熟。但是,国产单片机的开发和应用还不完善,仍然存在很多不足。因此,应该加大单片机的开发和应用,以跟上国际水平。同时,我们需要吸收国外的成熟经验,在研究上大胆创新,并注意企业的实际情况,以便虚拟制造技术能够在我国的商业世界中尽快得到应用。 。综上所述,以单片机为核心控制器是完成空调温度控制器硬件电路设计与调试的较好方案。参考文献[01]康万新。毕业设计指导和案例分析(应用电子技术)。清华大学出版社,2007 [02]王新贤。通用集成电路快速参考手册。山东科学技术出版社,2002 [03]何锡才。常用集成电路简明快速参考手册。国防工业出版社,2006 [04]朱庆辉。 Proteus教程-电子电路设计,绘图和仿真。清华大学出版社,2011 [05]冯如。 Protel99SE自学手册。人民邮电出版社,2008 [06]邵群涛。电子制图和电子电路CAD。机械工业出版社[07]马建国。电子系统设计。高等教育出版社,2004 [08]郭永zhen。数字电路实验和EDA技术。东南大学出版社[09]黄继昌。检测ASIC及其应用。人民邮电出版社,2006 [10]韩志军。单片机系统设计与应用实例。机械工业出版社,2012 [11] Randy H. Katz。 。本杰明·卡明斯出版公司,1994年,加利福尼亚州红木城[12]彭伟。典型单片机系统的设计实例。电子工业出版社,2006研究内容[1]分析单片机的温度控制系统,开发实现温度控制方案[2]根据单片机的温度控制技术,进行单片机的设计。单片机的硬件。 [3]特殊元件的学习和PCB图的绘制[4]电路的设计和硬件的调试。研究计划的第一周是要熟悉该主题,查找相关信息。第二周。熟悉相关单片机和相关组件的原理和特性。第三周。制定总体设计计划。第四周。完成开幕报告。第五周。温度采集电路设计。第六周。 A / D转换电路设计。第七周的展示。电路设计第8周驱动电路设计第9周键盘电路设计第10周SCM外围电路的一般设计,优化和程序调试第11周熟悉相关的CAD软件,根据标准要求进行绘制第12周根据标准要求进行绘图和编写一周的毕业设计手册,写毕业设计手册。第十四周,写毕业设计手册,准备保卫。功能和创新。设计特点和创新之处如下:[1]采用AT89 C51单片机实时测量和控制周围环境,方便,准确。 [2]室内温度由集成温度传感器AD590测量。信号被放大并发送到转换电路,转换为相应的数字量,然后发送到单片机。进行鉴别和计算以获得所需的温度差。精度高。 [3]温度测量结果通过LED显示,非常直观和实用。教师的意见。指导老师签名:年,月,日指导老师签名:年,月,日系各部门监事的意见签名:年,月,日

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