基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用--《哈尔滨工程大学》2012年硕士论文
基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用
【摘要】：单片机由于其自身的特点，在工业生产中被运用的越来越广泛，不仅可以用在控制系统中，也可以用在数据采集系统中。温度和湿度是工业生产中的基本的测量参数，如果能被准确的测量，将会对生产和研究有着重要的意义。
本文设计选择MSP430F149单片机作为核心控制芯片，液晶屏为显示窗口，通过键盘完成系统的参数设定和控制，而且本系统还具有语音报警功能。
本设计的硬件设计中，通过对系统的功能介绍选取了满足本设计要求的元器件，并且介绍了这些元器件的特点和模块电路的设计。软件设计部分通过流程图和时序图来表现了系统的软件设计方法，该部分主要分为两个过程：温湿度监测过程和温湿度控制过程。温湿度监测过程是通过传感器对温湿度进行监测，然后经过单片机，把结果发送到液晶屏上显示。温湿度控制过程中采用了增量式PID算法对系统进行自动控制。本文最后对系统的性能进行了测试，在温湿度的控制中能够很好地使温湿度保持在设定值的上下，温度的偏差控制在±0.5℃，湿度的偏差控制在±3%RH。
本系统遵循了可靠性和性价比的设计原则，因此，在实际应用中也可以取得良好的效果。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TP273
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毕业生论文选题报告
指 导 老 师
题 目 基于单片机的温度控制系统设计
一、选题的目的及研究意义
这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握系统总体设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。通过对温度控制通信系统的设计、制作、了解信息采集测试、控制的全过程，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。培养研发能力，通过对电子电路的设计，初步掌握在给定条件和要求的情况下，如何达到以最经济实用的方法、巧妙合理地去设计工程系统中的某一部分电路，并将其连接到系统中去。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。
当今社会温度的测量与控制系统在生产与生活的各个领域中扮着越来越重要的角色，大到工业冶炼，物质分离，环境检测，电力机房，冷冻库，粮仓，医疗卫生等方面，小到家庭冰箱，空调，电饭煲，太阳能热水器等方面都得到了广泛的应用，温度控制系统的广泛应用也使得这方面研究意义非常的重要。
二、综述与本课题的国内外相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等
国外对温度控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度测控技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温度测控技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。在今后的温控系统的研究中会趋于智能化，集成化，系统的各项性能指标更准确，更加稳定可靠。
应用领域非常的广泛，①冷冻库，粮仓，储罐，电信机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。②轴瓦，缸体，纺机，空调等狭小空间工业设备测温和控制。③汽车空调，冰箱，冷柜以及中低温干燥箱等。④太阳能供热，制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量等。
三、本课题研究的主要内容和采用的研究方案。
主要内容：
本课题研究的主要内容是设计制作一个可以数字显示被测温度和控制温度的温度测量与控制器，主要工作有：电路设计，电路仿真，实际电路制作和调试。
研究方案：
1：温度测量部分
采用温度传感器铂电阻PT1000，铂热电阻的物理化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能用作工业测温元件且此元件线性较好。在0—100摄氏度时，最大非线性偏差小于0.5摄氏度。但铂热电阻输出的模拟信号需放大、滤波、A/D转换等处理后才可上传至微控制器，使硬件电路连接相对复杂。
采用集成电路温度传感器LM35。LM35为电压输出型的集成温度传感器。它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，它的输出电压与摄氏温度线性成比例。一般来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处。LM35无需外部校准，可以提供+1/4摄氏度的常用室温精度。LM35应用系统包括LM35、信号调理电路、A/D采集电路和单片机4个部分。LM35传感器负责将温度转换成模拟电压值。但是转换出的电压值通常比较小，为此需要信号调理电路对信号进行放大、限幅等处理，再通过A/D采集电路对该电压信号进行数据采集。这个过程降低了系统的工作速度，并增添了许多硬件连接，系统设计相对复杂。
采用智能温度传感器DS18B20。DS18B20是一线温度传感器。所谓“一线”是指DS18B20只用一条线进行输入输出，因而与之接口的微处理器也只需要一条口线与之通信。它不需要任何外围元件即可检测温度，并转换成数字量传给上位机（微处理器）。DS18B20测量温度范围为-55—+125摄氏度。在-10—+85摄氏度范围内，精度为+0.5摄氏度。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合在恶劣环境的现场进行温度测量。DS18B
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基于单片机的温湿度监测与控制
本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT8951和DHT11的低成本的温湿度的检测系统。单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及键盘等部分由温湿度传感器及字符型液晶模块构该系统电路简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高，具有一定的实用价值。【关键词】AT89S51
This design is the use of MSC-51 Series MCU AT89S51 and DHT11 in the low-cost temperature and humidity detection system. This design includes the design of hardware and system software design. Hardware circuit includes a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, the alarm and the keyboard 5, the DHT11 temperature and humidity sensor and 1602 constitute a system of character LCD module display module, the system circuit is simple, stable, high integration, commissioning Convenient, high precision, has some practical value. Temperature and humidity control circuit in which the temperature and humidity sensors and compare the value of the preset temperature alarm circuit, the user input required pre-default value, when the actual temperature and humidity measurements of temperature and humidity is greater than the preset value, an alarm signal
bee Buzzer beep . Software part includes the main program, display routines, subroutines side temperature and humidity
The design uses the DHT11 temperature and humidity sensors is a digital output with a calibrated temperature and humidity combined sensor, the sensor includes a resistance and a sense of the original wet NTC temperature measurement devices, and with a high-performance 8-bit microcontroller connected. Therefore, the product has excellent quality, fast response, anti-interference ability, high cost and other advantages. AT89S51 is a low consumption of item-level, high-performance CMOS8 bit microcontroller, because of its powerful features and low price, so use it in many fields.
【】Temperature measurement
Humidity measurement
工具简介 4
第一节C语言
一、C语言的优点 4
二、C语言的缺点 4
第二节 Proteus 4
第三节 Protel
一、软件特色
二、仿真特点
第四节 本章小结
设计任务分析及方案论证
第一节 设计任务要求和温湿度控制的发展 6
一、设计过程及其
正在加载中，请稍后...51单片机空调温度控制系统的设计+流程图
51单片机空调温度控制系统的设计温度传感器，调理电路， A/D变换，I/O接口键盘显示等电路设计一个空调温度控制系统，要求能通过遥控器或键盘设定温度值来控制压缩机的工作状态，
摘要本方案利用，温度传感器，调理电路， A/D变换，I/O接口键盘显示等电路设计一个空调温度，要求能通过遥控器或键盘设定温度值来控制压缩机的工作状态，并能实时显示当前温度值。
&&& 本篇论文先是对于本课题的背景和意义进行简要介绍，然后对于硬件设计部分所用的AT89C51单片机的作用和功能，以及模数转换电路和温度传感器电路的设计进行系统的阐述。接着对于部分，介绍了显示模块、温度比较模块和控制模块的功能实现。最后，通过软件硬件的调试，完成了基于51单片机空调温度控制系统的设计。
关键字：温度传感器，单片机，温度控制5560
毕业设计说明书（论文）摘要
Title Design of The Control System of Air Conditioner Based On 51 MCU
Abstract& This paper introduces a control system of air conditioner based on 51 MCU, which consists of MCU, temperature sensor, conditioning circuit, A/D convert, I/O of button and display circuits. The requirements of this project is to set temperature to control the working condition of the compressor of the air conditioner by buttons or remote control, and to display the instant temperature.
This paper inroduces the background and meaning of this subject first of all, and then summarize the functions of AT89C51 MCU,which is applied in this project, and the design of A/D convert, temperature sensor circuits. For the software, this paper explains the functional implementation of the display section, temperature comparison section and control section. At last, this paper achieves the design of& a control system of air conditioner based on 51 MCU by a successful simulation. 源自L六^维:论`文~网-.加7位QQ www.lwfree.cn
Key words: Temperature sensor, MCU, Temperature Control &
1&& &&& 绪论&1
1.1&& 背景1
1.2&& &&& 论文的章节安排2
2&& &&& 方案设计2
2. 1&& &方案流程设计2
2. 2&& &方案论证&3
3&& &&& 硬件设计 &&3
3.1&& &单片机的选择3
3.2&& &模数转换器的选择&&7
3.3&& &LM35，ADC0809与AT89C51的连接&&11
3.4& 显示电路12
3.5& 按键控制电路&&15
3.7& 传感器与放大电路&16
3.7& 电机与驱动电路17
3.8& 红外遥控电路&&17
4&& && 系统软件设计&&20
4.1&& &软件流程20
4.2& 软件设计20
4.2.1 I/O口命名&22
4.2.2 主函数&23
4.3.3 延时函数&&26
4.3.4 显示函数&&26
5&&&& 系统调试&&27
5.1&& 仿真软件和开发工具&27
5.1.1 Proteus27
5.1.2 Keil C&30
5.2&& 初始化调试31
5.3&& 调试增温减温按钮32
5.4&& 调试模数转换&34
5.5&& 调试sw模式选择按键35
参 考 文 献&&39
1.1研究背景
&&&& 空调即空气调节器(room air conditioner)，挂式空调是一种用于给空间区域（一般为密闭）提供处理空气温度变化的机组。它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。 源自L六^维:论`文~网-.加7位QQ www.lwfree.cn
&&&& 空调由以下主要部分组成：
&&&& 压缩机部分：制冷循环的过程为制冷剂被压缩机由蒸发器吸入的低温、低压、蒸发后的气体进入压缩机吸入口。由压缩机内曲轴箱经电动机驱动，将制冷剂压缩后从排气管路排出的制冷剂变为高温、高压、气体（压缩机排出的制冷剂为高温、高压气体）。 51单片机空调温度控制系统的设计+流程图:
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