基于单片机的空调控制系统设计文档格式.docx

1、摘要为了使用者能在舒适的环境下工作生活，家用空调或者中央空调开始受到高度关注。 但是对舒适性的要求不断提高的同时，节能性与经济性的特点却被我们忽视，针对这种现 象，我的设计就是利用微型单片机技术与中央空调系统的巧妙结合，来解决这一问题。该系统通过温度，湿度和压差的变化，反馈到单片机控制系统，产生相应的指令控制 变频器、压缩机或者流量的调节，从而达到降温、降压、祛湿的功能。适用于日常生活和 大型商用建筑的温度监测和测量，也能当成温度处理模块放入其他系统中，可作为其他系 统中的主控制板，也可以作为辅助扩展。合理运用此设计会给很多用户节省不必要的浪费, 同时也响应了 “节能减排”的国家政策。关键词A

2、T89C51；中央空调；单片机；温度传感器AbstractDue to our users to the requirement of the comfort level is increasing, household air conditioner or central air conditioning is starting to get high attention.But the increasing demand for comfort at the same time, the characteristics of energy saving and efficiency are

3、 ignored by us, for this kind of phenomenon, I design is the central air conditioning system of micro single-chip computer technology and clever union, to solve this problem.The system through the temperature, humidity and the change of pressure difference, feedback to the single-chip microcomputer

4、control system, to generate the corresponding command control inverter, compressor, or traffic regulation, so as to achieve the function of cooling, antihypertensive, qushi.Apply to daily life and the large commercial building temperature monitoring and measurement, can also be as temperature proces

5、sing module in other systems, can be used as other systems of the main control board, also can be used as auxiliary extension.Reasonable use of this design will give many users save unnecessary waste, but also response to the national energy conservation and emissions reduction.Keywords： AT89C51 cen

6、tral air conditioning single chip microcomputer temperatures摘要 错误!未定义书签。Abstract 1绪论 课题背景 12中央空调控制系统的发展 错误!13空调发展趋势 错误!1.4中央空调系统比较与选择 错误!1.4.1经济性比较问题 错误!2系统总体方案 错误!2.1中央空调系统工作流程 错误!.2） 错误!,2,3） 错误!,2.3） 错误!,2） 2.2中央空调系统总体设计 错误!23风机盘管系统 错误!2.4空气源热泵冷热水系统设计 错误!3硬件系统设计 错误!3.1AT89C51微型单片机 错误!3.2时钟电路:3.3掉

7、电模式 错误!3.4程序存储加密系统 错误!3. 5温度传感器电路设计 错误! 错误!3. 7阀门执行机构设计 错误!3. 8复位电路的设计 错误!3. 9按键电路 错误!3.10系统总电路 错误!4软件系统设计 错误!4.1温度处理子程序设计 错误!4.2LED动态显示子程序设计 错误!4.3模数化处理的设计 错误!结论 错误!致谢 错误!参考文献 错误!附录 错误!SI基于单片机旳空调控制票统设计rar - 360压第32正式皈文件 擾作 工具脊助解压到一逮解压 删除添加令園皂安全T基于单片机的空谓控制杀统没计er蜒包穴小为299.7 KB名称（上级目灵S基于羊片机的空潟控制裁附dwg外文

8、确docA）El.dwg惨改曰期整篇论文全套图纸外文翻译QQ33639136221绪论1.1课题背景1山于我国机械和电气技术的飞速发展和小康生活水平的不断满足，为确保温度恒定， 中央空调系统已经广泛地运用于工业和民用多方建筑领域，例如酒店、KTV、宾馆、写字 楼、商场、工厂厂房等各种场合。伴随着时间的推移，我们对中央空调运行效果的评论也 客观地改变。舒适性、节能性是非常符合我们对中央空调提出的改进，也是LI前必须要改 变的要求，希望在能源损耗最低地情况下保持屋内允许的温度、湿度。传统的空调控制系统不仅耗电量巨大，而且能源损耗更是浪费，尤其是现在能源紧张 阶段，更需要不断的改进与创新。以前地中央

9、空调，最低机型制冷量达到200千瓦，85年 之后发明了模块机，最低机型制冷量下降到65千瓦左右。直到目前为止，65千瓦制冷量 理论上变成中央空调的最小消耗机型，圧缩机20P左右。再小的就不算中央空调了。无论 是多联机，还是直流变频机组，能效比大幅度低于传统冷水式中央空调。因为风冷这种冷 却的方式，低于3. 8被注定了就是风冷机组能耗比，然而水冷冷水机，普遍能源消耗效比 差不多在4. 5以上，磁悬浮离心机能效比最高，高达7。我也不相信部分负荷能效比达到 5或者6的，因为国家鉴定的能效比中体现出，大部分直流变频机组能效比还达不到3o其 至只有2. 3.空调无论是家用还是商用中央空调普遍存在着30%

10、冷0%之上地无效能源消 耗，有部分空调地无效能源消耗甚至高达50%、60%之上。口前务必完成的工作就是釆用 新技术来减少系统能耗。建设节约节能型社会，促进中国经济可持续发展。节能减排除了从机组上出发着手外，机电技术的应用也是不可或缺的一部分。单片微 型计算机（AT89C51）功能也在不断地加强，愈来愈多的高性能新型品种陆续涌向市场。 单片机的优点很多，在很多大型设备控制中（比如锅炉，蒸汽机等特种设备），PLC以主导 器件发挥作用，拥有不可替代的价值，但是它价格要比微型单片机贵的多，体积也比较大 电源电压相对来说也比较高。所以小型系统控制中大多采用单片机，后来随着机电技术的 不断改革与创新，性能

11、大幅度提高，控制功能和稳定性也满足了中央空调控制系统的要求。 所以本人的毕业设计就是用基于AT89C51单片机作为核心设计的一个简单运用。1.2中央空调控制系统的发展空气调节器（Room Air Conditioner）是空调的全称，大多指的是家用空调。中央空 调山冷热水管接多个末端方式或者一台主机通过风道过风来控制实现不同的房间、不同领 域以达到室内空气湿度、温度、洁净度和空气流量流速温差等调节为LI的的空调。家用中 央空调特点首先是创造舒适干净的居住环境，其次是从空间和最佳审美观点利用上综合考 虑，家用中央空调使室内变得更舒畅，更灵活，容易实现各种各样的装饰成果，即使因为 我们不习惯以前的

12、装饰，再次精装修，也只是在原来的中央空调上很小一部分地改变即可 与新的装修效果达成和谐一致。所以我们最好的选择就是选这种步步到位、不会被淘汰掉 的家用中央空调，也是被视为小型的商用商用空调。风系统和水系统是中央空调的两种循 环系统，第一种山室内室外机、风管和每个不同房间的出风口和回风口以及调节阀等构成。 后者是山水管、室外机（无室内机）循环顺泵和各种风机盘管（末端设置）构成。山于老白姓对生活的改善，我们也愈来愈追求人性化的产品，以询家用和上商用的空 调已经不能满足大众化要求。智能化、节能化中央空调可以运用模拟电路技术以及数字电 路技术，还能使用微型单片机，实现软件与硬件的合理结合。简化了开空调

13、的操作与控制, 完善了空调的各项功能，同时也对周边环境产生相应的变化而变化。电子产品飞速发展， 价格的低廉且实用地控制系统贏得了很广泛的青睐。给我们带来诸多便利的空调设备亦有自己的发展历史，我们不能忘记去过，就像老口 姓不能忘记我国国史一样。山于中央空调在欧美市场已经使用口余年，市场进入成熟时期 是不可避免的，但我国空调市场从上世纪80年代才慢慢起步，当时还是山外资品牌打入 和公共建筑产业兴起而得到初步开拓，后来山于商业地产的高速增长，国内中央空调市场 真真正正地进入高速增长阶段，2003-2013年11年期间中国国内中央空调市场从85亿元 提高到644亿元，这是质的飞跃，CAGR也达到22.

14、45%。我国中央空调市场发展历程时间重要事件1987 年开利在上海设立首家合资公司，目前在大陆已有13家分公司1994 年深圳麦克维尔成立 1996年麦克维尔武汉基地投产 1996 年约克（无锡）成立，主打大中型中央空调及工业制冷设备海尔开始涉足中央空调领域，成为内资企业的先行者1998 年广州日立成立，主营离心式.螺杆式等冷水机组大金（上海）成立，正式进军中国市场2001 年三星在中国推岀数码涡旋多联机，正式进军大陆中央空凋市场2002 年美的进军小型中央空调领域，并借商用空调生产基地落成之势进行大力推广LG中央空调开始向中国出口，并着手在天津工厂组建生产线12003 年东芝空调进入中国，2

15、006年在上海成立东芝开利销售公司海信与日立合资成立海信日立，主营变频多联机产品三菱重工（陕西）成立，主营商用变频中央空调与家用变频中央空调美的、格力中央空调生产基地相继落成投产2005 年格力.美的相继下线自主研发的离心机，初次打破外资品牌技术垄断2007 年格力推岀自主研发的变频多联空调技术，首次掌握变频多联机的核心技术2008 年格力推岀直流变频多联空调机组，打破日系品牌对直流变频技术的垄断2013 年格力推出不费电的光伏中央空调，引发市场热议美的推出超髙效双级压缩降膜式离心机，开创“C0P7时代”1.3空调发展趋势在我设计这款简单的系统控制前，我对发展趋势也做了一些了解，因为做出来的毕

16、业 设计是否符合我们对现在生活的需要这是很重要的，实用才是根本，不然就是纸上谈兵。 如今，21世纪的主流方向是机电技术的逐渐革新已经被全球能源专家充分认识到，空调的 社会效益以及巨大经济效益逐步被人们所了解和认知，基于单片机控制的中央空调前景地 飞速发展无比的广阔，绝对地优势被空调专家还有全球能源专家认可，许多国家已经或者 正准备实施很多系列单片机控制中央空调系统推出措施。1.4中央空调系统比较与选择1.4.1经济性比较问题所有放在设讣里的设备都是经过精挑细选的，并不是哪个设备贵就选择哪一个，而是 从很多方面考虑，比如本段的经济性问题。这个性能的比较是广大市民最为关注的问题， 再好的产品如果性

17、价比很高，但价格高到老口姓付不起的时候，这样的产品亦是废品。比 较基准当然要保持一致才公平，在经济性方面首先注意的就是这个基准。当然，这些要求 包括使用要求、能源价格、设计要求（采用相同的方式）、设备档次、舒适悄况或者美观 要求等基本条件来进行对比，这种对比的效果才能保证方案的合理性与科学性。设计方案 关于空调暖通这方面的一次性投资包括了各种相关联的收费项U,比如用电设备的扩容 费、热力入网费还有天然气气源费等费用，除此之外，还有各种设备材料、管道之类的投 资项目，容易被遗漏的太多，还有相应的安装、相应的工程项LI管理人员费用、设备机组 的调试费用等各种各样的收费，土建投资机房与相关水处理和配

18、电和相应室外管线的费 用，还有好多好多，在国家造价清单中所列出的各种费用都将是安装空调所产生的不同费 用，有的被遗漏，有的被扩大，费用的支出与设备的完美运行是保障室内空气流畅的重要 前提，没有竣工验收，就没有人民对舒适节能的安全使用。在我国有很多厂家做中央空调, 比如上海的凯泉公司，北京的熊猫厂家，都是富有名气的公司，价格方面也不尽相同，在 安装时产生的方案经济型（包括设备功率，扬程大小，流量，风管允许风速等）讣算最适 合于用户的平均价格。这些都是产生的直接费用，间接费用也有。当地政府规范要求和各级法规的规定都是编制设计方案的依据，不能超出规范规定的 强制性规定；设讣方案在给出后就不能轻易更改

19、，之后的满足各方面的需求都是根据施工 方案来确定的，需求就是供水、供电、供气之类的辅助资源，而且还要考虑到长期的变化 情况。2系统总体方案2. 1中央空调系统工作流程结论通过这次毕业设计，让我学到了大学期间都未接触过的知识，更像是一场复习，巩固 了这四年的点点滴滴，虽然我对于机电领域还不是非常熟悉，但这正是一场开始，磨练己 身，更准确的运用到生活当中去。论文开头介绍了中央空调在生活中的作用，已经普及到生活中的每个领域，然后介绍 了中央空调的组成，已经我要讲述的案例，所有案例中需要的设备与流程我都列在上面的 说明书中。后来介绍了 AT89C51单片机的结构和工作原理等，这些东西是我在大学中所学

20、的皮毛加上在图书馆书中摘要的知识，还有网络上文库中介绍的部分组合而成，文章不算 长，经过一层一层修改完成。单片机控制空调系统中也是有顺序的，先控制冷却水循环泵 的开启，然后在控制冷水循环泵的开启，最后是机组部分，开启之后冷却塔中的水就开始 通过冷却水循环泵进入机组，机组再通过分水器分给末端设置，也就是风机盘管，从风机 盘管中出来的冷凝水进入集水器，然后经过冷水循环泵进入板式换热机组，经过换热处理, 流向燃气热水锅炉，锅炉用燃气加热之后通过热水一次循环泵流向生活热水换热器，也就 是生活区。锅炉中的水不全是集水器中供用过来的，大部分来自于高位膨胀水箱。这其中 还有定压补水装置，作用就是将外部水源通

21、向系统，防止由于水量的损失达不到设计要求。 单片机控制各种阀门，通过继电器控制，III于单片机出来的电源是低压电源，而水泵阀门 确是高压电源，因此需要一个“中介”，来防止电源过大而烧坏单片机，当室外温度变化 是，温度传感器会将变化的数据通过A/D转换到单片机识别，然后逐个控制每个阀门的开 度，进而控制流量、扬程的大小，在最节能的环境下改变系统流量，风量，温度，湿度。 这是一个庞大的系统，具有两个冷水机组，R-1和R-2, R-1控制地位用户，R-2控制高位 用户，或者可以左右分。总体来说，完成各项工作后学了好多知识，因为看了好多书籍，查阅了太多的资料， 还自学了一个电路PCB软件，以前就没接触

22、过这东西，最后还是在葫芦画瓢的情况下完成 了，看来以后还要更要努力一下，自身的知识太匮乏，有学不完的知识在等着我去学。至 此论文结束。致谢参考文献1王淼，王芳.基于单片机的空调控制系统设计J1信息技术与教育.2013（6）:50-51.2秦曾煌.电工学上册，电工技术M.北京：髙等教育出版社，2007. 13张洪润，张亚凡.传感技术与应用教程M淸华大学出版社.20054陈非凡.工程测试技术M.淸华大学岀版社.2006: 256.5陈方兴.童维勤.支小利.基于u C/OS- II的变频空调控制系统的设计与实现J,计算机工程与设 计,2007, 28（20）6穆秀林、李娜编著从Protel到Alti

23、um Designer.电子工业出版社,2011. 47余成波主编.传感器与自动检测技术.高等教弃出版社，2009. 78王亿书.基于无线传感器网络的粮情监测系统的设计与实现J.计算机应用与软件,2012（8）： 110-115.9贾阳阳，基于单片机控制的技能空调系统的设计M,北京暧通空调工业岀版社，2008.10S Nishiike, N. Takeda, T. Kubo et al. Effects of caloric vestibular stimulation on prepositus hypoglossi neurons in ratsJ. European Archives o

24、f Oto-Rhino-Laryngology, 1996.11Chih-Lung Tseng, Yi-Ho Young. Topographical correlations of lateral medullary infarction with caloric- and vestibular-evoked myogenic potential resultsJ. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology, 2010.附录附录1规格型号单位数量备注罐式无负压给水设备HCWG18-43-2Q=13m3/h H二63mN=2. 2KW套一用一备配套变频控制柜SHV容积式水-水换热器（高区换热器）SHV-221-6-1 0DN1600V二6 m3F=12.1 Itf台换热器储水罐用不锈钢衬里（低区换热器）SHV-221-3-1. 0DN1200V=3 m3F二4. 8隔膜式气压罐高区膨胀罐6C1000 H=2000配上海凯泉双泵低区膨胀罐CC600H=2000水水板式换热机组KBZS-K-1. 75二次泵热水循环量G=103 m3/h（50/60）27. 5Kg/cm（最大工 作压力）配气候补偿器自带配电柜配上海凯泉水泵最大降压厶P=50KPa不锈钢水箱2.0 m31500X1000X2000预留管口及管径现场确定附录2