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1、目：空调温度控制系统设计内蒙古科技大学业设计说明书（业论文）空调温度控制系统设计摘要空调温度控制过去一直侬赖温控电动阔，电动阀可与温控器配套使用，实现对供暧通风和空调系统中冷热水的开关控制。由于我国工业水质很多是含(仏2 0002离子浓度很高的硬水，在温度变化的空调管道中极易结垢，造成电动阀早期即失效损坏。另外，人们还常采用三速风机盘管代替温控电动阀进行调溫，它是通过手动开关调整风机的风速来实现调溫，不能自动控温，这就不可避免的发生低负荷时出现温度超调而造成能源的浪费。本次设计的空调温度控制系统中，首先通过温度传感器0318220 对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机奵89051
2、，由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温程序对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。关键词：空调温度控制系统；温控电动阀；单片机内蒙古科技大学业设计说明书（中业论文)310011111011111 1111116！“31111 011101 85111 1)681经II11“-0011(11110111115 ！“ 001101 1135 011 6011(10(1 011 2161110 101003111)6 1136(1 11111113111112 1611110331 1031126 11631：1115 0111；1131；
3、1011 311(1 31！“ 0011(11110111112 33161113111 110【311(3 001(10001101 5丄1；么06031156 1113117 0011！113？3 111(11181:1131 311 00111；31111112 02十，12十，0002-5(1011 33！1311 31：21 10115 111 11111 001106111131：10118 111 1112 611！361111：6 0？ 6311-011(111:10111115 ？ VII 1110131)10 10 ！, 131111；111 111 110 031 313
4、6 0 0101：！131 而显示时间时第一、二位为小时，第三、四位为分钟，显示数据由0)4511 译码器输出.由4 个共阴极的数码管组成溫度和时间交替显示。？2 口的四条数据线？2.0 至？2.3分别与004511 译码器的！) 口相接，？2 口的？2， 4 至？2， 7 分别通过电阻66 至与01至04 的基极相连接。这样通过？2 口送出一个存储单元的高位，低位805 显示代码，通过？2 口 乂几位送出扫描选通代码轮流点亮1)1至04，就会将要显示的数据在数码管中显示出来。所谓150静态驱动：是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的1/0 端口进行驱动，或者使用如码二-十进制译码器译码进
5、行驱动；其点亮和关闭由该1/0 口来对其控制，互不干涉，对1/0 驱动能力弱的【0，必须增加外部驱动芯片或三极管等器件。此种设计一般应用在单个化！)的驱动或数量较少，且所选的【111/0 口比较充裕的情图3.2 10显不电 路内蒙古科技大学华业设计说明书（业论文)21况下。由于每一个“！)均由独立的1/0 口控制，因此优点是软件编程简单，显示亮度高，缺点是占用1/0 端口多，如驱动5 个数码管静态显示则需耍5X8 = 40 根1/0 端口来驱动，耍知遒一个89051 单片机可用的1/0 端口才32 个，实际应用时必须增加译码驱动器进行驱动，增加了硬件电路的复杂性。120 的动态显示方式：数码管
6、动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划、，！， 0， 6， “的同名端连在一起，外为每个数码管的公共极增加位选通控制电路，位选通由各自独立的1/0 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通端电路的控制，所以我们只要将需耍显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的公共极，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为121115，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的佘辉效应，尽管实际
7、上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，却能够节省大量的1/0 端口，而且功耗更低。由于所有的模块共用了驱动端，因此10 的驱动不再像静态法一样为每个0所独享，因此其驱动的设计方法也与静态法完全不同，需要采用分时扫描方法来实现对所有“0 的显示驱动，其原理如下：将)设置为高电平，也即允许第一组10 显示，同时将2， 43， 44 设置为低电平，也即关闭该阴极所对应的化0 组显示；！).在？2 口输出汕组对应的显示数据，如字符点阵数据、7 段码对应的数字的数据等，该数据可以通过表的形式预先定义；保持一定的
8、时间I，该时间即为所设定的定时器的中断时间；内蒙古科技大学华业设计说明书（业论文)221 将) 口设置为低电平，关闭组的10 显示；将“设置为高电平，其他几个设置为低电平，开启舡组对应的显示；在？0 口输出41 组对应的显示数据；&重复以上步骤，直到所有组被扫描一遍，然后又从组开始下一个循环，如此周而复始，实现所有0 的动态显示。该方法的原理利用了人眼对物体的视觉延迟来达到所有10 的同时显示，实际应用时，在同一个时刻，只有一组处于显示状态，而其他处于关闭状态。理论上，若两次显示之间的时间间隔小于321135时，人眼既无法分辨，因此，为了达到此要求，120的扫描频率一般可以按照下式计算得出：，
9、32化式中，为扫描的频率，对应为定时器的时间01/0 32 则是由32换算而来，321115对应的频率刚好为32112；“则时总的10 的组数（此例中4。根据此式算出的扫描频率？实际是化0 驱动扫描的最小频率，若低丁此频率，则有可能导致的闪烁；？也不可能越高越好，扫描的频率太高，每组120 的点亮时间就越短，因此有可能导致化0 的亮度不够或显示效果不理想等一些问题。当然提高120 的驱动电压也可以补偿由此造成的亮度不够的问题。数据与代码转换。由前述可知，？2 口的？2， 0 至？2， 3 输出段选码，？2 口的？2.4 至？2.7 输出位选码，肋就会显示出数字来。但？2 口输出的数据是600
10、码，各存储器存储的数据是二进制，也就是和要显示出的字符表达的含义是不一致的。可见，将耍显示的存储器单元的数据直接送到？2 口去驱动化0 数码管显示是不能正确表达的，必须在系统内部将要显示的数据经过3码转换后，将各个单元数据的段选代码送入？2 口，给0)4511 译码后去驱动数码管显示。具体转换过程如下：我们先将要显示的数据装入累加器4 中，再将中的数据转换成高低两位的80码，再放回4 中，然后将4 中的值输出。如：有一个单元存储了 45 这样一位数，则需转换成四位！码() (化）然后放入内蒙古科技大学华业设计说明书（业论文)234 中，4 中0 码，高四位代表4，低四位代表5，同时送给两个译码
11、器中，译码后45字就在两个10 中显示出来。3.2.3驱动控制电路厂 室内风IIX。，-图33驱动控制电 路妙，办I動醒陶内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）24在空调器电控中，主芯片将各种输入信号进行计算后，控制其他电路驱动负载工作，完成空调的预定功能。而驱动电路是将主芯片输出的信号进行功率放大，控制负载工作，一般驱动电路包括功率放大器、继电器及相关元件组成的末级推动电路。本设计中，我采用了光耦合双向可控硅驱动器，光耦合双向可控硅驱动器是一种单片机输出与双向可控硅之间较理想的接口器件，它由输入和输出两部分组成，输入部分为砷化镓发光二极管，该二极管在51！15正向电流作用下发出足够强度的红
12、外光，触发输出部分；输出部分是一个硅光敏双向可控硅，在红外线的作用下可双向导通。光电耦合器也常用于较远距离的信号隔离传送。一方面光电耦合器可以起到隔离两个系统地线的作用，使两个系统的电源相互独立，消除地电位不同所产生的影响；&一方面，光电耦合器的发光二极管是电流驱动器件，可以形成电流环路的传递形式。单片机发出信号经过功率放大器109 (！ ! )将信号传递给光耦合双向可控硅驱动器，然后通过它的开断来控制继电器工作，从而达到控制负载电路的目的，实现空调机的制热或制冷效果。3.2.4 键盘设置电路键盘是人与微机打交道的主要设备，按键的读取容易引起误动作。可采用软件去抖动的方法处理，软件的触点在闭合
13、和断开的时候会产生抖动，这时触点的逻辑电平不稳定，如不采取妥善处理的话，将引起按键命令错误或重复执行，在这里采用软件延时的方法来避开抖动，延时时间203。按下某键时，对应的功能键释放得到执行，如操作者没释放按键，则对应的功能会反复执行，好像连续执行，在这里我们采用软件延时250 皿5，当按键释放则执行下一条对应程序。按键电路由九个微动按键组成，分别由？0 口的？0.2 至？0， 7 控制，通过按键可以进行空调温度、风速、时间的调节，可以对空调的显示内容进行设定和对空调原始设定进行修改。本键盘设计中只简单地提供键盘的行列与矩阵，其他操作如键的识别、决定按内蒙古科技大学华业设计说明书（业论文)25
14、键的读数等仅靠软件来完成，故硬件较为简单，但占0？11时间较多。键盘的键输入程序应完成的基本任务-1.监视有无按键按下：按键的闭合与否，反应在电压上就是呈现出高电平或低电平，所以通过电平的高低状态的检测，便可确定按键按下与否。1 判断是哪个按键按下。1 完成按键处理。单片机及应用系统中，键盘扫描只是？0 的工作内容之一。0？口忙于各项任务时，如何兼顾键盘的输入，取决于键盘的工作方式。而键盘的丄作方式则根据仪表系统中0？口任务的份量来确定。键盘的工作方式选取的原则是：既要保证能及时响应按键的操作，又不过多地占用0？0 的工作时间。按键的工作方式有:齊询方式(编程扫描，定时扫描方式X 中断扫描方式
15、。矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，由行线和列线组成。按键位子行列的交叉点上节约1/0 口。矩阵键盘工作原理：行线通过上拉电阻接到巧7 上，无按键按下，行线处于高电平状态；有按键按下，行线电平状态由与此行线相连的列线电平决定，列线电平为低，则行线电平为低；列线电平为高，则行线电平为高。图3.4 为按键电路。内蒙古科技大学华业设计说明书（业论文)26030201應12瞎151滅，！0 0酿胺十 ，I0 041牝望5憶0 功隱 35 國0 國 樹 篇側12 10 ，顺高遍！0 0一 謝，贿低10#37图3.4按键电路3.2.5电源电路本设计所用的电源电压为220 乂，首先交流电经过变压器降压为卵
16、的交流电，通过桥式整流，21，61 滤波，输出巧卩左右的直流电压，然后再经过集成三端稳压器102(“()， 12， 2 滤波，输出直流 5 乂，给溫度检测电路、时钟电路、显示电路、复位电路等提供工作电压。其直流稳压电源的组成框图如下-一嘗34乂 00内蒙古科技大学业设计说明书（业论文)2207交流电源殳压器诋压 交流筚项脉动 电平滑直5 电；孤稳定頁 ,:图3.5 直流稳压电源的组成框 图内蒙古科技大学华业设计说明书（业论文)281.电源变压器：将2207,5092 的交流电压转换成5 乂直流电压。2，滤波电路：利用电感和电容的阻抗特性，将整流后的单向脉动电流中的交流分量滤去，使单向脉动电流变换成平滑的直
