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1、本科生毕业论文（设计）题 目：家居环境通风系统控制器的设计姓 名：分院、系：机电工程系专 业：电气工程及其自动化年 级：2012级学 号：指导教师： 职称：副教授/助理工程师2016 年 4 月 19 日原创性声明兹呈交的学位论文（设计），是本人在导师指导下独立完成的研究成果。除文中已经明确标明引用或参考的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。声明人（签名）：日期： 年 月 日家居环境通风系统控制器的设计家居环境通风系统控制器的设计摘要 家居环境为人们提供了睡眠、起居、娱乐、工作、聚会的空间，人们在这个空间里不仅
2、要得到舒适的物质环境，还要得到健康的品质生活。目前，我国绝大多数住宅存在一定问题，房屋结构设计不合理导致房间过于密闭，室内氧气浓度低。室内装修及日常使用物有一定的污染。此外，使用空调使屋内通风度不比从前好，导致房屋里面污染的沉积，造成室内的空气品质大不如前。人长久生活在这种房子里容易诱发亚健康。屋内天然透风不够时，是可以靠风机换气的方式来优化房屋环境的。良好的室第通风系统，可以增强气体流通，淡化室内呼吸物的隐形有害物质，提高氧含量，优化气体品质。通风系统控制器对室内温度进行智能调节，还可以减少空调的使用，节约能源。本文着力于介绍以STC89C51单片机为核心的家居环境透风换气控制器。由DS18
3、B20测温传感器作为测量元件，测出屋内的温度并在LCD12864显示屏显示，通过温度的比较和温度区间设定的程序控制产生PWM信号。温度越限会报警，同时发出指令控制相关通风设备运转。经驱动模块来控制通风装置的启动、停止、速率、转向。系统配有键盘电路，用户可以通过键盘在显示屏上设定想要的温度区间以及复位。还有人体红外检测，无人时智能断电。该控制器使用方便，可靠性强。关键词 单片机 通风系统 监测 调速 智能温控Home environment ventilation system controller designAbstract Home Furnishing environment provi
4、des sleep, living, entertainment, work, gathering space for people, people in this space not only to get a comfortable physical environment, but also a healthy quality of life. At present, there are some problems in the vast majority of residential buildings in our country, the housing structure des
5、ign is not reasonable, the room is too closed, indoor oxygen concentration is low. Interior decoration and daily necessities have certain pollution. In addition, the use of air conditioning leads to indoor ventilation rates dropped significantly, resulting in the accumulation of residential indoor a
6、ir pollution, resulting in relative deterioration of indoor air quality. People living in this environment for a long time will appear in sub-health state.The shortage of natural ventilation can improve the indoor environment quality by the way of mechanical ventilation. Reasonable residential venti
7、lation system, can strengthen the ventilation, dilute indoor environmental pollutants, and improve oxygen concentration and air quality. Ventilation system controller for intelligent indoor temperature adjustment, but also can reduce the use of air conditioning, energy conservation. This paper mainl
8、y introduces the home environment ventilation system controller based on STC89C51 single chip microcomputer as the main control chip. The DS18B20 temperature sensor is used as the measuring element, the temperature data is collected and the current indoor temperature is displayed on the LCD12864 dis
9、play screen, and the PWM signal is generated by the program control of the temperature and the temperature range. Temperature exceeds the upper limit will be issued a warning, while the control of the operation of the relevant ventilation equipment. Through the L298N drive module to control the DC m
10、otor start, speed, direction change. The system is equipped with a keyboard circuit, the user can set the desired temperature range and reset through the keyboard on the display screen. And the human body infrared detection, no one when the intelligent power outages. The controller is easy to use an
11、d reliable.Keywords Microcontrollers, Ventilation system, Monitor, Control of motor speed，Intelligent temperature control目录引言1第1章 概论21.1 家居环境通风系统概述21.2家居环境通风系统控制器的任务和特点21.3 单片机技术控制的优点31.4 论文的主要内容3第2章 家居环境通风系统控制器总体设计42.1 控制器的设计要求和主要技术指标42.2 系统总体方案4第3章 通风系统控制器的硬件设计53.1 单片机的选择53.1.1 MCS-51系列单片机53.1.2 S
12、TC89C51单片机53.1.3 引脚介绍63.1.4 单片机晶振电路73.1.5 单片机复位电路73.2 温度采集模块73.3 液晶显示模块93.3.1 液晶显示模块概述93.3.2 模块引脚说明93.3.3 用户指令集103.3.4 液晶显示模块的电路连接113.4 电源模块123.5 报警模块123.6 键盘输入模块133.7 转速控制模块133.7.1 直流电机调速原理133.7.2 电机调速控制方案143.7.3 直流电机PWM调速原理143.8 电机驱动模块15第4章 通风系统控制器的软件设计174.1 编程语言174.2 主程序流程图174.3 电机调速流程图184.4 原理图1
13、9第5章 硬件电路焊接及系统调试205.1 硬件电路焊接205.2 系统调试215.2.1硬件方面的调试215.2.2软件方面的调试21结论22致谢语23参考文献24附录2532引言如今，生活条件优化改善，群众的环保健康意识愈发强，居住氛围的硬性指标也愈发多起来。房屋的通风度、温湿度、光照度都是衡量家居环境舒适度的重要因素，它们则主要是依靠通风设备来实现。目前，一些发达国家早已实现室内通风设备的自动化和智能化，但我国相对比较落后。长久居住在通风不佳的住宅中，可能会患上“建筑物综合症”。室内空气质量的降低，会让人出现各种不舒服状况，眼部不适、喉咙不适、流鼻涕、呼吸不畅、头昏、精力难集中等，最好的
14、解决办法就是屋内配备有健康智能的家居环境透风系统。跟着电子科技的成长，单片机MCU不断革新，其产品的功能性也加强了许多，在各行各业获得认可广泛，它如同一个微型计算机。单片机有着精致巧妙、操控佳、能耗小、扩展便利、能够长时间可靠工作等特性。因此，应用单片机技术制作一个家居环境通风系统控制器，用于控制通风设备的运转，该系统能够实现了自动化和智能化，不仅有效节能，更能使室内通风系统更安全可靠、经济地运行，力争营造舒服环保的居住氛围。对我个人而言，此次毕业设计是一次很好的学习和锻炼机会。我有信心可以完成本课题的毕业设计及提交合格的论文。STC89C51是优化推广较好的MCU产品，它作为设计的主体部分，
15、控制着温度传感器，显示屏，报警系统，红外检测系统，按键开关和通风电机的驱动。总体的设计思路：首先是供电后，能在LCD12864上看到室温温度。按下设置键，可以根据个人需要设定舒适的家居环境温度范围，如果室温不在设置区间内，会产生警报，并启动通风设备的电机开关。单片机会根据温差值的大小对通风电机进行PWM调速，使室温回到设定范围内。如果用户离开家，红外检测会检测到并切断电源。这样做到节能环保，合理运用。总体看，本课题的立项到制作是可行的。第1章 概论1.1 家居环境通风系统概述室内通风环境是衡量室内环境的重要因素，而健康、舒适则是对室内通风系统的两个基本要求。随着各种新型材料在建筑、装修及制造方面的应用，房屋密闭性能的提高，各种通风设备尤其是空调的使用，让人们有一个相对舒适的家居环境的同时，空调污染物的排放以及室内氛围中种种不利物质带来的健康问题则逐步成为人们的关切点。透风是净化屋内气体的有力手段。现在在国内，大多数的居住房屋是通过自然通风实
