空调温度控制系统的设计

摘  要

保持生产和生活区温度稳定是空气调节的一个重要任务。温度的波动将直接影响着工业生产和生活环境的舒适程度。因此，对空调器温度控制系统的研究具有重要意义。本文主要探讨的是空调器温度自动调节系统的实现方法。

本课题设计的主体是以功能强、集成度高、体积小、可靠性高、造价低的单片机作为核心控制器件；采用最大非线性误差为℃、响应时间仅20、重复性误差低至℃的AD590集成温度传感器作为测温器件。利用单片机工作在控制系统中所呈现的实时数据采集、实时数据处理、实时控制输出等特点，把温度传感器实时采集到的模拟温度通过模数转换得到数字量通过由单片机控制的8段LED 显示出来。系统在检测到外界温度和人为预置温度不相等时，能够通过软件设置自行启动空调器的制冷或制热系统，并能够在LED上显示实时温度，实现温度的自动控制。

系统包括硬件和软件两部分的设计。硬件包括单片机控制电路、温度检测电路、温度控制电路、数模转换电路、键盘和显示电路等几个方面。软件设计包括：键盘管理、显示、温度检测、温度控制、报警等模块。

综合硬件和软件部分的设计，得到最小区分温度为1℃、标定温差≤1℃的温度控制系统。

关键词：空调；单片机；自动控制；温度

目 录

1  绪论 1

1.1  设计选题的背景 1

1.2  设计的工作重点 1

1.3  论文结构 2

2  电源稳压电路的实现 3

2.1  概述 3

2.2  小功率整流滤波电路 3

2.2.1  单相桥式整流电路 3

2.2.2  滤波电路 5

2.3  稳压电路 6

2.3.1  三端固定式正稳压器 6

2.3.2  三端固定式负稳压器 7

2.4  78系列稳压电源电路 7

2.4.1  三端集成稳压电路 7

2.4.2  三端集成可调稳压电路 8

3  MCS-51单片机硬件结构及接口电路应用 10

3.1  概述 10

3.2  89C51单片机引脚及功能 10

3.2.1  89C51单片机的体系结构 10

3.2.2  89C51单片机引脚及功能 10

3.3  外部总线 13

3.4  内部时钟电路 14

3.5  系统复位电路 14

3.6  LED显示器接口电路 15

3.6.1  LED显示原理 15

3.6.2  多位数字显示控制技术 16

3.7  A/D转换接口电路 17

3.7.1  ADC0809芯片简介 18

3.7.2  ADC0809与单片机接口 19

3.7.3  键盘与单片机接口 20

3.8  光电耦合器与单片机接口电路 20

3.8.1  光电耦合器的工作原理及特性 20

3.8.2  可控硅的工作原理及特性 21

3.8.3  温度控制电路 22

4  温度检测电路的实现 23

4.1  概述 23

4.2  AD590的性能及工作原理 23

4.2.1  AD590的性能特点 23

4.2.2  AD590的工作原理 23

4.2.3  由AD590构成的测温电路 24

5  系统硬件及软件设计的实现 26

5.1  概述 26

5.2  硬件设计 26

5.2.1  微控制器电路 26

5.2.2  温度检测电路 26

5.2.3  温度控制电路 27

5.2.4  人机对话电路 27

5.3  软件设计 27

5.3.1  空调工作过程 27

5.3.2  资源分配 27

5.3.3  程序总体结构设计 28

5.3.4  键盘管理模块 29

5.3.5  显示模块 30

5.3.6  温度检测模块 30

5.3.7  温度控制模块 31

6  结论 33

参考文献 34

致 谢 35

附录 整机电路图 36