AT89C51 单片机的户式中央空调温度控制系统设计+电路图+程序(2)
4.1.2温度测量硬件电路21
4.1.3液晶显示模块LCD1602.22
4.1.4温度显示硬件电路设计23
4.2风速控制系统设计24
4.2.1步进电机的简介24
4.2.2步进电机的结构及工作原理24
4.2.3步进电机的控制方案26
4.2.4驱动器的选择26
4.2.5驱动电路的设计27
5其他外围电路设计29
5.1信号处理与控制电路29
5.2按键功能设置电路29
5.3数据存储电路30
5.4报警电路31
6软件部分设计.32
6.1主程序模块32
6.2DS18B20通讯模块33
6.3按键扫描模块34
7总结35
附录一37
附录二38
致谢.55
参考文献56
5 1 绪论
1.1 前言 在当今的信息化时代，计算机技术和网络通信技术飞速发展，空调技术早已渗透到人们社会生活的方方面面。而“4C”技术在建筑控制领域的应用，大大地促进了“智能建筑”产业的发展。智能建筑是采用数字技术完成环境控制和安全防范的建筑物，其火灾报警消防控制系统、保安系统和暖通空调、给排水、电气系统集成为一个控制系统[1]。其中，中央空调控制系统是不可或缺的重要组成部分。随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，工艺性和舒适性中央空调的应用日趋增多，且要求越来越高，而中央空调系统是一个极其复杂的操作系统，把“4C”技术引入中央空调的控制系统中已经是科技发展的趋势所向。 一般情况下，中央空调对于控制系统的要求体现在被控区域的温度、湿度、新风量、回风量、对冷热水的水阀开度大小等方面。一套经过优化设计的中央空调控制系统，既可为建筑系统提供一个高效、便利、合理、可靠和安全的工作环境，又很大限度地减少能量损耗，进而降低运营成本，大大地提高了经济效益。
1.2 中央空调控制技术的发展
1.2.1 中央空调控制技术的现状 通常情况下，一个设计合理的中央空调系统应当具备下列功能： （1）空调机组的冬夏季节工况的转换以及手动自动的转换； （2）温度、湿度的监控。即对新、回风和排风进行温湿度测试，为系统提供控制的依据； （3）冷热水阀门的调节和控制。即根据测量温度和设定温度的差值调节阀门的开度，将温差保持在控制要求的精度范围； （4）加湿阀的控制。即当空气湿度不在设定范围之内时，对加湿阀门进行开度的控制； （5）风机的控制。即对风机实现启停控制或变频调速控制，以达到对送风量的调节； （6）风阀的控制。即对新、回风阀门进行调节和控制，以达到新、回风的比例控制；（7）过滤网两端压差的报警等。 中央空调控制系统现在通常有四种控制方式，即传统的模拟监控屏、楼宇自动化系统监控、 楼宇自动化系统与中央空调集成监控、智能控制[2]。 随着科技的高速发展，已经实现了将先进的集散控制系统技术运用到中央空调系统。在国内，尽管计算机控制技术已应用到自动控制系统多年，但在空调自动控制系统却少见。自上世纪九十年代以来，中央空调系统通过采用集散控制系统技术已经逐步实现了制冷、制热设备的自动运行以及室内温度、湿度的自动调节，但关于如何使中央空调系统能够科学、有效地工作，这些方面的研究和应用则较少，且在这日新月异发展的楼宇自动化系统中几乎都是进口产品独霸市场。例如美国的霍尼韦尔公司现已推出了第三代Open DCS开放型集散控制系统，以及Web 网络集成系统[3]。为此，国内各大公司一拥而上也尝试搞网络集成系统，但在低层现场产品上国内还是一片空白，主要还是被以西门子、江森自控、霍尼韦尔等为代表的欧美企业所垄断。这些公司在该领域已经研究多年，经验丰富，技术过硬，积累了大量的楼宇系统控制经验。他们的产品相较于国内的产品也确实具有较为强悍的性能。尽管如此，但其过高的设备价格，以及需要配套使用该公司自己的网络设备，导致系统的设计成本过高。对于只有几台空调机组的小型系统例如户式中央空调温度控制系统显得过于大材小用了。因此，使用单片机这类微控制器来开发这样的小型系统，不仅成本低，而且可依据自身的实际需要很方便地根据各种不同的运行情况改变运行方案。此类系统对于企业降低生产成本、增加产品技术含量具有十分重要的意义[4]。