单片机的室内智能通风控制系统研究(附件)【字数：11330】
摘 要现如今我国建设水平高速发展，诸多问题随之而来。现如今，国内大多数建筑的室内污染状况比较严重。室内污染来源目前主要来源于各种新型的建筑材料和化学日用品。由于空调的普及，室内通风率不高，这样的后果是室内污染物的累积，空气质量达不到人们日常要求。在建筑群密集的今天，光靠自然通风已经不能满足人们对于通风的需求，此时人们需要让机械通风来改变室内的通风环境。本次所研究的系统能够根据室内外的环境如温湿度、风速、有害气体（这里主要是CO2）浓度来调节室内通风设备和其他暖通设备。以保证室内有良好的空气质量。本系统的特点是层次明显，模块化设计。由单片机、中控和数据采集并设备控制这几部分组成。以C51单片机为核心，温湿度以及各种传感器（例如二氧化碳浓度传感器、风速传感器）作为测量单元。实现数据采集存储并控制用电器件的状态来达到调节空气质量的效果。中央计算机可以存储数据并显示供使用者查看和操作。
目 录
第一章 引言 1
1.1 课题研究目的及其意义 1
1.2 课题研究主要内容 2
1.3 本文的组织结构 2
第二章 室内空气品质控制 3
2.1 通风换气技术在我国住宅建筑中的应用 3
2.2 我国自然通风研究与发展方向 3
2.3解决住宅室内通风的最佳途径 3
2.3.1机械通风是解决住宅室内通风的最佳途径 3
2.3.2室内机械通风目前存在的问题 4
2.4室内机械通风调节控制算法 4
2.4.1室内机械通风相关参数标准 4
2.4.2室内空气质量调节算法 4
2.4.3住宅机械通风 5
2.4.4 通风系统运行模式案例 5
2.4.5住宅机械通风量的控制的参考因素 6
第三章 系统总体设计 7
3.1系统总体设计 7
3.2系统功能设计 7
3.3系统设计原则 8
3.4智能化排风控制控制器设计 8
第四章 智能化排风系统控制器硬件设计 10
4.1智能化排风控制器硬件设计原理 10
4.2控制器单片机简介 11
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
.3 开关复位与晶振电路 12
4.4独立键盘连接电路 12
4.5数码管驱动与显示电路 13
4.6温度采集电路 13
4.7风扇电机驱动与调速电路 14
第五章 智能化排风系统部分程序设计 15
5.1开发工具与平台的选择 15
5.2程序设置 15
5.3 DS18B20子程序 16
5.4数码管显示子程序 17
5.5按键子程序 18
5.6自动控制模式程序设计 20
第六章 系统调试问题解决与创新 21
致 谢 22
参考文献 23
附录A 24
DS18B20温度值与表示值对应图 24
引言
1.1 课题研究目的及其意义
(1)响应节能减排的要求
本系统的开发符合目前所倡导的节能减排的要求。随着我国经济水平的飞速发展，能源消耗也越来越大。能源供需矛盾导致了目前必须把节能减排放到首要位置，以缓解能源紧缺的问题。提高能源利用率也是解决这一矛盾的一大途径。
我国所有的能源消耗中，建筑能源消耗达到了三分之一以上。这里面还没有包含那些工业用途的建筑、通信基站等。而在目前的建筑能源消耗中，中央空调系统就占60%，其他为照明等固定消耗电气设备。在大部分通信机房以及基站中，中央空调所消耗的能源也将近54%。本系统正是为了减少这部分消耗而设计的。
(2)项目实施符合智能建筑的要求
智能建筑是给居住者带来舒适、让操作者简单操作、给建筑节省能耗的建筑。
一般使用中央空调的建筑内，都是对所有房间或者是划分好的区域集中控制，集中控制往往很难达到每个房间的舒适化调节，而且集中控制损耗的电能十分大，不符合智能化的要求。使用个体空调的家庭中，由于人员的流动与睡眠，很难实现自动调节新风量，既浪费了能源又不能得到一个良好的通风环境。
而且在一般的通信基站或者机房里，大量的设备运行时会产生热能改变空气热环境，特别是一些通信设备对环境温度要求较高。大部分机房会使用空调来调节温度，但是由于并且机房常年处于无人值班状态，空调不能根据四季变化，室内外温度差这些因素的改变来调节自身的状态，很多机房更是常年开启，这样的话，能耗损失巨大。
如果将空调配合另外的散热、通风系统使用，将会节约很大的电能，而且也会创造一个相对舒适的通风环境。本智能通风控制系统就能在一定程度上改善屋内空气品质，降低能耗。
(3)项目实施有助于推广智能建筑标准
智能建筑以节能为核心，从省电，省水，省地，省材四个方面提高我国建筑节能水平。有助于完善智能建筑标准。
(4)改善建筑室内的空气质量
与经济水平一同提高的是我国居民住宅的装修水平，越来越豪华。相伴而生的是室内污染物的累积，空气流通性不高。
如今城市的建筑群密度大，自然通风很难完全满足人们通风需求，所以机械通风成为了调节室内空气质量的途径。本文所研究的机械通风方法不光指厨房和洗漱室的短时间排风，还是为了提高屋内空气品质的通风方法。
我过每年的建筑竣工面积以每年20亿平方米的速度增长，是全球最具投资价值的智能建筑市场。
本系统可以配合中央空调使用，也能小到给住宅单独使用。最大的特点在于成本低，可以定制，使用方便，市场前景广阔。
1.2 课题研究主要内容
本次所研究的系统根据室外自然环境，通过对屋内温湿度和有害气体的检测与比较，控制送排风设备和窗户开关与窗帘的状态，配合空调一起使用。来调节室内环境，改善空气质量。
本系统可以依照用户的建筑类型私人化定制，依据各种建筑室内外环境的不同来设计。比如本次的硬件就是给一般通信基站和机房设计的。
目 录
第一章 引言 1
1.1 课题研究目的及其意义 1
1.2 课题研究主要内容 2
1.3 本文的组织结构 2
第二章 室内空气品质控制 3
2.1 通风换气技术在我国住宅建筑中的应用 3
2.2 我国自然通风研究与发展方向 3
2.3解决住宅室内通风的最佳途径 3
2.3.1机械通风是解决住宅室内通风的最佳途径 3
2.3.2室内机械通风目前存在的问题 4
2.4室内机械通风调节控制算法 4
2.4.1室内机械通风相关参数标准 4
2.4.2室内空气质量调节算法 4
2.4.3住宅机械通风 5
2.4.4 通风系统运行模式案例 5
2.4.5住宅机械通风量的控制的参考因素 6
第三章 系统总体设计 7
3.1系统总体设计 7
3.2系统功能设计 7
3.3系统设计原则 8
3.4智能化排风控制控制器设计 8
第四章 智能化排风系统控制器硬件设计 10
4.1智能化排风控制器硬件设计原理 10
4.2控制器单片机简介 11
4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
.3 开关复位与晶振电路 12
4.4独立键盘连接电路 12
4.5数码管驱动与显示电路 13
4.6温度采集电路 13
4.7风扇电机驱动与调速电路 14
第五章 智能化排风系统部分程序设计 15
5.1开发工具与平台的选择 15
5.2程序设置 15
5.3 DS18B20子程序 16
5.4数码管显示子程序 17
5.5按键子程序 18
5.6自动控制模式程序设计 20
第六章 系统调试问题解决与创新 21
致 谢 22
参考文献 23
附录A 24
DS18B20温度值与表示值对应图 24
引言
1.1 课题研究目的及其意义
(1)响应节能减排的要求
本系统的开发符合目前所倡导的节能减排的要求。随着我国经济水平的飞速发展，能源消耗也越来越大。能源供需矛盾导致了目前必须把节能减排放到首要位置，以缓解能源紧缺的问题。提高能源利用率也是解决这一矛盾的一大途径。
我国所有的能源消耗中，建筑能源消耗达到了三分之一以上。这里面还没有包含那些工业用途的建筑、通信基站等。而在目前的建筑能源消耗中，中央空调系统就占60%，其他为照明等固定消耗电气设备。在大部分通信机房以及基站中，中央空调所消耗的能源也将近54%。本系统正是为了减少这部分消耗而设计的。
(2)项目实施符合智能建筑的要求
智能建筑是给居住者带来舒适、让操作者简单操作、给建筑节省能耗的建筑。
一般使用中央空调的建筑内，都是对所有房间或者是划分好的区域集中控制，集中控制往往很难达到每个房间的舒适化调节，而且集中控制损耗的电能十分大，不符合智能化的要求。使用个体空调的家庭中，由于人员的流动与睡眠，很难实现自动调节新风量，既浪费了能源又不能得到一个良好的通风环境。
而且在一般的通信基站或者机房里，大量的设备运行时会产生热能改变空气热环境，特别是一些通信设备对环境温度要求较高。大部分机房会使用空调来调节温度，但是由于并且机房常年处于无人值班状态，空调不能根据四季变化，室内外温度差这些因素的改变来调节自身的状态，很多机房更是常年开启，这样的话，能耗损失巨大。
如果将空调配合另外的散热、通风系统使用，将会节约很大的电能，而且也会创造一个相对舒适的通风环境。本智能通风控制系统就能在一定程度上改善屋内空气品质，降低能耗。
(3)项目实施有助于推广智能建筑标准
智能建筑以节能为核心，从省电，省水，省地，省材四个方面提高我国建筑节能水平。有助于完善智能建筑标准。
(4)改善建筑室内的空气质量
与经济水平一同提高的是我国居民住宅的装修水平，越来越豪华。相伴而生的是室内污染物的累积，空气流通性不高。
如今城市的建筑群密度大，自然通风很难完全满足人们通风需求，所以机械通风成为了调节室内空气质量的途径。本文所研究的机械通风方法不光指厨房和洗漱室的短时间排风，还是为了提高屋内空气品质的通风方法。
我过每年的建筑竣工面积以每年20亿平方米的速度增长，是全球最具投资价值的智能建筑市场。
本系统可以配合中央空调使用，也能小到给住宅单独使用。最大的特点在于成本低，可以定制，使用方便，市场前景广阔。
1.2 课题研究主要内容
本次所研究的系统根据室外自然环境，通过对屋内温湿度和有害气体的检测与比较，控制送排风设备和窗户开关与窗帘的状态，配合空调一起使用。来调节室内环境，改善空气质量。
本系统可以依照用户的建筑类型私人化定制，依据各种建筑室内外环境的不同来设计。比如本次的硬件就是给一般通信基站和机房设计的。
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