私人住宅温度控制系统的设计
人的存在甚至包括一切有生命的物体都离不开温度，一个适宜的温度在能让人更好的生存，而随着全球污染的严重化，气温逐渐升高，无法再让人们舒适的生活，因此，控温这个词便诞生了。而随着经济与科技的发展，人们控制周围温度的方法越来来越人性化，使用的范围也越来越大。大道公共场合，小到私人住宅。而科技的发展也带来的智能化的出现，智能化的出现，也让人们的生活更加人性化。本课题介绍了温度控制的发展现状及设计意义，而后对整套系统的设计流程进行了详细的讨论。
目录
一、引言 1
二、智能温控系统的简介 1
（一）智能温控的简介 1
（二）智能温控系统的目的 2
（三）智能温控系统实现的功能 2
三、硬件简介及设计 3
（一）硬件介绍 3
（二）系统硬件设计 7
四、软件简介及设计 12
五、温度控制部分的设计 14
（一）温度控制流程图 14
（二）控制部分 15
六、总体设计方案 19
七、总结 21
致谢 22
参考文献 22
一、引言
经济的发展，改善了人们的生活水平，家家户户盖起了小洋房，然而，经济发展的同时，科技也在不断的进步，这时候一个新颖的词诞生了：“智能家居”。为了让人们有一个舒适的生活环境以及良好的环境温度，现在我们要为XX先生的新设计一套家用智能温控系统，提供整套房屋的温控系统的安装，包括设计图，硬件设计，以及使用方法。
二、智能温控系统的简介
（一）智能温控的简介
这套系统，一般情况下，在学校、事业单位办公楼、医院、商场、变电站、风力发电厂宾馆、等场所使用比较多。它起到的作用便是将难以管理区域温度控制方式，融进计算机的人性化控制辅助，从对各个区域的温度进行了集中的管控或网络远程监控，最大的优点是减少能源的浪费。
系统对不同区域的温度实施中央集中控制，可实现湿度、温度等各个方面的控制。按照用户预设定温度进行电脑程序化控制，按要求分不同时段、不同房间，设置不同要求。根据作息时间，可将系统设置成多种工作模式：工作、休息、加班、串休、休眠等。而中央控制室与各独
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
立房间温度双重显示，有备用手动控制系统。并且IO接口采用工业标准，可方便的与相关设备连接。同时网络通讯协议采用IEC61850标准，支持RS485、RS232、TCP/IP底层物理接口。在温度控制的范围上，最大可管理2000个房间（区域），可实现温度集中管控。
而且系统还可查询历史温度数据、实时温度数据以及设计记录，并且还能记录能源使用的数值，同时还可将这些数值打印出来。
在系统的使用上，能够将系统接入互联网，使用者（管理人员）能够随时查询并且设置程序。
同时，系统还具有权限管理功能，能够查看并且管理使用权限，这样，能够避免随意设置系统或者误设系统，从而避免温度不当而带来的不适。
而随着季节的变换以及时间的不同，系统可随时调节温度，在夏季的时候可控制各个房间空调等夏季环境温度调节设备，冬天到了，系统可对各系列中文辐射器和电暖气进行，地热线缆，壁挂电暖气等冬季供暖设备进行控制。
特别指出的是常规中央温控系统网络协议一般是厂家自定义协议，其BUG较多，在使用中经常发生网络阻断现象；HD2000中央温控系统，温度测控网络所使用的通讯规约为国家智能电网标准IEC61850规约，中央温控系统的被控对象一般为电加热设备，例如电暖器、点辐射器、空调机组、分布式空调等，其工作电源为220V/380V伏特，电加热器功率比较大500W—8000W瓦特，在使用中容易产生涌流、谐波、无功功率等，其中尤其是谐波、涌流对通讯的影响最为严重，HD2000中央温控系统由于采用国家智能电网标准IEC61850规约，网络通讯抗干扰能力强，发生网络阻断的概率极低。
同时系统避免了独立温控、人为随意调温所带来的运行费用大幅度提高的问题。而且系统调控精度高，避免了独立温控器温度控制不准，而造成实际温度过高带来的浪费。不光如此，智能温控系统还加强温控管理，可通过查询历史记录，严格管理温度设置情况，从而达到节省费用的目的。
（二）智能温控系统的目的
本课题，主要针对的是温度测试以及控制系统，而主要控制的对象就是温度，控制温度在日常生活以及工业甚至更加广泛的领域有着巨大的作用，下面我们可以举几种例子：温室（包括蔬菜大棚，家禽养殖场，）水池（最为广泛的便是水产平养殖），发酵缸以及各种电源场所，在智能温控系统被研发出来之前，控制温度都是由人工完成的，并且方法不当，而且效果也不是很令人满意，各种资源都没有得到很好地利用，而且对温度的重视度也不够高，而且，在很多场所，温度都是要进行严格的监控的，放置一个疏忽，导致意外发生。
针对这个问题，此次课题设计的目的就是实现一种可持续并且高精确度调控别切监视温度的智能温度控制系统，它的应用范围广，功能强大，而且更加人性化，使用也方便，它将会是一套令人备受欢迎的智能系统。
（三）智能温控系统实现的功能
本课题的设计是实现能够随时随地的监视以及及时的控制温度，而温度的基本控制功能将本次设计的温度控制系统实现，那么，在什么情况下系统会自动启动加热继电器呢？当实际温度低于设置的下限温度时，加热继电器将会被启动，如图21所示。
图 21温度控制显示
从而实现对温度的平衡以及调控，使温度上升，同时，绿灯凉了之后（如图22所示），当温度上升到设置的温度是，自动停止加温，防止温度过高；当温度高于设置的上限温度时，风扇将自启，从而实施降温，借此平衡温度，同时红灯会亮，当温度处于设置的上下限温度之间时，系统将处于待工作状态，从而节省能源，避免不必要的能源浪费，数码管能够及时显示温度。
图 22加热继电器
三、硬件简介及设计
（一）硬件介绍
1、AT89S52单片机
用于数据的处理，温度的采集，控制储存温度上下限和超温控制，如图31所示。
图 31单片机
DL18B20：
DS18B20是常用的温度传感器，他是一种产于美国的一家半导体公司的颗组网络字数温度传感器，其所有转换电路以及传感元件集成在一个跟三极管类似的集成电路内，并且享有专利技术，它与其他种类的温度传感器相比较而言，具有以下几种特点：
① 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
② PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
③ 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。
④ 测温范围 55℃~+125℃，固有测温误差(注意，不是分辨率，这里之前是错误的)1℃。
⑤ 工作电源: 3.0~5.5V/DC (可以数据线寄生电源)
目录
一、引言 1
二、智能温控系统的简介 1
（一）智能温控的简介 1
（二）智能温控系统的目的 2
（三）智能温控系统实现的功能 2
三、硬件简介及设计 3
（一）硬件介绍 3
（二）系统硬件设计 7
四、软件简介及设计 12
五、温度控制部分的设计 14
（一）温度控制流程图 14
（二）控制部分 15
六、总体设计方案 19
七、总结 21
致谢 22
参考文献 22
一、引言
经济的发展，改善了人们的生活水平，家家户户盖起了小洋房，然而，经济发展的同时，科技也在不断的进步，这时候一个新颖的词诞生了：“智能家居”。为了让人们有一个舒适的生活环境以及良好的环境温度，现在我们要为XX先生的新设计一套家用智能温控系统，提供整套房屋的温控系统的安装，包括设计图，硬件设计，以及使用方法。
二、智能温控系统的简介
（一）智能温控的简介
这套系统，一般情况下，在学校、事业单位办公楼、医院、商场、变电站、风力发电厂宾馆、等场所使用比较多。它起到的作用便是将难以管理区域温度控制方式，融进计算机的人性化控制辅助，从对各个区域的温度进行了集中的管控或网络远程监控，最大的优点是减少能源的浪费。
系统对不同区域的温度实施中央集中控制，可实现湿度、温度等各个方面的控制。按照用户预设定温度进行电脑程序化控制，按要求分不同时段、不同房间，设置不同要求。根据作息时间，可将系统设置成多种工作模式：工作、休息、加班、串休、休眠等。而中央控制室与各独
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
立房间温度双重显示，有备用手动控制系统。并且IO接口采用工业标准，可方便的与相关设备连接。同时网络通讯协议采用IEC61850标准，支持RS485、RS232、TCP/IP底层物理接口。在温度控制的范围上，最大可管理2000个房间（区域），可实现温度集中管控。
而且系统还可查询历史温度数据、实时温度数据以及设计记录，并且还能记录能源使用的数值，同时还可将这些数值打印出来。
在系统的使用上，能够将系统接入互联网，使用者（管理人员）能够随时查询并且设置程序。
同时，系统还具有权限管理功能，能够查看并且管理使用权限，这样，能够避免随意设置系统或者误设系统，从而避免温度不当而带来的不适。
而随着季节的变换以及时间的不同，系统可随时调节温度，在夏季的时候可控制各个房间空调等夏季环境温度调节设备，冬天到了，系统可对各系列中文辐射器和电暖气进行，地热线缆，壁挂电暖气等冬季供暖设备进行控制。
特别指出的是常规中央温控系统网络协议一般是厂家自定义协议，其BUG较多，在使用中经常发生网络阻断现象；HD2000中央温控系统，温度测控网络所使用的通讯规约为国家智能电网标准IEC61850规约，中央温控系统的被控对象一般为电加热设备，例如电暖器、点辐射器、空调机组、分布式空调等，其工作电源为220V/380V伏特，电加热器功率比较大500W—8000W瓦特，在使用中容易产生涌流、谐波、无功功率等，其中尤其是谐波、涌流对通讯的影响最为严重，HD2000中央温控系统由于采用国家智能电网标准IEC61850规约，网络通讯抗干扰能力强，发生网络阻断的概率极低。
同时系统避免了独立温控、人为随意调温所带来的运行费用大幅度提高的问题。而且系统调控精度高，避免了独立温控器温度控制不准，而造成实际温度过高带来的浪费。不光如此，智能温控系统还加强温控管理，可通过查询历史记录，严格管理温度设置情况，从而达到节省费用的目的。
（二）智能温控系统的目的
本课题，主要针对的是温度测试以及控制系统，而主要控制的对象就是温度，控制温度在日常生活以及工业甚至更加广泛的领域有着巨大的作用，下面我们可以举几种例子：温室（包括蔬菜大棚，家禽养殖场，）水池（最为广泛的便是水产平养殖），发酵缸以及各种电源场所，在智能温控系统被研发出来之前，控制温度都是由人工完成的，并且方法不当，而且效果也不是很令人满意，各种资源都没有得到很好地利用，而且对温度的重视度也不够高，而且，在很多场所，温度都是要进行严格的监控的，放置一个疏忽，导致意外发生。
针对这个问题，此次课题设计的目的就是实现一种可持续并且高精确度调控别切监视温度的智能温度控制系统，它的应用范围广，功能强大，而且更加人性化，使用也方便，它将会是一套令人备受欢迎的智能系统。
（三）智能温控系统实现的功能
本课题的设计是实现能够随时随地的监视以及及时的控制温度，而温度的基本控制功能将本次设计的温度控制系统实现，那么，在什么情况下系统会自动启动加热继电器呢？当实际温度低于设置的下限温度时，加热继电器将会被启动，如图21所示。
图 21温度控制显示
从而实现对温度的平衡以及调控，使温度上升，同时，绿灯凉了之后（如图22所示），当温度上升到设置的温度是，自动停止加温，防止温度过高；当温度高于设置的上限温度时，风扇将自启，从而实施降温，借此平衡温度，同时红灯会亮，当温度处于设置的上下限温度之间时，系统将处于待工作状态，从而节省能源，避免不必要的能源浪费，数码管能够及时显示温度。
图 22加热继电器
三、硬件简介及设计
（一）硬件介绍
1、AT89S52单片机
用于数据的处理，温度的采集，控制储存温度上下限和超温控制，如图31所示。
图 31单片机
DL18B20：
DS18B20是常用的温度传感器，他是一种产于美国的一家半导体公司的颗组网络字数温度传感器，其所有转换电路以及传感元件集成在一个跟三极管类似的集成电路内，并且享有专利技术，它与其他种类的温度传感器相比较而言，具有以下几种特点：
① 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
② PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
③ 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。
④ 测温范围 55℃~+125℃，固有测温误差(注意，不是分辨率，这里之前是错误的)1℃。
⑤ 工作电源: 3.0~5.5V/DC (可以数据线寄生电源)
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