空调器温控电路设计designoftemperaturecontrolcircuitforairconditioner(
摘 要摘 要21世纪以来，工业技术迅猛发展，人们开始追求质量更高的生活，夏天的高温，冬天的寒冷，这都会让人产生不适，这时候将室内温度控制在舒服适宜的范围内都是人们想要的。在其他行业中里，温度通常也是一个很重要的量，需要进行准确的控制，因而温度控制系统使用十分普遍。本课题设计的空调温控器采用红外线控制的方式，遥控器处于红外发送端，空调主板处于红外接收端。要完成的设计工作主要包括确定系统整体方案，设计系统电路，使用Altium Designer6.9电路设计软件画出电路原理图以及PCB图，软件程序的编写以及实物调试。本次设计可以实现温度的显示及设定，半导体制冷片的制冷及制热，直流电机转速的调节，同时还加入了许多LED指示灯，可以对功能进行有一个直观的表示。遥控器芯片采用单片机STC89C52RC，空调主板以单片机ATmega16为核心，利用温度传感器DS18B20和数码管等，对温控电路进行了设计。此次设计的空调温控器将以单片机为控制核心，体积小，成本低，操作性较强，控制方便简单，能较好的完成对温度的显示及测量等功能，温度控制器件方面采用半导体制冷片，如今具有很广阔的前景。关键词单片机；DS18B20；半导体制冷片；温控器 ；红外线控制
目 录
第一章 绪论 1
1.1 背景及研究的目的及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题主要的研究内容 2
第二章 系统总体方案设计 3
2.1 系统总体方案设计 3
2.2 单片机的选择 4
2.2.1 遥控器芯片选择 4
2.2.2 主板芯片选择 6
2.3 温度传感器的选择 7
2.4 显示器的选择 10
2.5 半导体制冷片的选择 11
2.6 电机的选择 12
2.7 驱动器的选择 14
第三章 系统硬件设计 16
3.1 单片机最小系统 16
3.1.1 晶振电路 16
3.1.2 复位电路 16
3.1.3 电源电路 17
3.2 按键电路 18
3.3 蜂鸣器电路设计 18
3.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
红外线遥控电路设计 19
3.5 温度传感器电路设计 20
3.6 数码管驱动电路设计 21
3.7 温控电路设计 22
3.8 电动机驱动电路设计 23
3.9 系统整体原理图 24
第四章 系统软件设计 26
4.1 红外遥控程序设计 26
4.2 温度采集程序设计 28
4.3 数码管显示模块程序设计 30
4.4 温控电路模块程序设计 31
4.5 电动机驱动模块程序设计 32
4.6 系统程序 32
第五章 系统调试 34
5.1 Altium Designer6.9简介 34
5.2 程序编写软件 34
5.2.1 KEIL软件简介 34
5.2.2 ICCAVR软件简介 35
5.3 STCISPV6.57软件 35
5.3.1 STCISPV6.57软件介绍 35
5.3.2 STCISPV6.57软件调试 35
5.4 实物焊接与调试 36
5.5 系统PCB图 38
总结与展望 39
致 谢 40
参 考 文 献 41
附录A 42
绪论
背景及研究的目的及意义
现今，温度控制系统逐渐开始普及，每个人或多或少都可以接触到，每个行业也都有着温度控制的影子。随着微电子技术高速发展，许多微型电子元件也得到了的广泛运用。以单片机作为控制器对温度进行测控，拥有很好的控制和操作性能，人们可以自由设定温度，满足不同群体的需求。在如今空调的温度控制方面，传统的压缩机制冷和吸收式制冷仍是主流。但半导体制冷片这种新型的制冷源，在局部微环境温度控制以及一些电子设备冷却方面，与传统制冷装置相比具有其独特的优势，因此对半导体制冷技术的研究是很有价值的[1]。这种没有噪音和污染的制冷方式也正在逐渐被人们所关注和研究，使得中小型半导体制冷空调器进入民用领域成为可能。
本次设计的空调温控器以的单片机为控制核心，利用温度传感器，根据环境温度与用户设定温度之差控制半导体制冷片工作，具有一定的经济性和实用性，也有着充足的现实意义。
国内外研究现状
温度是在工农业、生活以及科研等领域中应用最普遍的被测物理量[2]。据有关资料表明，温度传感器的使用在各类传感器中位居首位，达到半数之多。因此，温度的控制和测量在诸多方面有着非常重要的作用。20世纪80年代左右，我国在温度测量与控制方面的研究才刚刚起步。国内相关方面的研究人员通过学习其他国家的先进技术，逐渐拥有了用微计算机对室温进行测控的技术手段，但并不全面，仅仅只能对一个环境要素进行控制。我国在微机温度测控方面，从过去只能借鉴他国和简单运用，慢慢向自主创新和综合运用的方向转型。在技术研究层次，水平仍然落后于一些技术先进的国家，采用微处理器进行控制的单参单路系统处于主流地位，想要实现多参控制还有很长的路要走。温控系统在各行业的运用中还存在很多困扰着我们的问题，比如设备工作时存在噪音，控制精度达不到要求等缺点。迄今为止，温控技术已日渐成熟，提高温度测量精度和分辨力，寻求更好的控制方式是发展的大方向。此外，提高温控系统的安全性以及可靠性是现在，乃至将来都是极为重要的一点。
国外温控技术领域的研究领先我国很多年，发展十分迅速。在智能温度控制系统方面取得很大的成就，控制精度高，性能也十分良好，拥有广大的市场。技术上基本都采用了先进的控制算法，能进行自适应控制[3]。如今国外的温度测控技术正在向小型化和智能化发展。
本课题主要的研究内容
本课题主要研究内容是对空调器温控电路方面进行相关的设计，空调器的控制核心是两款常用的单片机，选用DS18B20温度传感器对室温进行采集，通过对比设定温度与采集的温度，最终实现制冷和制热，并且通过数码管显示模块让人可以直观的了解温度变化。本课题主要的研究内容有以下几个方面：
通过互联网、图书馆等途径查找与课题相关的资料，了解温度控制的发展现状，分析系统设计的难点，熟悉温度控制的基本原理，为自己设计的温控器提供一定的思路。
确定系统的整体设计方案，了解设计过程需要用到的一些元器件的特性以及原理，并对其进行选择论证。
设计出遥控器和主板中各个电路模块，利用电路绘制软件将原理图以及PCB图绘制出来。
对本次设计过程中用到的软件作出简单的介绍，然后根据各个模块需要实现的功能，设计出完整的控制程序。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 背景及研究的目的及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题主要的研究内容 2
第二章 系统总体方案设计 3
2.1 系统总体方案设计 3
2.2 单片机的选择 4
2.2.1 遥控器芯片选择 4
2.2.2 主板芯片选择 6
2.3 温度传感器的选择 7
2.4 显示器的选择 10
2.5 半导体制冷片的选择 11
2.6 电机的选择 12
2.7 驱动器的选择 14
第三章 系统硬件设计 16
3.1 单片机最小系统 16
3.1.1 晶振电路 16
3.1.2 复位电路 16
3.1.3 电源电路 17
3.2 按键电路 18
3.3 蜂鸣器电路设计 18
3.4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
红外线遥控电路设计 19
3.5 温度传感器电路设计 20
3.6 数码管驱动电路设计 21
3.7 温控电路设计 22
3.8 电动机驱动电路设计 23
3.9 系统整体原理图 24
第四章 系统软件设计 26
4.1 红外遥控程序设计 26
4.2 温度采集程序设计 28
4.3 数码管显示模块程序设计 30
4.4 温控电路模块程序设计 31
4.5 电动机驱动模块程序设计 32
4.6 系统程序 32
第五章 系统调试 34
5.1 Altium Designer6.9简介 34
5.2 程序编写软件 34
5.2.1 KEIL软件简介 34
5.2.2 ICCAVR软件简介 35
5.3 STCISPV6.57软件 35
5.3.1 STCISPV6.57软件介绍 35
5.3.2 STCISPV6.57软件调试 35
5.4 实物焊接与调试 36
5.5 系统PCB图 38
总结与展望 39
致 谢 40
参 考 文 献 41
附录A 42
绪论
背景及研究的目的及意义
现今，温度控制系统逐渐开始普及，每个人或多或少都可以接触到，每个行业也都有着温度控制的影子。随着微电子技术高速发展，许多微型电子元件也得到了的广泛运用。以单片机作为控制器对温度进行测控，拥有很好的控制和操作性能，人们可以自由设定温度，满足不同群体的需求。在如今空调的温度控制方面，传统的压缩机制冷和吸收式制冷仍是主流。但半导体制冷片这种新型的制冷源，在局部微环境温度控制以及一些电子设备冷却方面，与传统制冷装置相比具有其独特的优势，因此对半导体制冷技术的研究是很有价值的[1]。这种没有噪音和污染的制冷方式也正在逐渐被人们所关注和研究，使得中小型半导体制冷空调器进入民用领域成为可能。
本次设计的空调温控器以的单片机为控制核心，利用温度传感器，根据环境温度与用户设定温度之差控制半导体制冷片工作，具有一定的经济性和实用性，也有着充足的现实意义。
国内外研究现状
温度是在工农业、生活以及科研等领域中应用最普遍的被测物理量[2]。据有关资料表明，温度传感器的使用在各类传感器中位居首位，达到半数之多。因此，温度的控制和测量在诸多方面有着非常重要的作用。20世纪80年代左右，我国在温度测量与控制方面的研究才刚刚起步。国内相关方面的研究人员通过学习其他国家的先进技术，逐渐拥有了用微计算机对室温进行测控的技术手段，但并不全面，仅仅只能对一个环境要素进行控制。我国在微机温度测控方面，从过去只能借鉴他国和简单运用，慢慢向自主创新和综合运用的方向转型。在技术研究层次，水平仍然落后于一些技术先进的国家，采用微处理器进行控制的单参单路系统处于主流地位，想要实现多参控制还有很长的路要走。温控系统在各行业的运用中还存在很多困扰着我们的问题，比如设备工作时存在噪音，控制精度达不到要求等缺点。迄今为止，温控技术已日渐成熟，提高温度测量精度和分辨力，寻求更好的控制方式是发展的大方向。此外，提高温控系统的安全性以及可靠性是现在，乃至将来都是极为重要的一点。
国外温控技术领域的研究领先我国很多年，发展十分迅速。在智能温度控制系统方面取得很大的成就，控制精度高，性能也十分良好，拥有广大的市场。技术上基本都采用了先进的控制算法，能进行自适应控制[3]。如今国外的温度测控技术正在向小型化和智能化发展。
本课题主要的研究内容
本课题主要研究内容是对空调器温控电路方面进行相关的设计，空调器的控制核心是两款常用的单片机，选用DS18B20温度传感器对室温进行采集，通过对比设定温度与采集的温度，最终实现制冷和制热，并且通过数码管显示模块让人可以直观的了解温度变化。本课题主要的研究内容有以下几个方面：
通过互联网、图书馆等途径查找与课题相关的资料，了解温度控制的发展现状，分析系统设计的难点，熟悉温度控制的基本原理，为自己设计的温控器提供一定的思路。
确定系统的整体设计方案，了解设计过程需要用到的一些元器件的特性以及原理，并对其进行选择论证。
设计出遥控器和主板中各个电路模块，利用电路绘制软件将原理图以及PCB图绘制出来。
对本次设计过程中用到的软件作出简单的介绍，然后根据各个模块需要实现的功能，设计出完整的控制程序。
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