空调控制系统设计毕业论文1 绪论1．1 论文的研究目的和意义随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是一个不容忽视的问题。

众所周知，空调正朝着节能、舒适、静噪于一体的方向发展。

如变频空调，它刚一问世，就显示出强大的生命力；家用中央空调将全部居室空间的空气调节和生活品质改善作为整体来实现，克服了分体式壁挂和柜式空调对分割室的局部处理和不均匀的空气气流等不足之处。

通过巧妙的设计和安装可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一，是国际和国的发展潮流。

可以预料，下世纪的空调将会以更快的步伐向前发展。

目前空调已经广泛地应用于生产、生活中。

随着电子产品的快速发展，单片机的应用领域相当广泛，几乎很难找到没有单片机足迹的领域。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。

微型单片机系统以其体积小、性能价格比高，指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点，亦广泛应用于各种家电产品和工业控制系统中，在温度控制领域的应用也十分广泛。

空调的主要功能是改变室温度。

本文将初步的讨论单片机与空调的结合，用单片机控制实现空调的各项基本功能。

1．2 空调的概述“空调”(room air conditioner) 即房间空气调节器，是一种用于给房间(或封闭空间、区域)提供处理空气的机组。

它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。

由被称为制冷之父的英国发明家威利斯·哈维兰德·卡里尔（有的地方译作开利）于1902年设计并安装了第一部空调系统。

按外形分类可分为窗式、分体挂壁式、分体立柜式、吊顶式、嵌入式、小型中央空调等。

1．2．1 空调的基本功能说明（1）电辅助加热市面上的冷暖空调分为普通冷暖空调和带辅助电加热冷暖空调，而带辅助电加热冷暖空调又分为采用电阻丝发热的和采用PTC 材料发热的冷热空调。

采用电阻丝加热的空调是在空调机装上一个电阻丝通电发热，实质上就相当于一个挂在墙上的电炉，具有很大的安全隐患；而采用PTC材料发热的冷暖空调则是用特殊质地的陶瓷完全替代了电阻丝，完全排除了这种安全隐患。

另外，PTC发热组件装上温控器和熔断器，起双重保护功能。

（2）超低温启动目前市场上的空调大部分具备这一功能，能够在最低零下20度的时候快速启动，强劲制暖，方便我们的使用也有利于不同地区的朋友选择购买，而不具备的话则就会受地区的限制而无法普及性的进行售卖或受限制而无法购买。

(3)甲醛滤网空调过滤原理:甲醛克星滤网是以波纹状驻极纤维为载体，波纹状结构在低风阻下具有较高的容尘量;吸附原理，活性炭是一种微孔发达，比表面积大的高效吸附剂，在过滤器中它作为捕捉器抓住环境中的有害气体.然后传递给其孔的催化剂;当有害气体通过碳层时，载持在活性炭上的催化剂与有害气体接触进行反应，将有害气体催化分解成无害物质。

（4）干燥防霉干燥防霉功能是在制冷、除湿、自动（制冷）模式下关机，空调器继续以微风运转10分钟（此时干燥防霉图案亮）吹干蒸发器的水分，防止蒸发器积水发霉、吹出异味气体。

此功能为默认设置，如果确实需要中止干燥防霉功能运行，可在干燥防霉运行时使用遥器将当前模式改选为“健康”模式，按压“开/关”按钮开机，5秒钟后，再按压“开/关”按钮关机。

注：在干燥防霉功能启动时，建议不要在空调器未完全停机之前重新开启空调器。

(5)超远距离送风指空调的送风能力，一般柜机具备这一功能比较多，并且在使用中其超远送风距离能够快速的调节室温度，舒适我们的使用，一般最远的距离为20米，而壁挂空调很少具备这一功能，主要是受产品适用面积的限制。

(6)降温在空调器设计与制造中，一般允许将温度控制在16~32℃之间。

如若温度设定过低时，一方面增加不必要的电力消耗，另一方面造成室外温差偏大时，人们进出房间不能很快适应温度变化，容易患感冒。

（7）除湿空调器在制冷过程中伴有除湿作用。

人们感觉舒适的环境相对湿度应在40~60%左右，当相对湿度过大如在90%以上，即使温度在舒适围，人的感觉仍然不佳。

（8）升温热泵型与电热型空调器都有升温功能。

升温能力随室外环境温度下降逐步变小，若温度在-5℃时几乎不能满足供热要求。

（9）净化空气空气中含一定量有害气体如NH3，SO2等，以及各种汗臭、体臭和浴厕臭等臭气。

专门对付室装修(包括地板、家具、墙漆等)产生的甲醛等有害气体，能有效过滤、吸附、催化并分解室这些看不见的有害气体为无害的CO2等，确保家人的健康。

空调器净化方法有：换新风、过滤、利用活性碳或光触媒吸附和吸收等。

A、换新风：利用风机系统将室潮湿空气往室外排，使室形成一定程度负压，新鲜空气从四周门缝、窗缝进入B、光触媒：在光的照射下可以再生，将吸附（收）的氨气、尼古丁、醋酸、硫化氢等有害物质释放掉，可重新使用。

（10）增加空气负离子浓度空气中带电微粒浓度大小，会影响人体舒适感。

空调上安装负离子发生器可增加空气负离子度，使环境更舒适，同时对降低血压、抑制哮喘等方面有一定医疗效果。

1．2．2 空调的工作原理空调器的制冷系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和毛细管四个主要部件组成。

按照制冷循环工作的顺序，依次用管道连接成一个整体。

系统工作时，压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的液态氟利昂，然后送到冷凝器（室外机）散热后成为常温高压的液态氟利昂，所以室外机吹出来的是热风。

液态的氟利昂经毛细管，进入蒸发器（室机），空间突然增大，压力减小，液态的氟利昂就会汽化，变成气态低温的氟利昂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室机的风扇将室的空气从蒸发器中吹过，所以室机吹出来的就是冷风，从而达到降低室温度的目的；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调会出水的原因。

然后气态的氟利昂回到压缩机继续压缩，继续循环。

1．3设计思路和任务1. 本文设计的空调制冷系统，它是一个完整的单片机系统。

系统用ATMEL公司生产的AT89S51单片机,通过A/D转换器AD0809将温度传感器采集来的温度数据送入单片机，单片机将采集的数据与设定温度相比较决定压缩机的工作状态，空调的心脏是压缩机，单片机通过对制冷压缩机的控制，实现了空调的制冷。

2．该系统要实现以下功能：（1）根据环境温度控制压缩机工作：控制参数是温度，被控参数是压缩机电路通、断的工作状态。

（2）设置希望的环境温度值：由人手动控制。

（3）显示设定的温度值2主控制系统单片机最小系统工作电路2.1单片机的功能概论单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CCPU、存、部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。

我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。

它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。

单片机是靠程序的，并且可以修改。

通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。

一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！2.2 单片机的选择AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片含4kbytes的可系统编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚。

它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场介，可灵活应用于各种控制领域。

2.2.1 AT89S51的主要性能参数⑴与MCS-51 产品指令系统完全兼容⑵ 4k字节在线系统编程(ISP) Flash闪速存储器⑶ 1000次擦写周期⑷ 4. 0---5. 5V的工作电压围⑸全静态工作模式：0Hz---33MHz⑹三级程序加密锁⑺128×8字节部RAM⑻ 32个可编程I/O口线⑼ 2个16位定时/计数器⑽ 6个中断源⑾全双工串行UART通道⑿低功耗空闲和掉电模式⒀中断可从空闲模式唤醒系统⒁看门狗(WDT)⒂掉电标识⒃快速编程特性⒄双数据指针⒅灵活的在线系统编程(ISP一字节或页写模式)2.2.2 功能特性AT89S51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节部RAM， 32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片振荡器及时钟电路。

同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

2.2.3引脚功能说明Vcc：电源电压GND：地P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。

作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写‘1’可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用，在访问期间激活部上拉电阻。

在Flash编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1口：P1是一个带部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。

对端口写‘1’，通过部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。