基于單片機(jī)的家用供暖智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要本文針對(duì)家用供暖智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,設(shè)計(jì)了一套基于單片機(jī)控制的家用供暖智能調(diào)節(jié)系統(tǒng),不同的家庭有各不相同的供暖需求，此系統(tǒng)可以針對(duì)不同的需求進(jìn)行自由設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多種功能。在本系統(tǒng)中，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)房間的環(huán)境溫度，并且能手動(dòng)設(shè)置溫度的上下限，單片機(jī)通過(guò)對(duì)比環(huán)境溫度和設(shè)置溫度自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)房間內(nèi)無(wú)人存在時(shí),系統(tǒng)將開(kāi)啟低溫運(yùn)行模式，以此提高能源利用率，做到節(jié)約資源。本文所設(shè)計(jì)的家用供暖智能調(diào)節(jié)系統(tǒng),以AT89C51單片機(jī)作為主控部分,使用用紅外傳感器來(lái)檢測(cè)房間內(nèi)是否有人,當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到有人時(shí),單片機(jī)就會(huì)向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出信號(hào),控制電磁閥的開(kāi)度,以此調(diào)節(jié)熱水的流量,最后通過(guò)散熱器使房間溫度升高,同時(shí)單片機(jī)與LED顯示屏相連,用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度檢測(cè),實(shí)時(shí)顯示房間內(nèi)的溫度。關(guān)鍵詞：供暖智能調(diào)節(jié)目錄TOC\o"1-3"\h\u13425第一章緒論 124719第二章智能供暖系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 455992.1智能供暖系統(tǒng)簡(jiǎn)介 4108502.1.2智能供暖系統(tǒng)的工作原理 4274412.2智能供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 468312.2.1智能供暖功能介紹 4121922.2.2供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 5232942.2.3供暖連接介紹 6238102.3供暖系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)介 7170372.3.1壁掛爐 7100682.3.1電磁閥 8287292.3.3安全閥 8188272.3.4分集水器 952532.3.5自動(dòng)補(bǔ)水閥 1056232.3.6循環(huán)水泵 10299382.3.7散熱器 11201602.3.8紅外傳感器 1115113第三章硬件設(shè)計(jì) 13120993.1主控部分選型 13298933.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng) 1354653.2功能模塊部分選型 1664673.2.1溫度顯示模塊 16291293.2.2溫度采集模塊 18153173.2.3上下限控制 2085783.2.4報(bào)警模塊 2010491第四章軟件設(shè)計(jì) 2274894.1主程序 22173534.1.1主程序流程圖 2271244.1.2主程序說(shuō)明 23286044.2子程序 26253754.2.1溫度采集函數(shù) 26292054.2.2溫度顯示函數(shù) 2798604.2.3延時(shí)函數(shù) 31202744.3中斷程序 3213834.3.1按鍵中斷程序 3229394.3.2定時(shí)器中斷程序 344826第五章實(shí)驗(yàn)結(jié)果 36135275.1Protues仿真 36224655.2實(shí)物焊接 38209第六章總結(jié) 402789參考文獻(xiàn) 41緒論1.1課題背景及意義冬季寒冷的天氣會(huì)嚴(yán)重影響人們的日常生活,因此，在家庭之中我們就需要很好的保暖措施來(lái)抵御嚴(yán)寒,在以往有炕,炭火加熱等取暖方式,但是這些方式在現(xiàn)代城市生活中就非常的不適合,所以就需要尋找更為合適的方式。現(xiàn)如今空調(diào)在城市中非常普及,夏天可以制冷,冬天可以加熱,但是在冬天使用空調(diào)的成本過(guò)高,還會(huì)造成室內(nèi)過(guò)于干燥，因此使用空調(diào)供暖不是一個(gè)很好的選擇。因此，暖氣也許是冬天的最佳之選。近年來(lái)，人們的生活品質(zhì)越來(lái)越高，人們對(duì)暖氣的使用也越來(lái)越廣泛，尤其是我國(guó)北方大部分地區(qū)，多數(shù)都是采用集中供暖的方式來(lái)度過(guò)寒冷的冬季。而且，集中供暖大部分都是按供暖面積收費(fèi)，并且供暖設(shè)備整個(gè)冬季都會(huì)打開(kāi)，房間內(nèi)無(wú)人時(shí)也不會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。因此，長(zhǎng)此以往，不僅會(huì)加重家庭的財(cái)政壓力，更會(huì)造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。所以，設(shè)計(jì)出一套方便、實(shí)用且節(jié)約資源的家庭供暖系統(tǒng)人們的日常生活和資源的節(jié)約都有非常重大的作用。家庭供暖系統(tǒng)就是不同于小區(qū)的集中供暖，通過(guò)燃?xì)獗趻鞝t提供熱源，燒熱的熱水會(huì)通過(guò)管道流向各個(gè)房間內(nèi)的散熱器中，散熱器中的熱水會(huì)逐漸降低溫度，以此來(lái)達(dá)到供暖的目的。這種家庭獨(dú)立的供暖方式能滿足每個(gè)家庭不同的供暖需求，比如出差，旅行這種長(zhǎng)時(shí)間不在家的情況下就可以關(guān)閉供暖系統(tǒng)，在一定程度上可以節(jié)約資源，并且家庭供暖系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)房間單獨(dú)供熱，房間無(wú)人時(shí)就不進(jìn)行供暖，每個(gè)房間的供暖溫度都可以自動(dòng)設(shè)置，即舒適又方便，還能持續(xù)不斷的提供生活用水，使日常生活更加方便。除此之外，家庭供暖系統(tǒng)清潔高效，成本較低，節(jié)約資源，對(duì)家庭和社會(huì)都有極大的意義,應(yīng)用市場(chǎng)前景廣泛。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21世紀(jì)以來(lái)，世界各地的工業(yè)水平和經(jīng)濟(jì)水平快速發(fā)展，這就導(dǎo)致大量的自然資源使用過(guò)度，因此，越來(lái)越多的國(guó)家意識(shí)到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的重要性和急迫性。然而在冬季供暖方面，需要消耗大量的資源，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，所以世界各國(guó)的專家學(xué)者對(duì)智能供暖做出了一系列的研究，下面我將詳細(xì)介紹。國(guó)外著名的研究例子有：1981年，德國(guó)頒布了有關(guān)熱費(fèi)的規(guī)定，非強(qiáng)制性規(guī)定在新建住所中安裝分戶熱計(jì)量裝置，按照每戶所使用的熱量進(jìn)行分戶繳費(fèi)[1]。2003年，韓國(guó)首爾大學(xué)有人提出了一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的通用技術(shù)，并應(yīng)用在供暖系統(tǒng)中，能很好地確定供暖系統(tǒng)的最優(yōu)啟動(dòng)時(shí)間，也能提高用戶的舒適性和能源的利用率[2]。2003年，一位意大利的教授AringhieriR.，他發(fā)現(xiàn)區(qū)域供熱廠能節(jié)約成本，減少城市污染，據(jù)此他提出來(lái)一種線性規(guī)劃模型，這種模型可以用于區(qū)域供熱廠的資源管理，還能解決配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，很好的提升了資源的利用率[3]。2004年，LLi和MZaheeruddin教授建立了直接區(qū)域供熱系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，這種供熱系統(tǒng)的特點(diǎn)是長(zhǎng)延時(shí)性，根據(jù)這種特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種控制策略，它可以使能源的控制達(dá)到最佳，并能大大的節(jié)約能源[4]。2005年，英國(guó)牛津大學(xué)的ZLiao和MSwainson等人利用計(jì)算機(jī)模塊和實(shí)驗(yàn)研究回顧了英國(guó)當(dāng)前的加熱系統(tǒng)控制實(shí)踐。研究表明，新開(kāi)發(fā)的鍋爐控制算法可以通過(guò)更適當(dāng)?shù)乜刂棋仩t并減少恒溫散熱器閥使用不佳的影響，從而顯著節(jié)省能源[5]。2008年，比利時(shí)的L.Peeters等人對(duì)住宅建筑供暖系統(tǒng)的控制現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的研究。研究表明，現(xiàn)行的控制方式會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的能量損失，使總效率低至30%，但是使用智能控制器可以很好地改善這種損失，達(dá)到最佳的節(jié)能效果[6]。國(guó)內(nèi)著名的研究例子有：1、2006年，燕山大學(xué)的DZZheng等人研究了虛擬儀器在供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用。根據(jù)我國(guó)供暖行業(yè)的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，它可以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力[7]。2、2007年，重慶大學(xué)的熊文等人分析了當(dāng)前供暖方面的熱計(jì)量應(yīng)用現(xiàn)狀，進(jìn)行了大量的調(diào)查，在原有的供暖方式的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)不同的供暖系統(tǒng)使用不同的熱計(jì)量方式，對(duì)供暖系統(tǒng)的熱計(jì)量改造提出一些整改方案，為以后的熱計(jì)量改造提供了極大的參考價(jià)值[8]。3、2008年，上海交通大學(xué)的葉瑤、劉世情等人提出了多戶住宅供熱或制冷成本分配的關(guān)鍵技術(shù)。主要討論了加熱或冷卻測(cè)量方法的探索、熱力計(jì)費(fèi)計(jì)算模型的建立以及幾種用于加熱或冷卻成本分配的典型系統(tǒng)的介紹。幫助了該領(lǐng)域的工程師更充分的了解供熱或制冷成本分配的發(fā)展，對(duì)供暖系統(tǒng)節(jié)能起著重要的作用[9]。4、2009年，大慶石油大學(xué)的夏延麗等人對(duì)圖強(qiáng)集中供暖系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了深入的分析與研究，在充分了解圖強(qiáng)供暖系統(tǒng)的當(dāng)前狀況后，針對(duì)產(chǎn)生的相關(guān)問(wèn)題，提出了全新的監(jiān)管系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)采集熱力站和鍋爐房的各種數(shù)據(jù)，使生產(chǎn)運(yùn)行更加方便簡(jiǎn)單，并對(duì)節(jié)能做出了很大的貢獻(xiàn)[10]。5、2011年，清華大學(xué)的許寶平、林傅等人研究了由恒溫閥控制的帶有散熱器的空間供暖系統(tǒng)在建筑物中的動(dòng)態(tài)模擬，為了驗(yàn)證該模型，對(duì)兩個(gè)不同空間的供暖系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并在三種運(yùn)行模式下對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證，得出了室溫，回水溫度和流速的測(cè)量值和模擬值之間有很好的一致性[11][12]。1.3論文的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排本文內(nèi)容包括:家用智能供暖系統(tǒng)的背景和研究意義，確定了一套以單片機(jī)為主控模塊的智能供暖系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分。本論文的具體結(jié)構(gòu)為：第一章:緒論。第二章：智能供暖系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。第三章：硬件設(shè)計(jì)。第四章：軟件設(shè)計(jì)。第五章：實(shí)物演示。第六章：總結(jié)。2.1智能供暖系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.1.1家庭供暖系統(tǒng)介紹家庭供暖系統(tǒng)就是不同于小區(qū)的集中供暖，通過(guò)燃?xì)獗趻鞝t提供熱源，燒熱的熱水會(huì)通過(guò)管道流向各個(gè)房間內(nèi)的散熱器中，散熱器中的熱水會(huì)逐漸降低溫度，以此來(lái)達(dá)到供暖的目的。這種家庭獨(dú)立的供暖方式能滿足每個(gè)家庭不同的供暖需求，比如出差，旅行這種長(zhǎng)時(shí)間不在家的情況下就可以關(guān)閉供暖系統(tǒng)，在一定程度上可以節(jié)約資源，并且家庭供暖系統(tǒng)可以對(duì)每個(gè)房間單獨(dú)供熱，房間無(wú)人時(shí)就不進(jìn)行供暖，每個(gè)房間的供暖溫度都可以自動(dòng)設(shè)置，即舒適又方便，還能持續(xù)不斷的提供生活用水，使日常生活更加方便。2.1.2智能供暖系統(tǒng)的工作原理本系統(tǒng)主要以AT89C51單片機(jī)作為主控部分，當(dāng)紅外傳感器檢測(cè)到有人時(shí)，單片機(jī)向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出信號(hào)，控制電磁閥的開(kāi)度，以此調(diào)節(jié)熱水的流量，最后通過(guò)散熱器使房間溫度升高，同時(shí)單片機(jī)與LED顯示屏相連，用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度檢測(cè)，實(shí)時(shí)顯示房間內(nèi)的溫度。其原理圖如圖2.1所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC1智能供暖系統(tǒng)的工作原理圖2.2智能供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.2.1智能供暖功能介紹為實(shí)現(xiàn)以家庭為單位的整體供暖，本文設(shè)計(jì)了一套基于單片機(jī)控制的家用供暖智能調(diào)節(jié)系統(tǒng),不同的家庭有各不相同的供暖需求，此系統(tǒng)可以針對(duì)不同的需求進(jìn)行自由設(shè)置，也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)房間的環(huán)境溫度，并且能手動(dòng)設(shè)置溫度的上下限，單片機(jī)通過(guò)對(duì)比環(huán)境溫度和設(shè)置溫度自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)；當(dāng)房間內(nèi)無(wú)人存在時(shí),系統(tǒng)將開(kāi)啟低溫運(yùn)行模式，以此提高能源利用率，做到節(jié)約資源。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，控制靈活,適用于獨(dú)立的家庭用戶采暖。本系統(tǒng)一共分為五個(gè)模塊，分別是主控模塊（單片機(jī)最小系統(tǒng)）、溫度采集模塊、溫度顯示模塊、報(bào)警模塊和上下限控制模塊，其系統(tǒng)功能模塊圖如圖2.2所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC2家用智能供暖系統(tǒng)功能模塊圖2.2.2供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)主要由壁掛爐、管道、電磁閥、燃?xì)獗壤y、安全閥、分集水器、自動(dòng)補(bǔ)水閥、循環(huán)水泵、散熱器、人體紅外傳感器和LED顯示屏組成。壁掛爐的加熱過(guò)程由AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制。圖2.3為某居民住宅的室內(nèi)結(jié)構(gòu)圖，下面我將以此為例簡(jiǎn)要介紹本系統(tǒng)的裝置安裝情況。該住宅一共有6個(gè)需要供暖的房間，燃?xì)獗趻鞝t安裝在廚房的墻壁上，不占用空間，連接家里的天然氣通過(guò)加熱自來(lái)水以提供熱源，熱水通過(guò)管道流經(jīng)住宅內(nèi)的各個(gè)房間，循環(huán)過(guò)后的冷水再通過(guò)管道流回壁掛爐里，經(jīng)過(guò)過(guò)濾可以循環(huán)使用，大大節(jié)約了水資源。每個(gè)房間門的對(duì)面都安裝了紅外傳感器，當(dāng)檢測(cè)到房間內(nèi)沒(méi)人時(shí)，就啟動(dòng)低溫運(yùn)行模式，當(dāng)檢測(cè)到房間內(nèi)有人時(shí)，就啟動(dòng)正常運(yùn)行模式。每個(gè)房間內(nèi)都裝有顯示屏，可以顯示當(dāng)前的溫度和所設(shè)置的上下限，上下限可以手動(dòng)設(shè)置。每個(gè)房間都安裝了溫度傳感器，可以檢測(cè)各個(gè)房間內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度。每個(gè)房間內(nèi)還設(shè)有散熱器，每個(gè)散熱器上都裝有電磁閥，可以控制電磁閥的開(kāi)度來(lái)控制溫度的高低，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)房間溫度的獨(dú)立控制。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC3某居民住宅的室內(nèi)結(jié)構(gòu)圖單片機(jī)通過(guò)對(duì)比環(huán)境溫度和設(shè)定溫度以及房間內(nèi)是否有人來(lái)判斷燃?xì)忾y的和散熱器電動(dòng)閥的開(kāi)閉來(lái)調(diào)整整個(gè)房間的環(huán)境溫度，使環(huán)境溫度越來(lái)越接近設(shè)定溫度，從而達(dá)到供暖的目的。單片機(jī)工作原理圖如圖2.4所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC4單片機(jī)工作原理圖2.2.3供暖連接介紹圖2.5為供暖連接示意圖，其中以壁掛爐作為熱源，用于加熱自來(lái)水，熱水通過(guò)管道流向分水器，分流到各個(gè)房間內(nèi)的散熱器中，其中，每個(gè)房間的散熱器前都安裝有一個(gè)電磁閥，通過(guò)單片機(jī)控制電磁閥的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)溫度，熱水在散熱器中降溫，降溫后的冷水流向集水器，流回自動(dòng)補(bǔ)水閥，進(jìn)行過(guò)濾后通過(guò)循環(huán)水泵流回壁掛爐，如此循環(huán)。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC5供暖連接示意圖2.3供暖系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)介2.3.1壁掛爐燃?xì)獗趻鞝t，又名燃?xì)獠膳癄t，主要用于家庭的采暖和生活熱水，一般是以天然氣為主要能源，安裝在廚房的墻壁上，一般有燃?xì)饨涌?，進(jìn)水口和出水口；燃?xì)饨涌谶B接天然氣管道，進(jìn)水口用于輸入自來(lái)水和供暖回水，出水口用于輸出熱水。壁掛爐是家庭供暖中最重要的組成部分，它體積小，不占空間，安裝簡(jiǎn)單，安全方便，大多數(shù)家庭供暖都是選用壁掛爐作為熱源，很多沒(méi)有集中供暖的地區(qū)和家庭會(huì)選擇燃?xì)獗趻鞝t來(lái)進(jìn)行取暖。壁掛爐的實(shí)物如圖2.6所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC6壁掛爐2.3.1電磁閥電磁閥，是一種自動(dòng)化的基礎(chǔ)元件，主要用于控制流體，在工業(yè)控制系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，有調(diào)整流量、速度、介質(zhì)的方向等參數(shù)的功能，電磁閥具有靈活性好、型號(hào)多、高精度、用途廣泛等特點(diǎn)。不同種類的電磁閥可在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮不同的作用。本設(shè)計(jì)中使用電磁閥來(lái)控制熱水的流量，以此控制房間的溫度。電磁閥的實(shí)物如圖2.7所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC7電磁閥2.3.3安全閥安全閥在正常情況下始終處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)管道內(nèi)的流體介質(zhì)壓力高于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，安全閥就會(huì)開(kāi)啟，主要起到止回和泄壓得到功能，能夠保障設(shè)備的正常運(yùn)行，并且對(duì)人們的人身安全起到重要的保護(hù)作用。本設(shè)計(jì)中安全閥用于出現(xiàn)緊急情況時(shí)，保護(hù)設(shè)備和人身安全。安全閥的實(shí)物如圖2.8所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC8安全閥2.3.4分集水器分集水器包括進(jìn)水過(guò)濾閥，分水器，集水器，回水閥和自動(dòng)排氣閥幾部分，在供暖系統(tǒng)中主要是將過(guò)濾后的熱水分流到各個(gè)房間，等到熱水流經(jīng)各個(gè)房間后，就會(huì)流回集水器，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾流回回水管道中，這樣就實(shí)現(xiàn)了循環(huán)。因此，分集水器在智能供暖系統(tǒng)中是不可或缺的一個(gè)裝置。分集水器的實(shí)物如圖2.9所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC9分集水器2.3.5自動(dòng)補(bǔ)水閥自動(dòng)補(bǔ)水閥是減壓閥、過(guò)濾器、截止閥和止回閥的組合體，自動(dòng)補(bǔ)水閥帶有減壓穩(wěn)壓裝置，壓力值可配合壓力表或根據(jù)補(bǔ)水閥刻度進(jìn)行調(diào)節(jié)并自動(dòng)持調(diào)節(jié)后系統(tǒng)壓力，當(dāng)系統(tǒng)的壓力降低時(shí)，閥門就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，向回水管道補(bǔ)充水，直到達(dá)到設(shè)定壓力后，閥門會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。自動(dòng)補(bǔ)水閥帶有止回閥功能，防止系統(tǒng)水在補(bǔ)水水壓降低或停止時(shí)回流。自動(dòng)補(bǔ)水閥帶有手動(dòng)截止閥功能，可通過(guò)旋入塑料旋鈕關(guān)閉補(bǔ)水水源。如果需要中斷自動(dòng)補(bǔ)水，可手動(dòng)關(guān)閉自動(dòng)補(bǔ)水閥上的截止閥。在本設(shè)計(jì)中自動(dòng)補(bǔ)水閥可以將流回來(lái)的水和自來(lái)水補(bǔ)回壁掛爐中，可以將水循環(huán)利用，節(jié)約資源。自動(dòng)補(bǔ)水閥的實(shí)物如圖2.10所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC10自動(dòng)補(bǔ)水閥2.3.6循環(huán)水泵循環(huán)水泵在本設(shè)計(jì)中主要起到快速增加水流循環(huán)的作用，使冷熱水快速循環(huán)，能夠使室內(nèi)的溫度快速上升，縮短房間溫度上升的時(shí)間，能讓用戶擁有更好的體驗(yàn)。循環(huán)水泵的實(shí)物如圖2.11所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC11循環(huán)水泵2.3.7散熱器如今供暖系統(tǒng)中的散熱器一般分為壁掛式散熱片和地暖兩種，散熱器在供暖系統(tǒng)中是非常重要的一部分，從分水器流出的熱水會(huì)被分流到各個(gè)房間的散熱器中，散熱器中的熱水會(huì)逐漸降低溫度，以此來(lái)使房間溫度提高，達(dá)到供暖的目的。散熱器的實(shí)物如圖2.12所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC12散熱器2.3.8紅外傳感器紅外傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測(cè)元件和轉(zhuǎn)換電路三大部分。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式。檢測(cè)元件按工作原理可分為熱敏檢測(cè)元件和光電檢測(cè)元件。熱敏檢測(cè)元件中最常見(jiàn)的就是熱敏電阻，熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。紅外傳感器是通過(guò)紅外線反射原理，它具有一對(duì)紅外線發(fā)射器和接收器，當(dāng)人體的某一部分在紅外線區(qū)域內(nèi)，紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線由于人體摭擋反射到紅外線接收管，通過(guò)集成線路將信號(hào)發(fā)送給脈沖電磁閥，電磁閥接受信號(hào)后按指定的指令控制閥芯。紅外傳感器常用于無(wú)接觸溫度測(cè)量，氣體成分分析和無(wú)損探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在本設(shè)計(jì)中紅外傳感器用于檢測(cè)房間內(nèi)是否有人。人體紅外傳感器的實(shí)物如圖2.13所示。圖2.SEQ圖2.\*ARABIC13紅外傳感器第三章硬件設(shè)計(jì)3.1主控部分選型3.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng),也稱最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對(duì)51系列單片機(jī)來(lái)說(shuō),最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、電源、晶振電路、復(fù)位電路。其原理圖如圖3.1所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC1單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)AT89C51單片機(jī)是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器，并且AT89C51單片機(jī)具有可靠性高，讀取數(shù)據(jù)速度快，實(shí)時(shí)性好，信息存儲(chǔ)能力高，價(jià)格便宜，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)作為主控模塊，用于整個(gè)系統(tǒng)的控制。其引腳圖如圖3.2所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC2AT89C51引腳圖[13]本設(shè)計(jì)引腳說(shuō)明：P0口：P0能用于外部程序數(shù)據(jù)\t"/item/AT89C51/_blank"存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在本設(shè)計(jì)中，P0.0～P0.7端口分別連接LCD1602的D0～D7端口，用于房間當(dāng)前溫度的顯示。P1口：P1口可用作輸入，在本設(shè)計(jì)中，P1.0端口連接溫度提高模塊，當(dāng)實(shí)時(shí)溫度低于下限時(shí)，此模塊就會(huì)啟動(dòng)。P1.1端口連接溫度降低模塊，當(dāng)實(shí)時(shí)溫度高于上限時(shí)，此模塊就會(huì)啟動(dòng)。P1.4端口連接報(bào)警模塊的紅色LED燈和一個(gè)蜂鳴器，當(dāng)溫度低于下限或高于上限時(shí)就會(huì)報(bào)警，此時(shí)紅色LED燈亮，蜂鳴器響起。P1.5端口連接DS18B20溫度傳感器的DQ端口，用于檢測(cè)實(shí)時(shí)溫度。P2口：P2口也可作為輸入。P2.0，P2.1，P2.2三個(gè)端口分別連接一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)，其中P2.0端口連接的開(kāi)關(guān)用于選擇上下限，P2.1端口連接的開(kāi)關(guān)用于減溫，P2.2端口連接的開(kāi)關(guān)用于加溫。P2.4，P2.5，P2.6端口分別連接LCD1602顯示屏的RS，RW，E端口用于讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。P3口：P3口當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如表3.1所示：表3.1管腳功能說(shuō)明口管腳備選功能P3.0RXD串行輸入口P3.1TXD串行輸出口P3.2/INT0外部中斷0P3.3/INT1外部中斷1P3.4T0計(jì)時(shí)器0外部輸入P3.5T1計(jì)時(shí)器1外部輸入P3.6/WR\t"/item/AT89C51/_blank"外部數(shù)據(jù)\t"/item/AT89C51/_blank"存儲(chǔ)器寫(xiě)選通P3.7/RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通RST：復(fù)位輸入。連接復(fù)位電路，用于整個(gè)系統(tǒng)的總復(fù)位鍵。ALE：在FLASH編程期間，此\t"/item/AT89C51/_blank"引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。/PSEN：外部\t"/item/AT89C51/_blank"程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。/EA：電源接口，用于連接電源，在本設(shè)計(jì)中，/EA端口連接+5V電源，為系統(tǒng)提供電能。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。電源電源部分是在/EA端口連接5V電源。電源電路原理圖如圖3.3所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC3電源電路原理圖晶振電路所謂晶振電路，就是在XTAL1引腳和XTAL2引腳兩端分別連接一個(gè)補(bǔ)償電容，并在兩個(gè)引腳之間跨接一個(gè)石英晶體，系統(tǒng)的晶振電路結(jié)構(gòu)如圖3.4所示，在本設(shè)計(jì)中，選用的是11.0592M的石英晶體和30pF的補(bǔ)償電容。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC4晶振電路原理圖復(fù)位電路復(fù)位電路的主要作用就是使整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，也就是回到初始設(shè)置的狀態(tài)。復(fù)位電路由一個(gè)復(fù)位按鍵，一個(gè)10uF的電容和一個(gè)10KΩ的上拉電阻組成，它與AT89C51單片機(jī)的RST口相連。復(fù)位電路是單片機(jī)最小系統(tǒng)中不可或缺的一部分。復(fù)位電路結(jié)構(gòu)如圖3.5所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC5復(fù)位電路原理圖3.2功能模塊部分選型3.2.1溫度顯示模塊LCD1602是一種字符型的液晶顯示模塊，它具有顯示質(zhì)量高，數(shù)字式接口，體積小、重量輕，功耗低等優(yōu)點(diǎn)。因此，在本設(shè)計(jì)中，溫度顯示裝置選用LCD1602顯示屏來(lái)顯示實(shí)時(shí)溫度和上下限，其原理圖如圖3.6所示，其實(shí)物圖如圖3.7所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC6LCD1602原理圖圖3.SEQ圖3.\*ARABIC7LCD1602實(shí)物圖[14]LCD1602顯示屏引腳介紹LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，本設(shè)計(jì)選用的是帶背光的，便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。引腳功能說(shuō)明：LCD1602L采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳(帶背光)接口，各引腳接口說(shuō)明如表3.2所示:表3.2引腳接口說(shuō)明表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地2VDD電源正極3VEE液晶顯示偏壓4RS數(shù)據(jù)/命令選擇5RW讀/寫(xiě)選擇6E使能信號(hào)7D0數(shù)據(jù)8D1數(shù)據(jù)9D2數(shù)據(jù)10D3數(shù)據(jù)11D4數(shù)據(jù)12D5數(shù)據(jù)13D6數(shù)據(jù)14D7數(shù)據(jù)15BLA背光源正極16BLK背光源負(fù)極2.LCD1602顯示屏引腳連接介紹第1腳:VSS接地。第2腳:VDD接+5V電源。第3腳:VEE接一個(gè)10K的電位器，用于調(diào)整顯示屏的對(duì)比度。第4腳:RS為寄存器選擇，連接單片機(jī)P2.4端口。第5腳:R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作，連接單片機(jī)P2.5端口。第6腳:E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令，連接單片機(jī)P2.6端口。第7~14腳:D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線，分別連接單片機(jī)P0.0～P0.7端口。第15腳:背光源正極。第16腳:背光源負(fù)極。溫度顯示模塊原理圖如圖3.8所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC8溫度顯示模塊原理圖3.2.2溫度采集模塊DS18B20溫度傳感器是一種常用的數(shù)字溫度傳感器，它可以在現(xiàn)場(chǎng)采集溫度信號(hào)，測(cè)溫范圍一般來(lái)說(shuō)為為-55C~+125C，而且在-10~+85C范圍內(nèi)，精度為0.5C，除此之外此數(shù)字溫度傳感器還可以直接將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)然后進(jìn)行輸出。它具有體積小，成本低，使用方便，抗干擾能力強(qiáng)，封裝形式多樣，精度高等優(yōu)點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)選用DS18B20溫度傳感器來(lái)檢測(cè)實(shí)時(shí)溫度，其原理圖如圖3.9所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC9DS18B20溫度傳感器原理圖主要特性（1）電壓范圍為3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。（2）采用單總線的接口方式。（3）在使用中不需要其他任何外圍元件。（4）測(cè)溫范圍為－55℃～+125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃。（5）可編程的分辨率為9～12位，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。（6）負(fù)壓特性電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但也不能正常工作。（7）測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。其封裝圖如圖3.10所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC10DS18B20封裝圖[15]DS18B20引腳定義：（1）DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；（2）GND為電源地；（3）VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。3.DS18B20溫度傳感器引腳連接介紹VCC:連接+5V電源。DQ:連接單片機(jī)P1.5端口。GND:接地。溫度采集模塊原理圖如圖3.11所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC11溫度采集模塊原理圖3.2.3上下限控制單片機(jī)的P2.0、P2.1、P2.2端口分別連接key1、key2、key3，其中key1用于選定上下限，key2用于減溫，key3用于加溫，實(shí)現(xiàn)溫度的上下限控制。上下限控制模塊原理圖如圖3.12所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC12上下限控制模塊原理圖3.2.4報(bào)警模塊單片機(jī)P1.4口連接蜂鳴器和紅色LED燈，當(dāng)溫度高于上限或低于下限時(shí)，紅色LED燈亮起、蜂鳴器響起。報(bào)警模塊原理圖如圖3.13所示。圖3.SEQ圖3.\*ARABIC13報(bào)警模塊原理圖軟件設(shè)計(jì)目前，51單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言主要是匯編和C語(yǔ)言。在大學(xué)期間，大部分實(shí)驗(yàn)和課設(shè)都是使用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，所以對(duì)C語(yǔ)言更熟悉，并且C語(yǔ)言應(yīng)用廣泛，易于編寫(xiě)，結(jié)構(gòu)清晰，容易修改。因此本設(shè)計(jì)就是采用C語(yǔ)言編寫(xiě)的。4.1主程序4.1.1主程序流程圖圖4.SEQ圖4.\*ARABIC1主程序流程圖如圖4.1所示，本設(shè)計(jì)通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)房間內(nèi)是否有人，如果房間內(nèi)無(wú)人，就啟動(dòng)低溫運(yùn)行模式，如果房間內(nèi)有人，就啟動(dòng)加熱裝置，單片機(jī)外部連接顯示屏，能顯示當(dāng)前房間內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度和上下限，然后判斷是否有設(shè)定溫度上下限，如果沒(méi)有就啟動(dòng)正常供熱模式，如果有設(shè)定的上下限，就加熱到設(shè)定溫度并保持在設(shè)定區(qū)間內(nèi)。4.1.2主程序說(shuō)明端口定義圖4.SEQ圖4.\*ARABIC2端口定義程序第1-5行：包頭文件。第10-14行：定義引腳，key1連接P2.0口，key2連接P2.1口，key3連接P2.2口，key4連接P3.6口，LED連接P2.7口。第16-18行：定義外部變量，加熱模塊連接P1.0口，制冷模塊連接P1.1口，蜂鳴器連接P1.4口。第20-21行：定義無(wú)符號(hào)整數(shù)，設(shè)置下限為25，上限為30。第22-23行：定義無(wú)符號(hào)字節(jié)，將更新顯示標(biāo)志和設(shè)置參數(shù)標(biāo)志均設(shè)為1。第25-26行：定時(shí)計(jì)數(shù)，蜂鳴器計(jì)時(shí)報(bào)警。第28-30行：讀取溫度初始值，實(shí)際溫度值，定義讀時(shí)間標(biāo)志。第32-33行：定義顯示區(qū)域臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)組。第35行：進(jìn)行計(jì)數(shù)。主程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC3主程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC4主程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC5主程序第42-45行：將加熱部分、制冷部分和蜂鳴器賦0，將LED燈賦1。第47-50行：初始化LCD1602液晶屏，延時(shí)100毫秒，并將LCD1602清屏。第52-54行：將加熱部分、制冷部分和蜂鳴器賦1。第56-112行為主循環(huán)程序。第58行為檢測(cè)按鍵的中斷程序。第59-64行：讀取當(dāng)前溫度值，并進(jìn)行溫度值轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度為0.0625。第65-95行：更新顯示標(biāo)志，當(dāng)顯示標(biāo)志賦0時(shí)，如果溫度大于0或者小于150，就打印溫度值并顯示；如果當(dāng)前溫度值小于所設(shè)定的最低值，就開(kāi)啟升溫模塊，關(guān)閉降溫模塊；如果當(dāng)前溫度值大于所設(shè)定的最高值，就關(guān)閉升溫模塊，開(kāi)啟降溫模塊；如果當(dāng)前溫度值在所設(shè)定的上下限內(nèi)，就關(guān)閉升溫模塊，關(guān)閉降溫模塊，此時(shí)蜂鳴器不報(bào)警；當(dāng)溫度低于下限或高于上限時(shí)，蜂鳴器計(jì)時(shí)超過(guò)2秒，就會(huì)打開(kāi)蜂鳴器，否則關(guān)閉蜂鳴器。第96-110行：首先初始化LCD1602顯示屏，如果沒(méi)有按按鍵，LCD1602顯示屏的上下限數(shù)值前就不會(huì)顯示字母；如果按了一次按鍵，LCD1602顯示屏的下限數(shù)值前就會(huì)顯示字母S，上限數(shù)值前不會(huì)顯示字母，這時(shí)可以調(diào)節(jié)下限的數(shù)值；如果按了兩次按鍵，LCD1602顯示屏的上限數(shù)值前就會(huì)顯示字母S，下限數(shù)值前不會(huì)顯示字母，這時(shí)可以調(diào)節(jié)上限的數(shù)值。4.2子程序4.2.1溫度采集函數(shù)圖4.SEQ圖4.\*ARABIC6溫度采集程序第1-2行：包頭文件。第3-18行：DS18B20傳感器進(jìn)行初始化，先把DQ端口進(jìn)行復(fù)位，然后進(jìn)行延時(shí)，再利用單片機(jī)將DQ拉低，使延時(shí)更精確，在480us-960us之間，然后拉高總線，在15～60us后接收60～240us的存在脈沖，如果x=0則初始化成功，x=1則初始化失敗，然后稍作延時(shí)就返回。第19-33行：向DS18B20溫度傳感器讀取一個(gè)字節(jié)。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC7溫度采集程序第35-49行：向DS18B20溫度傳感器寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)。第50-70行：?jiǎn)?dòng)溫度轉(zhuǎn)換，讀取溫度寄存器的溫度數(shù)值。4.2.2溫度顯示函數(shù)圖4.SEQ圖4.\*ARABIC8溫度顯示程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC9溫度顯示程序第23-40行：先初始化LCD1602，讓顯示屏從某個(gè)位置起連續(xù)顯示一個(gè)字符串，其中x表示位置的列坐標(biāo)，y表示位置的行坐標(biāo)，ptr表示指向字符串存放位置的指針。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC10溫度顯示程序第42-55行：讓顯示屏從某個(gè)位置起連續(xù)顯示N個(gè)字符，其中x表示位置的列坐標(biāo)，y表示位置的行坐標(biāo)，n表示字符個(gè)數(shù)，ptr表示指向字符串存放位置的指針。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC11溫度顯示程序第57-68行：向液晶屏輸入顯示字符位置的坐標(biāo)信息，其中x表示位置的列坐標(biāo)，y表示位置的行坐標(biāo)。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC12溫度顯示程序第70-76行：在某個(gè)位置顯示一個(gè)字符，其中x表示位置的列坐標(biāo)，y表示位置的行坐標(biāo)，data表示顯示的字符數(shù)據(jù)。第77-92行：對(duì)LCD1602液晶模塊進(jìn)行復(fù)位操作。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC13溫度顯示程序第95-101行：清屏函數(shù)，用于LCD1602的清屏。第102-119行：向LCD1602液晶模塊寫(xiě)入命令，其中cmd表示命令，cnk表示是否判忙的標(biāo)志，1表示判忙，0表示不判忙。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC14溫度顯示程序第121-138行：向LCD1602液晶顯示的當(dāng)前地址寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)，其中data表示顯示的字符數(shù)據(jù)。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC15溫度顯示程序第139-159行：等待LCD1602液晶顯示完成內(nèi)部操作。4.2.3延時(shí)函數(shù)圖4.SEQ圖4.\*ARABIC16延時(shí)函數(shù)程序第2-5行：us延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù)unsignedchart,無(wú)返回值，其中unsignedchar是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是0-255,使用的晶振是12M，大致延時(shí)長(zhǎng)度為T=tx2+5us。第6-16行：ms延時(shí)函數(shù)，含有輸入?yún)?shù)unsignedchart,無(wú)返回值，其中unsignedchar是定義無(wú)符號(hào)字符變量，其值的范圍是0-255,使用的晶振是12M。4.3中斷程序4.3.1按鍵中斷程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC17按鍵中斷程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC18按鍵中斷程序第115-170行：首先檢測(cè)按鍵是否按下，如果檢測(cè)到key1按鍵被按下，就選擇設(shè)置，其中設(shè)置1代表溫度下限，設(shè)置2代表上限；如果檢測(cè)到key2按鍵被按下，當(dāng)處于設(shè)置1時(shí)，下限溫度就減1，當(dāng)處于設(shè)置2時(shí)，上限溫度就減1；如果檢測(cè)到key3按鍵被按下，當(dāng)處于設(shè)置1時(shí)，下限溫度就加1，當(dāng)處于設(shè)置2時(shí)，上限溫度就加1；如果檢測(cè)到key4按鍵被按下，就控制綠色LED燈滅。4.3.2定時(shí)器中斷程序圖4.SEQ圖4.\*ARABIC19定時(shí)器中斷程序第174-184行：定時(shí)器初始化程序，先給定初值，然后打開(kāi)總中斷開(kāi)關(guān)、定時(shí)器中斷、定時(shí)器開(kāi)關(guān)。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC20按鍵中斷程序第189-203行：定時(shí)器中斷子程序，重新賦值20ms，然后檢測(cè)按鍵，如果顯示標(biāo)志更新，就讀取當(dāng)前溫度，讀取標(biāo)志位置1。第五章實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.1Protues仿真為了使設(shè)計(jì)結(jié)果更加直觀，并且提高實(shí)物焊接的成功率，我采用先用Protues仿真，再調(diào)試修改原理圖和程序，最后焊接實(shí)物的方法。圖5.1為仿真結(jié)果，LCD1602顯示屏能成功顯示當(dāng)前溫度和設(shè)置的溫度上下限。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC1Protues仿真結(jié)果圖5.2為溫度高于上限的仿真結(jié)果，當(dāng)溫度高于上限時(shí)，藍(lán)色LED燈亮，散熱風(fēng)扇啟動(dòng)，報(bào)警模塊的紅色LED燈亮，蜂鳴器響起。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC2溫度高于上限的仿真結(jié)果圖5.3為溫度低于下限的仿真結(jié)果，當(dāng)溫度低于下限時(shí)，黃色LED燈亮，加熱電阻啟動(dòng)，報(bào)警模塊的紅色LED燈亮，蜂鳴器響起。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC3溫度低于下限的仿真結(jié)果圖5.4為模擬紅外傳感器檢測(cè)到人體的仿真結(jié)果，當(dāng)key4開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，模擬紅外傳感器沒(méi)有檢測(cè)到人體，此時(shí)綠色LED燈亮，表示低溫運(yùn)行模式。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC4模擬紅外傳感器檢測(cè)到人體的仿真結(jié)果圖5.5為模擬紅外傳感器檢測(cè)到人體的仿真結(jié)果，當(dāng)key4開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，模擬紅外傳感器檢測(cè)到人體，此時(shí)綠色LED燈滅，表示低溫運(yùn)行模式關(guān)閉，啟動(dòng)正常運(yùn)行模式。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC5模擬紅外傳感器檢測(cè)到人體的仿真結(jié)果5.2實(shí)物焊接本設(shè)計(jì)的實(shí)物演示基本按照Protues仿真圖來(lái)進(jìn)行焊接，所需要的元件有由AT89C51單片機(jī)，總開(kāi)關(guān)，復(fù)位按鍵，晶振，電容，排阻所構(gòu)成的單片機(jī)最小系統(tǒng)，以及LCD1602液晶顯示屏，DS18B20溫度傳感器，按鍵開(kāi)關(guān)，紅外傳感器，蜂鳴器，PNP和若干LED小燈，不同阻值的電阻。圖5.6所示為實(shí)物連接圖，其中LCD1602液晶顯示屏的第一行顯示房間當(dāng)前溫度，第二行顯示所設(shè)定的溫度的上限和下限；三個(gè)按鍵分別為設(shè)置鍵、減溫鍵、加溫鍵，用于調(diào)節(jié)溫度的上下限；DS18B20溫度傳感器用于檢測(cè)當(dāng)前溫度，當(dāng)溫度低于下限時(shí)，黃色LED燈亮，紅色LED燈亮，蜂鳴器響起，當(dāng)溫度高于上限時(shí)，藍(lán)色LED燈亮，紅色LED燈亮，蜂鳴器響起；紅外傳感器用于檢測(cè)是否有人，當(dāng)無(wú)人時(shí)，綠色LED燈亮，當(dāng)有人時(shí)，綠色LED燈滅。圖5.SEQ圖5.\*ARABIC6實(shí)物演示圖第六章總結(jié)通過(guò)本次的論文，我復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)的C語(yǔ)言、單片機(jī)的知識(shí)，也學(xué)習(xí)了很多新知識(shí)。在本次設(shè)計(jì)中，我通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，參考書(shū)資料，以及指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)，從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)家用智能供暖系統(tǒng)的原理圖，并且仿真成功，其具體功能為L(zhǎng)CD1602液晶顯示屏可以顯示當(dāng)前房間溫度和所設(shè)定的上下限，上下限溫度可手動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)溫度低于下限或高于上限時(shí)會(huì)報(bào)警。然后再按照原理圖進(jìn)行實(shí)物的焊接，檢查電路是否有斷路、短路、虛焊等等情況，鍛煉了我的動(dòng)手操作能力。還進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)，參考學(xué)習(xí)優(yōu)秀的代碼風(fēng)格，培養(yǎng)自己的邏輯思路。在本次設(shè)計(jì)，把書(shū)本上的知識(shí)和實(shí)踐牢牢的結(jié)合在一起，使我收獲頗豐。本次論文基本完成，但家用智能供暖系統(tǒng)還可以設(shè)計(jì)出更多功能，使人們生活的更舒適，使資源進(jìn)一步節(jié)約。但是由于時(shí)間有限，現(xiàn)階段只能用一些電氣元件進(jìn)行演示，希望在以后的學(xué)習(xí)中能進(jìn)一步學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)。參考文獻(xiàn)BohmB,DanigPO.MonitoringtheenergyconsumptioninadistrictheatedapartmentbuildinginCopenhagen,withspecificinterestinthethermodynamicperformance[J].Energy&Buildings,2004,36(3):229-236.YangIH,YeoMS,KimKW.Applica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