基于51系列单片机和电压比较器的空调温度自动控制系统设计
张卓
电子0903 ********
摘 要：本文介绍了基于C51单片机和电压比较器的空调温度自动控制系统，重点研究了温度采集模块和电压比较模块。通过对温度采集模块不同方案(热电偶传感器、电阻式温度探测器和半导体型温度传感器)的比较和分析，得出最佳结果，并详细分析了温度传感器中华礼仪AD590分别在单片机和电压比较器控制下的工作流程；通过分析空调控制器工作原理，结合课本知识，设计出电压比较模块电路和A/D转换电路。
关键词：C51单片机；电压比较器；温度传感器； A/D转换电路
51 MCU-bad air-conditioning temperature control system
ZhangZhuo
Abstract: This article describes the automatic control system of air-conditioning temperatu
re which bas C51 microcontroller, and focusing on the temperature acquisition module and the voltage comparator module. Through temperature acquisition module on different options (thermocouple nsors, resistance temperature detectors and miconductor temperature nsor) in comparison and analysis to obtain best results. And I make a detailed analysis of work flow temperature nsor AD590. By analyzing the working principle of air conditioning controller, combined with textbook knowledge to design a voltage comparator circuit module. In addition, the paper also describes the temperature control system ud in the microcontroller and the A / D converter circuit design.
Key words:馄饨馅的最佳配方 C51 microcontroller; voltage comparator; temperature nsor; A / D converter circuit
目录
1概述……………………………………………………………………3
鲻鱼怎么钓2整体思路………………………………………………………………3
3温度采集部分…………………………………………………………4
3.1温度传感器……………………………………………………………4
3.2 AD590的分析研究……………………………………………………6
4电压比较器……………………………………………………………7
5单片机和A/D转换电路设计…………………………………………9
6 Multisim仿真………………………………………………………10
7总结…………………………………………………………………10
参考文献…………………………………………………………………11
1概述
在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的
服务于社会.而今，空调等家用电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及，一个简单，稳定的温度控制系统能更好的适应市场。
随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的C51系列的单片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。但对于一些简单的控制模块，也可以通过集成运放来实现。本文用单片机控制和迟滞电路控制两种方法设计了空调温度自动控制系统。
由于笔者尚未学习单片机课程，对于很多涉及到单片机专业知识的内容是通过查找资料得到的；为了与模拟集成电路基础课程内容相对应，本文主要对传感器对温度的采集和温度调节部分进行详细探讨，并对所利用到的单片机系统和A/D转换进行基础的介绍。
温度采集部分需要用到温度传感器对温度的采集，以及电压—电流变换电路；温度调节部分需要用到电压比较器等，与我们的课程内容相一致。
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2整体思路
思路一：通过温度传感器对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，再由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温循环对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。空调温控器主要由单片机，时序电路，温度采样电路，A/D转换电路，温度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成。系统原理图见图1所示：
图1 思路一设计框图
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思路二：通过温度传感器对空气进行温度采集，将信号送入由迟滞比较器组成的电压比较电路，进而进行温度调节。系统原理图见图2所示：
图很多造句2 思路二设计框图
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3温度采集部分
3.1温度传感器
利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。温度传感器种类很
多，主要有热电偶传感器、热电阻型温度传感器、热敏电阻、晶体管温度传感器、PN 月薪过万结温度传感器、热膨胀型温度传感器、示温涂料型温度传感器、辐射式温度传感器、热释电式温度传感器、电容型温度传感器、光纤温度传感器。
3.1.1方案比较
在选择温度传感器时应考虑的几个因素是：温度测量范围、精度响应时间、稳定性、线性度和灵敏度。
目前应用最广泛的传感器有热电偶传感器、电阻式温度探测器（RTD），以及半导体型温度传感器。其中，半导体型温度传感器包括热敏电阻和PN结型温度探测器两种。
3.1.2热电偶传感器和电阻式温度探测器
表3为热电偶传感器和RTD的参数及比较
表3
由上表可知，若灵敏度、稳定性和应用灵活性是最主要的考虑因素时，就应该选择RTD，但是RTD的成本比热电偶高。当响应速度为主要考虑因素时，应该选择热电偶。
