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课程设计（论文）任务及评语 院（系）： 教研室： 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计 智能暖气阀门控制器设计 课程设计（论文）任务 设计任务 设计可安装于用户取暖管道上 5、（选作）用户所用热量计量、显示。 技术参数 管道设计说明书（天）AT89S51单片机的新型智能暖气控制系统。以数字型温度传感器检测室内温度，当检测值与设定值有偏差时，通过用键盘来改变控制阀门开度开控制温度，阀门开度由PID控制，并用LED进行温度显示。针对我国北方冬季气候特点，在单片机根据温度传感器和键盘采集的数据来判断室内情况，从而驱动电磁阀，调节暖气片的热水流量，达到智能调节室内温度的目的。分析现有暖气供应的基础上，设计了基于单片机技术的更具人性化，自动化，智能化的室内暖气控制系统。 关键词：智能化；LED显示；PID；温度传感器 目 录 第1章 绪论 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 设计任务及要求 1 第2章 系统方案设计 2 2.1 温度测量方案 2 2.1.1 常用的测温方法及原理 2 2.1.2 传感器选型 3 2.2 温度控制方案 4 2.2.1 PID控制算法 4 2.2.2 电磁阀选型 5 2.3 显示方案 5 2.4 键盘设置方案 6 2.5系统总体结构图 7 2.6 CPU选型 7 第3章 硬件电路设计 8 3.1 温度检测电路设计 8 3.2 键盘接口电路设计 8 3.3 显示电路设计 9 3.4 D/A转换电路设计 10 第4章 软件设计 11 第5章 课程设计总结 13 参考文献 14 附录Ⅰ 15 附录Ⅱ 16 绪论 1.1 研究背景及意义 我国大部分地区处于北温带，冬季温度较低，室内需要进行供暖以保证温暖过冬。在北方的城市生活中，暖气一直是冬天不可少的生活必需品，随着现代化建设的进行，陈旧的暖气管道以及，古老的供暖模式显得与现代化的气息有些格格不入。而且大部分地区还是以燃煤供暖为主要方式，在家庭，学校写字楼及其他办公场所经常出现供暖温度过高或者无人时仍然持续进行供暖造成的能源浪费。因供暖不当不仅导致资源严重浪费，且由此产生的二氧化碳，二氧化硫等有害气体的排放量加重了环境负担。本设计采用智能化模式的控制暖气阀门开度，控制供暖液体的流通来解决这一问题，实现节能减排与节约供暖费用的双重效益。 1.2 设计任务及要求 设计任务： 设计可安装于用户取暖管道上 （选作）用户所用热量计量、显示。 技术参数： 管道 系统方案设计 2.1 温度测量方案 2.1.1 常用的测温方法及原理 （1）压力式测温系统 是最早应用于生产过程温度测量方法之一，是就地显示、控制温度应用十分广泛的测量方法。带电接点的压力式测温系统常作为电路接点开关用于温度就地位式控制。 压力式测温系统适用于对铜或铜合金不起腐蚀作用场合，优点是结构简单，机械强度高，不怕振动；不需外部电源；价格低。缺点是测温范围有限制（-80~400℃）；热损失大，响应时间较慢；仪表密封系统（温包，毛细管，弹簧管）损坏难以修理，必须更换；测量精度受环境温度及温包安置位置影响较大；毛细管传送距离有限制。 （2）热电阻 热电阻测量精度高，可用作标准仪器，广泛用于生产过程各种介质的温度测量。优点是测量精度高；再现性好；与热电偶测量相比它不需要冷点温度补偿及补偿导线。缺点是需外接电源；热惯性大；不能使用在有机械振动场合。 铠装热电阻将温度检测元件、绝缘材料、导线三者封焊在一根金属管内，它的外径可以做得很小，具有良好的力学性能，不怕振动。同时，它具有响应快，时间常数小的优点。铠装热电阻可制成缆状形式，具有可挠性，任意弯曲，适应各种复杂结构场合中的温度测量。 （3）双金属温度计 双金属温度计也是用途十分广泛的就地温度计。优点是结构简单，价格低；维护方便；比玻璃温度计坚固、耐振、耐冲击；示值连续。缺点是测量精度较低。 （4）热电偶 热电偶在工业测温中占了很大比重。生产过程远距离测温大多使用热电偶。优点是体积小，安装方便；信号远传可作显示、控制用；与压力式温度计相比，响应速度快；测温范围宽；测量精度较高；再现性好；校验容易；价低。缺点是热电势与温度之间是非线性关系；精度比电阻低；在同样条件下，热电偶接点易老化。 （5）光学高温计 光学高温计结构简单、轻巧、使用方便，常用于金属冶炼、玻璃熔融、热处理等工艺过程中，实施非接触式温度测量。缺点是测量靠人眼比较，容易引入主观误差；价格较高。 （6）辐射高温计 辐射高温计主要用于热电偶无法测量的超高温场合。优点是高温测量；响应速度快；非接触式测量；价格适中。缺点是非线性刻度；被测对象的辐射率