楼宇智能控制系统设计
57页 26000字数+说明书+外文翻译+实习报告+开题报告+3张CAD图纸【详情如下】
从主机控制.dwg
从主机控制.exb
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外文翻译--单片机应用技术简介.doc
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恒压供水图.dwg
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楼宇智能控制系统设计开题报告.doc
楼宇智能控制系统设计说明书.doc
温度控制图.dwg
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目录
前言………………………………………………………………………………1
1绪论………………………………………………………………………2
1.1课题研究的目的和意义…………………………………………………2
1.2 89C51系列单片机……………………………………………………3
1.2.1 89C51单片机简介…………………………………………………3
1.2.2 89C51单片机的组成………………………………………………3
1.2.3 89C51单片机引脚结构………………………………………………4
1.3单片机应用系统设计的一般方法……………………………………………6
1.3.1硬件设计及制作的一般方法………………………………………………6
1.3.2软件设计的一般方法………………………………………………………6
1.4论文的主要研究内容…………………………………………………………7
2 楼宇主从机控制系统总体设计………………………………………………8
2.1主从机多机通信原理…………………………………………………………8
2.2主从机多机通信协议…………………………………………………………9
2.3主从机通信过程……………………………………………………………9
2.4主从机通信流程图…………………………………………………………10
2.4.1 主机中断方式通信程序…………………………………………………10
2.4.2 从机中断方式通信程序…………………………………………………10
3 从机一:变频调速恒压供水系统……………………………………………12
3.1引言…………………………………………………………………………12
3.2系统结构及控制原理………………………………………………………12
3.2.1系统结构……………………………………………………………………12
3.2.2系统的控制原理……………………………………………………………13
3.3系统硬件电路设计…………………………………………………………14
3.4系统控制方案的选择………………………………………………………16
3.4.1输入通道的设计……………………………………………………………16
3.4.2输出通道的设计……………………………………………………………16
3.4.3压力传感器的选择…………………………………………………………17
3.4.4 PID控制器的设计…………………………………………………………18
3.4.5 A/D转换器的选择…………………………………………………………19
3.4.6 D/A转换器的选择…………………………………………………………21
3.4.7变频器的选择………………………………………………………………23
3.4.8光电耦合器的设计…………………………………………………………24
3.5系统软件设计………………………………………………………………26
3.5.1接口地址分配和控制断口功能……………………………………………26
3.5.2软件程序设计………………………………………………………………26
4 从机二:楼宇室内温度控制系统…………………………………………… 32
4.1引言…………………………………………………………………………32
4.2总体设计方案………………………………………………………………32
4.3系统硬件设计………………………………………………………………33
4.3.1系统电路及其功能说明……………………………………………………33
4.3.2采样放大模块设计…………………………………………………………35
4.3.3 A/D转换器的选择…………………………………………………………39
4.3.4 LED显示电路设计………………………………………………………41
4.3.5其他外设器件的选择………………………………………………………42
4.4 系统软件设计………………………………………………………………44
4.4.1主程序流程图………………………………………………………………44
4.4.2程序设计……………………………………………………………………44
4.5系统的扩展…………………………………………………………………50
5结论……………………………………………………………………………51
致谢………………………………………………………………………………52
参考文献…………………………………………………………………………53
附录A 译文……………………………………………………………………54
附录B外文文献………………………………………………………………60
摘要
随着科学技术的发展,人们生活水平的提高,人们对自己居住的环境的要求也越来越高。伴随着计算机技术的发展,满足人们生活要求的智能化楼宇系统也在不断的发展,特别是单片机技术的出现后,对楼宇各个参数的自动化控制也得到了空前的发展。但是,现在许多的楼宇系统都局限于简单的半导体集成技术,还没有形成一个以专用集成电路(ASIC)为核心的控制系统。因此,有必要设计一套完整的控制系统,实现对楼宇各个参数的智能化控制。
本文是基于89C51单片机对楼宇所需要控制的参数进行自动化控制的论文。本设计的设计思想是:设计基于89C51控制稳定供水和保持温度两个系统分别作为下位机,而以一台PC计算机为上位机,实现楼宇系统的变频恒压供水和温度的自动化调节。由于楼宇中需要控制的参数非常多,只能以温度控制模块和供水模块为例,楼宇中的其他参数控制可以在这两模块的基础上进行扩展即可。
该基于89C51主从机控制系统可以提高城市人们的生活质量,同时该系统同样适合于工业技术的其他领域,如:数控机床、宇航科学等等方面,这正是由单片机控制系统的模块化设计所决定的。
关键词:89C51;恒压供水;温度;主从机
随着科技的进步,社会的发展,人们的生活水平不断在提高,人们对自己的生活环境的要求也在不断的提高。在现代城市中,高层居住建筑已经是一种现实的需要,而随着居住建筑高度的增加,人们面临的问题也就越来越多。在较低层的居住建筑中人们可以随时人工控制建筑的各项居住参数,相比之下城市中高层楼宇的人们却不能象在低层建筑中那样得到充足的供水,不能得到理想的居住室内温度,不能方便的使用电力等资源。于是,需要一种比在低层小面积建筑中更加智能的设备系统来实现对整个高层楼宇各个系统的自动化控制,以满足高层楼宇人们居住的要求。本文所设计的各个系统都基于89C51单片机对各项参数进行控制,它的的整体功能如下:
1)对楼宇设备实现以最佳控制为中心的过程控制自动化;
2)以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化;
3)以安全监视为中心的防灾自动化;
4)以节能运行为中心的能量管理自动化。
采用基于单片机的楼宇智能控制自动化系统后,能达到以下良好的效果:
1)确保建筑物内具有最佳的工作与生活环境。通过控制建筑物内的温度,湿度和空气质量,使人们工作和生活拥有高效率、舒适、温馨和便利的环境。
2)有效节约电能。采用计算机程序对整个建筑物的设备进行监视,提供可靠的、经济的最佳能源供应方案管理时间内设备用电量大小,使设备永远处于最佳运行状态及最佳利用率,大量减少不必要的浪费,达到节约用电的目的。据统计采用该系统后大约可节省电量达30%以上。
3)大量节省管理人员。传统的仪表控制系统是通过建筑物物业管理人员楼上楼下来回奔走对各楼层的空调设备进行开关和调节,采用该系统后则可以通过计算机的键盘或鼠标在中央控制室完成。上述开关和调节控制工作,也可以由计算机内部的软件自动控制调节各设备的参数及开关状态,做到真正的管理自动化。因此可以减少管理人员的劳动强度,减少管理人员的数量。
4)延长设备使用寿命。设备在计单片机的统一管理下始终处于最佳运行状态,按照设备的运行状况提示管理人员对设备进行维修和保养,避免超前或延误维修和保养,相应延长设备使用寿命,减免突发性设备损坏,也等于节省了资金。