空调温度控制课程设计说明书(编辑修改稿)

空调温度控制课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

电偶作为本温度控制系统的温度传感电子工程学院专业综合课程设计 6 器。 K 型热电偶的材料主要采用的是镍铬 镍硅合金构成，正极 (KP)的名义化学成分为： Ni： Cr=90： 10，负极 (KN)的名义化学成分为： Ni： Si=97： 3，它是一种能测量较高温度的性价比很高的热电偶。 由于镍铬 镍硅合金具有较好的高温抗氧化性，可适用于氧化性或中性介质中。 因此这种 K型热电偶可长期测量 1000度的高温，短期可测到 1200 度。 K 型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛。 热电偶传感器是利用塞贝克（ Seeback）效应（第一热电效应）来检测温度的。 塞贝克效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。 热电偶产生的热电势（温差电势）是由两种导体的接触电 势（珀尔帖电势）和单一导体的温差电势（汤姆逊电势）组成的。 热电偶回路总接触电势为： (21) 热电偶回路温差电势为： (22) 对于匀质导体 A、 B 组成的热电偶，其总电势为接触电势与温差电势之和，为： (23) 式中 E— 电动势； T— 接触处绝对温度 ； k— 波尔兹曼常数，为 ； e— 电子电荷数； NA、 NB— 金属 A、 B 的自由电子密度； 、 — A、 B 导体的汤姆逊系数。 K 型热电偶分度表 如表 31所示。 表 31 K 型热电偶分度表 温度 ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 热电动势 mV 0 100 由于空调是用来调节房间温度的，所以温度肯定小于 90℃ ，所以热电偶的输出电压在 04uV 以内。 温度测量电路如图 32。       BAABAB NNTTekTETE ln00    dTTTE TT BAAB   00,        dTTETETTE TT BAABABAB   000, 电子工程学院专业综合课程设计 7 V i n4 6 .0 0+CJT C 1T CK 图 32 温度测量电路 信号 放大电路 前置放大电路的任务是将小信号放大到 A/D转换器的量程范围内（如 05V）。 本设计采用的是固定增益放大电路。 将 04uV 的电压放大到 05V。 具体电路图如图 33。 I N0V i nR41k32184U 2 : AO P 2 2 1 A P56784U 2 : BO P 2 2 1 A P32184U 3 : AO P 2 2 1 A PR56 2 4 . 5 kR66 2 4 . 5 kR71kR81kR91kR 1 01k+12V+12V+12V 1 2 V 图 33 信号 放大 电路 A/D 转换模块 （ 1） ADC0808 系列包括 ADC0808 和 ADC0809 两种型号的芯片。 ADC0808 和ADC0809 两种 芯片的内部结构和管脚分布都是一样的，在 Protues 软件中有ADC0808 芯片，所以在电路图中应用的是 ADC0808 进行的设计，在实际应用中应电子工程学院专业综合课程设计 8 将其换成 ADC0809。 （ 2） ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 转换器。 它由一个 8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。 多路开关可选通 8个模拟通道，允许 8 路模拟量分时输入，共用 A/D 转换器进行转换。 三态输出锁器用于 锁存 A/D 转换完的数字量，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是 0－ 5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 （ 3） 管脚的功能 1） ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。 当 ALE 线为高电平时，地址锁存与译码器将 A， B， C 三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。 A， B 和 C 为地址输入线，用于选通 IN0－ IN7 上的一路模拟量输入。 2） START 为转换启动信号。 当 START 上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行 A/D 转换；在转换期间， START 应保持低电平。 3） EOC 为转换结束信号。 当 EOC 为高电平时，表明转 换结束；否则，表明正在进 A/D 转换。 4） OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE＝ 1，输出转换得到的数据； OE＝ 0，输出数据线呈高阻状态。 5） D7－ D0 为数字量输出线。 6） CLK 为时钟输入信号线。 因 ADC0809 的内部没有时钟电路，所需时钟信。