一种基于生活场景的温度调节系统设计

李德路 侯文宝 张宝军 徐伟江苏建筑职业技术学院



一种基于生活场景的温度调节系统设计

李德路 侯文宝 张宝军 徐伟
江苏建筑职业技术学院

摘要：随着家用电器种类的增多，家庭用电节能的重要性越发凸显。文章针对家庭空调控制系统，通过对人体不同活动场景的温度需求调查，提出一种相适应的基于生活场景的温度调节方案。采用STC89C52单片机以及DS18B20进行了简单的硬件设计，为相关领域的研究提供了有益参考。

关键字：温度调节 DS18B20 STC89C52

评价指标，代表处于一个热环境下的人们的冷热感受的平均。PPD代表对当前温度环境感觉不满意度的比例，原因在于每个人的热反应多少存在着生理上的差异。 PMV指标基于热平衡理论和体温调节，综合了人体蓄热率、人体所作的有用功、新陈代谢速率、人体外表面与环境的对流换热量、人体表面与环境的辐射换热量、着装人体外表面与环境的辐射换热量、皮肤通过汗液蒸发、扩散蒸发和呼吸所造成的散热量等。 Fanger教授进行了1400多名志愿者的数据采样，得到PMV热舒适模型。该模型指出，空气的温度越高、相对湿度越大、平均辐射温度越高、风速越小、PMV的值就越大，人会感到越热。反之PMV越小，人会感到冷。因此，根据人体的平时活动量大小，不同季节穿衣服多少、家庭成员的家庭活动类型，粗略地进行计算机模拟，可得到几种场景下人体感到舒服状态所要设定的室内温度空气温度。

1　硬件系统设计

1.1 传感器及其电路设计

美国DALLAS公司生产的DS18B20是世界上第一片单总线接口温度传感器，具有微型化、高性能、低功耗、抗干扰能力强、易于配置处理器等优点。其测温范围很宽，-55～+125℃，在-10～+85℃之间精度可达±0.5℃，其可编程分辨率为9～12位，分别对应0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，能够实现精度测温。

1.2 继电器输出控制系统电路

采用一路继电器模拟温度控制器。由P0.1口输出低电平，继电器线圈得电，13闭合而12断开从而通过P8控制控制相应电气设备供电通断。与此同时，P0.1口低电平使D2正向导通，发出灯光状态信号。

2　系统安装与程序调试

根据以上硬件电路设计，进行PCB制作及安装。经过程序下载及调试，本系统可以按照既定场景对周围温度进行控制调节。本文首先介绍了PMV评价指标，并由此回归到温度测量的软硬件设计上，简单地对DS18B20进行了介绍，详细分析了本系统的硬件电路设计，给出了温度转换采集以及控制系统的流程图。这种温度控制系统具有舒适度高、节能效果好、成本低廉等特点，具有广泛的应用范围，在空调温度控制调节中具有很好的实用意义。

参考文献

［1］ 黄金龙.基于行为分析的家居节能系统的研究与设计［D］.杭州：杭州电子科技大学，2014.

［2］ 申长安.基于DS18B20的温度监测报警与智能控制系统［J］.安阳工学院学报，2014，（2）：11-13，32.

［3］ 李德路，谢欢.基于DS18B20的室内温度监控系统设计［J］.电子制作，2014（3）：2-4.

［4］ 王怀光，任国全，范红波.基于DS18B20温度传感器的半导体制冷装置研制［J］.中国测试，2014（1）：73-77.