论文总字数：21141字

摘 要

在我国北方，传统的供热体制存在着许多弊端，用户节能意识差，体验差，浪费问题严重。因此本论文根据社会需要，设计了一套可以按照用户的设定来控制步进电机以灵活调节阀门开度进而调节室内温度的楼宇供热智能调节系统。

本文首先介绍了楼宇供热智能系统的选题背景和研究现状，其次简述设计的总体方案设计，包括硬件和软件两部分。最后完成了系统的整体调试。在本次楼宇供热智能调节系统的设计中，以STC15F2K60S2微控制器为控制核心，设计DS18B20测温电路，3.2寸TFT液晶屏显示电路，按键电路和步进电机控制电路以及系统下载调试接口。这些外围电路主要完成温度采集、输出步进电机控制信号和系统调试功能。在硬件的基础上，完成了测温模块、按键模块、液晶显示模块以及步进电机控制模块的软件编写。实验结果显示，设计的楼宇供热智能系统能够有效工作，根据温度的设定作出相应的响应。

关键词：温度控制系统 STC15F2K60S2 DS18B20 步进电机

The system of building heating intelligent controlling based on MCU

Abstract

In the northern part of China, the traditional heating system has many disadvantages, such as poor awareness of energy saving, poor experience and serious waste. Therefore, according to the needs of society, this paper designs a set of intelligent regulation system for building heating which can control the valve opening according to the user's setting and adjust the indoor temperature.

This paper first introduces the background and research status of the intelligent building heating system, and then briefly describes the overall design of the design, including hardware and software in two parts. Finally, the overall debugging of the system is completed. The design of control system in the intelligent building heating, using STC15F2K60S2 microcontroller as control core, the design of DS18B20 temperature measurement circuit, the display circuit of 3.2 inch TFT LCD screen, keyboard circuit and stepper motor control circuit and system download debug interface. These peripheral circuits mainly complete the temperature acquisition, output, stepper motor control signal and system debugging function. On the basis of hardware, the software modules of temperature measurement module, key module, LCD module and stepper motor control module are completed. The experimental results show that the designed intelligent building heating system can work effectively and respond accordingly to the setting of temperature.

Key Words: Temperature control;STC15F2K60S2; DS18B20; Stepper motor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景及意义 1

1.1.1 现有楼宇供热系统的供暖方式 1

1.1.2 现有楼宇供热系统面临的问题 1

1.1.3 国家供热体制改革 2

1.1.4 楼宇供热智能调节系统开发的必要性 3

1.2 国内外研究动向 4

1.3 本论文开展的主要工作 4

第二章 系统总体方案设计 6

2.1 温度控制系统的功能以及特点 6

2.1.1 系统要实现的功能 6

2.1.2 系统的特点 6

2.2 系统硬件的选型 7

2.2.1 单片机的选型 7

2.2.2 显示模块的分类以及选型 7

2.2.3 温度采集模块的选型 7

2.2.4 电机控制模块以及调节执行模块的选型 8

2.3 本章小结 8

第三章 系统硬件的设计 9

3.1 系统方案设计 9

3.1.1 控制方式设计 9

3.2 单片机主控的硬件设计 11

3.3 显示模块的硬件设计 12

3.4 温度采集模块的硬件设计 13

3.4.1 温度采集传感器的特点 13

3.4.2 温度采集模块的电路设计 14

3.5 电机控制模块以及调节执行模块的硬件接口设计 15

3.5.1 电机控制模块以及调节执行模块的接口电路 15

3.6 本章小结 16

第四章 系统软件的设计 17

4.1 开发工具介绍 17

4.1.1 Keil uVision5 17

4.1.2 Altium Designer 17

4.2 程序设计 17

4.2.1 主程序设计 19

4.2.2 温度采集程序设计 21

4.2.3 显示程序设计 22

4.2.4 按键采集程序设计 24

4.2.5 电机控制模块程序设计 25

4.3 本章小结 26

第五章 实验成果展示 27

第六章 总结 29

参考文献 30

致谢 31

第一章 绪论

第一章主要介绍了论文选题的背景以及意义。随着我国供暖体制的深化改革,按实际用热量收费是大势所趋。因此，楼宇供热智能调节系统已经成为了一种社会需要。居民们需要其来对温度进行更好的调节，在给自己一个更好的居住环境的同时达到节约能源的目的，同时可以降低取暖费用。然后介绍了关于建筑温度控制研究的国内外动向和本论文安排的主要工作。

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