目 录
一、引言 1
二、设计的背景和意义 1
三、设计的主要组成和要求 2
（一）设计的组成 2
（二）设计的要求 2
四、传感器概述及发展的前景 2
（一）DS18B20的介绍 3
（二）DS18B20的特点 4
（三）HC-SR501的介绍 4
（四）HC-SR501的功能特点 5
五、方案的比较与论证 5
（一）设计思路 5
（二）方案设计比较 6
（三）方案的确定 6
六、硬件电路设计 6
（一）总体模块设计 6
（二）基本功能模块电路设计 7
1.温度采集模块设计 7
2.系统控制模块设计 9
3.显示模块设计 10
4.热式电红外传感模块设计 12
5.按键模块设计 12
6.电源模块设计 14
7.单片机引脚分配的设计 15
七、软件的设计 16
（一）温度传感器的设计 16
（二）数码管显示的设计 18
（三）按键扫描的设计 19
（四）红外信号的设计 19
1.红外采集人体信号 19
2.单片机接收红外信号 20
（五）定时功能的设计 21
（六）单片机主程序的设计 22
八、安装与调试 23
（一）电子电路的安装 23
（二）电子电路的调试 23
（三）调试的步骤 23
九、电路故障及其诊断 24
（一）电路中 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$ 
存在的故障 24
（二）电路中故障的诊断 24
十、设计演示结果 25
总结与展望 28
致 谢 29
参考文献 29
附录一 原理图 30
附录二 PCB图 31
附录三 元器件清单 32
附录四 源程序 33
一、引言
伴随着社会的发展、文明的不断进步，在几乎所有的现代生活或现代工业中，如电子设备、机械、汽车、医疗、军事、安全等领域。我们的生活与传感器的使用是息息相关的。在现代这个信息发达的时代，大部分地高新科技产业都离不开传感器提供的地技术支持。未来传感器会更智能、更灵敏、更数字化的形式、更高的精度、具有多种功能、体积越来越小等方面发展。做到使人类地生活越来越精致地方向发展。因此，对我们应用电子技术专业的的学生而言，了解传感器地原理和相关知识显得更为重要。
二、设计的背景和意义
现在的办公室或公共场合由于是人为的对空调的温度进行控制，有时候为了感觉上的舒服把温度调的过高或过低，可能会发生人离开之后忘记把空调关闭。特别是在一些大型的公共场合，因此造成了许多电能不必要的浪费。由于室内的温度过高或过低，造成室内外温差过大从而对身体造成很大的伤害。基于这种现象空调节电器的设计也就必要了，它主要是通过自动探测人体是否有人和检测温度是否达到设定的上下线从而通过对比所学的程序控制空调的各项功能的实现。
在一般的空调节电器中都是使用一元的传感器，但由于一元的传感器会受到杂散光等因素影响相对比较大，在实际应用中的效果也比较差。因此，现在普遍使用的是双元的传感器如热式红外传感器。热释电红外传感器因为加上光学透镜，这款HC-SR501热式传感器检测的距离大于7cm，所以HC-SR501热释电红外传感器具有灵敏度高的特点。它是将连个元件进行反向连接。在输入时两红外线就会相互发生抵消，从而就没有输出。因此增加了对HC-SR501热式红外感应器外部的温度产生的变化、信号的震动、夹杂的杂闪光的稳定性。HC-SR501热释电红外传感器的外部装了一个白色半透明的外壳，可以屏蔽杂波和噪声。而且HC-SR501热释电红外传感器具有工作可靠性高、体积小、使用方便、探测角度大、感应距离远、检测灵敏等优异功能。在本设计中采用的DS18B20与传统的模拟温度传感器相比，传统的的电路设计中存在滤波不可靠、易发生电源干扰、电路过于复杂等不可靠因素。而且传感器DS18B20芯片在设计上就具有数字电路到模拟电路的转换功能，所以在使用得时候很方便。传感器DS18B20和单片机STC89C52构成分布式的形式可以多点的对温度进行检测，这种方式改变了以往利用温度采样对温度进行探测，并且具有测量精度高、线路简单、功能便于扩展、线路简单、可靠性高等优点。
传感器在实际生活的实用性和应用性都非常高。按照不同的电路设计要求可以运用不同功能的传感器，比如温度、湿度、光照、人体感应、风速、噪音等等，在通信中所采用的直接是红外信号，基本上不需要改变原有的设备。在设计基本完成之后，控制器就根据所编的程序实现对空调调节的环境温度进行自动控制，从而设置空调的功能实现在温度允许的范围，实现对空调的智能控制。
为了提高对人体感应、温度感应和传感器相关功能的认识和了解，主要是对于感应人体信号和环境温度的研究以及它的组成和用途，在基于典型、实用、和广泛的原则下设计了这个空调节电器。本设计主要利用STC89C52结合具有测温与人体感应功能传感器的使用，从而设计了这款空调节电器。文中热释红外传感技术、温度传感器技术和传感器的相关知识与单片机在电路中的实际应用相结合，具体地阐述本设计利用了传感器DS18B20测温以及HC-SR501热式电红外人体感应。
三、设计的主要组成和要求
（一）设计的组成
本设计的系统主要包括温度采集模块、系统控制模块、显示模块、红外感应模块、按键控制模块、电源模块六个部分。在本设计中对相应的功能模块进行了详细的介绍。整个系统的重点内容是红外信号的发送和捕捉以及对温度进行的监测。
（二）设计的要求
设计制作一个教室的空调节电控制器来控制教室的的空调电源，用一个温度传感器测量环境温度，如果温度在你的条件内，就用LED指示空调的开关具体的要求如下：
1.房间温度在高于26℃时，空调制冷；房间温度在低于26℃时，空调就自动关闭。
2.房间温度在低于20℃时，空调制热；房间温度在高于20℃时，空调就自动关闭。
3.房间温度在处于20-26℃时，空调不会启动。
4.空调的定时开启或关闭。
5.对人体进行感应，判断有人，空调才会启动。
2.研发新型传感器。此类的传感器主要包括：生物方面功能的研发和利用物理效应、具有化学反应的新型传感器，采用新工艺、新技术弥补这方面的缺，例如仿生物类的传感器、微型传感器等。
3.开发传感器具有敏感性的材料和采用新工艺技术。在传感器中半导体的敏感类型的材料相对的优势，具有比较大潜力的是陶瓷类的敏感材料，磁性的材料越来越向薄膜材料和非晶体材料的方向发展，所以在智能材料的探索方面将不断地深入。在人们研发新材料技术时，对新工艺的采用是必要的。新型的敏感类材料的运用和研发是非常重要的一项任务，其主要的发展方向是：从单晶材料到多晶材料或非晶材料的发展。
2.可以选择工作的方式。

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