智能家居室温调节系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人们生活水平的提高，对居室空间的舒适性要求也越来越高，居室室温调节与控制是智能家居的主要组成部分，室温过高或过低对人体均是不舒服的状态。

基于此，本课题提出智能家居室温调节系统设计，通过温度调节模块将温度调至人体最舒适的温度。

通过软硬件设计，要求系统能实现：通过温度传感器检测温度高低，自动调节室内温度。

2. 课题关键问题和重难点

本课题的核心在于对室内温度进行控制，提供一个适宜的温度环境，在本设计中，需要考虑如下问题：1.选择哪一款微控制器？市面上的微控制器多种多样，本文主要是是实现温度控制，不需要高性能的微处理器，也不需要单片机具有极其丰富的外设，考虑到成本，本设计决定使用stc89系列单片机实现环境温度的采集与控制。

2.如何保证温度控制的稳定性？为了使环境温度快速达到设定温度并维持温度的稳定性，本文使用了工业控制中常用的经典pid算法，该算法是一种无模型控制算法，能达到预计的效果。

本文的难点在于pid的离散化与实现。

3. 国内外研究现状（文献综述）

20世纪80年代，世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格州落成，智能家居的概念初步形成，它采用计算机完成对空调、电梯、照明等设备进行监控并带有一定的信息服务功能，在智能家居的发展过程中，欧洲国家一直处于领先地位。

鄢志明在《单片机温度控制系统的设计研究》【1】中对单片机温度控制系统的设计展开研究,明确系统为保持恒定温度和根据程序变化调节温度。

以at89s51为例,概述了系统总体设计,并从系统硬件设计中的单片机主控电路模块、温度数据传感器、显示电路模块和软件设计中的中断与子程序调用设计、系统监控程序设计出发,进行完整的程序系统设计,以期实现单片机温度控制系统的协调运作。

4. 研究方案

本设计在硬件上主要由单片机及其最小系统、温度测量单元、温度显示单元等构成。

首先，单片机通过温度传感器采集当前的环境温度，并与设定温度作比较，经pid算法后控制当前的环境温度，从而构成一个典型的闭环控制系统。

另一方面，本设计采用了经典的温度控制方案，所以具有较强的可行性。

5. 工作计划

第1周自己查找需要的文献并进行阅读整理。

第2周广泛收集各类收集各类与课题相关资料，分析比较。

设计控制器方案。