摘 要
1984年世界上第一座只能大厦“CITY PLACE”在美国的哈特福特市建成,从此出现一个新名词“智能建筑”。随着计算机及网络技术、控制技术和信息技术的飞速发展，智能化技术逐渐延伸到智能小区、智能交通等方面。
本设计即以8031单片机系列为基础，按照控制要求，自动地对室内温度湿度进行控制。设计主要分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件设计部分主要包括：8031单片机系统，温度控制部分，湿度控制部分，温度湿度显示电路。其中温度测量部分采用了数字型温度传感器DS18B20，它集温度感知、数字量转化、高低温设置和报警与一体。软件设计部分包括：定时中断程序、温度采样和数字滤波、温度湿度显示、温度湿度控制。通过软、硬件的有机组合达到对温度湿度自动有效的控制要求。
本设计各部分元器件的选择主要考虑了普及性、普通性、开发性和经济性，力求操作简单、经济使用，在实际应用中有较大的利用价值。
关键词：温度测量 湿度测量 计算机控制 测量与控制
The Design of The intelligence building System
Abstract
In built the first intelligence and ability building “City place” in Hartford city in America in 1984.It had a new word “Intelligence and Ability Construction”. The intelligence and ability technology extend to the intelligence and ability distruct，intelligence and ability communication and so on with the development of computer Internet ,Control and Information technology.
This design is based with 8031 single chip computer and controls automaticly temperature and humidity of room by controlling requirement. The design includes two parts: software and hardware. Hardware mainly include input/output channel, temperature and humidity control, temperature and humidity display circuit. Software mainly includes: timing interrupt program, temperature and humidity acquisition and digital filter, temperature and humidity controlling and failure dealing and main program design.
Software and hardware’s part is universal，automatic and effectively controlling temperature realized. Component choice mainly includes: generally common quality development and economic .In actual application，there will be great application value.
Keywords: temperature measure humidity measure computer control
measure and control
目 录
第一章 智能建筑的概述 3
1.1智能建筑的定义 3
1.2智能建筑的特征 4
1.3 智能建筑的发展趋势 4
第二章 智能建筑的构成 6
2.1智能建筑的技术基础 6
2.1.1现代计算机技术 6
2.1.2现代控制技术 6
2.1.3现代通信技术 6
2.2智能建筑的设备监控 7
2.3 智能建筑的特点 7
第三章 方案论证 8
3.1蒸发冷却空调自动控制系统 8
3.1.1 蒸发冷却技术简介 8
3.1.2 蒸发冷却技术应用现状 8
3.1.3 蒸发冷却空调常用形式 8
3.1.4 目前蒸发冷却技术存在的问题 9
3.2温度湿度控制系统必要性 9
3.3传感器的选用 10
3.3.1温度传感器 11
3.3.2湿度传感器的选择 12
3.4单片机的选择 13
第四章 硬件设计 18
4.1系统时钟、复位电路 19
4.2存储器扩展 21
4.2.1程序存储器扩展电路 21
4.2.2 数据存储器的扩展 25
4.3.3 I/O接口扩展电路 26
4.3 定时器/计数器 30
4.4湿度检测电路 31
4.5 温度检测电路 31
4.6显示电路 35
4.6.1 数码显示管（LED）及接口电路设计 35
4.6.2显示接口电路 37
4.7 A/D 转换与8031的接口设计 38
4.8串行通信方式 40
4.9采样保持和滤波 41
第五章 PID控制算法 46
5.1 PID控制规律及其基本作用 46
5.2控制算法的实现 47
第六章 软件设计 50
第七章 系统抗干扰设计 56
结 束 语 58
致 谢 59
参考文献 60
附录 61
第一章 智能建筑的概述
智能建筑(Inteiligent Buildings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物，是信息社会与经济国际化的需要。智能建筑主要有楼宇自动化控制系统( BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。智能建筑往往是从楼宇自动化控制系统开始。智能建筑内部有大量的电气设备，如：环境舒适所需要的空调设备、照明设备及排水系统的设备等，这些设备多而散：多，即数量多，被控制、监视、测量的对象多，多达上百到上万点；散，即这些设备分散在各层和角落。如果采用分散管理，就地控制，监视和测量难以想象。为了合理利用设备，节省能源，节省人力，确保设备的安全运行，自地提出了如何加强设备的管理问题。
在90年代的今天，随着计算机技术和信息技术突飞猛进的发展。对大楼内的各种设备的状态监视和测量不再是随线式，而是采用扫描测量。系统控制的方式由过去的中央集中监控，转而由高处理能力的现场控制器所取代的集―散型控制系统，中央机以提供报表和应变处理为主，现场控制器以相关参数自动控制相关设备，来达到控制目的。对建筑设备用计算机管理系统来代替操作人员，或作其补充措施，是一种自然发展。自动控制技术经过简单的机械控制器控制、常规仪表控制，进入一个崭新的阶段――计算机控制。
1.1智能建筑的定义
所谓“智能建筑”是综合计算机、信息通信等方面最先进的技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防火、防盗、运输设备等实现建筑物综合管理自动化、远程通信和办公自动化的有效运作，并使这三种功能结合起来的建筑。
智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德市建成。由于智能建筑有高效、节能、舒适等突出优点，在欧、美、日及世界各地迅速发展，引起普遍重视。80年代，信息处理与通信技术的蓬勃发展，信息产业的不断壮大，计算机性能提高而价格大幅度下降，以及数字程控交换机、光纤通信、卫星通信、局域网与广域网等所取得的发展，都为智能建筑的兴起奠定了基础。可以说，智能建筑是信息时代的产物。
智能建筑的含义是随着科学技术的进步而不断完善的，它之所以至今在国内外尚无统一的定义，其重要原因之一是当今科学技术正处于高速发展阶段，其中相当多的高科技成果将应用于智能建筑，它的内容与形式都在变化。
美国智能建筑学会定义“智能建筑”是将结构、系统、服务和管理等四项基本要求，以及它们之间的内在关系，进行优化组合，来提供一个投资合理的、具有高效、节能、舒适、便利的环境的建筑物。
在我国“智能建筑”的定义是：利用系统集成的方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术的有机结合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
智能建筑是社会信息化与经济国际化的必然产物，是多学科、高技术的高度集成。
第一章 智能建筑的概述 3
1.1智能建筑的定义 3
1.2智能建筑的特征 4
1.3 智能建筑的发展趋势 4
第二章 智能建筑的构成 6
2.1智能建筑的技术基础 6
2.1.1现代计算机技术 6
2.1.2现代控制技术 6
2.1.3现代通信技术 6
2.2智能建筑的设备监控 7
2.3 智能建筑的特点 7
第三章 方案论证 8
3.1蒸发冷却空调自动控制系统 8
3.1.1 蒸发冷却技术简介 8
3.1.2 蒸发冷却技术应用现状 8
3.1.3 蒸发冷却空调常用形式 8
3.1.4 目前蒸发冷却技术存在的问题 9
3.2温度湿度控制系统必要性 9
3.3传感器的选用 10
3.3.1温度传感器 11
3.3.2湿度传感器的选择 12
3.4单片机的选择 13
第四章 硬件设计 18
4.1系统时钟、复位电路 19
4.2存储器扩展 21
4.2.1程序存储器扩展电路 21
4.2.2 数据存储器的扩展 25
4.3.3 I/O接口扩展电路 26
4.3 定时器/计数器 30
4.4湿度检测电路 31
4.5 温度检测电路 31
4.6显示电路 35
4.6.1 数码显示管（LED）及接口电路设计 35
4.6.2显示接口电路 37
4.7 A/D 转换与8031的接口设计 38
4.8串行通信方式 40
4.9采样保持和滤波 41
第五章 PID控制算法 46
5.1 PID控制规律及其基本作用 46
5.2控制算法的实现 47
第六章 软件设计 50
第七章 系统抗干扰设计 56
结 束 语 58
致 谢 59
参考文献 60
附录 61
第一章 智能建筑的概述
智能建筑(Inteiligent Buildings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物，是信息社会与经济国际化的需要。智能建筑主要有楼宇自动化控制系统( BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。智能建筑往往是从楼宇自动化控制系统开始。智能建筑内部有大量的电气设备，如：环境舒适所需要的空调设备、照明设备及排水系统的设备等，这些设备多而散：多，即数量多，被控制、监视、测量的对象多，多达上百到上万点；散，即这些设备分散在各层和角落。如果采用分散管理，就地控制，监视和测量难以想象。为了合理利用设备，节省能源，节省人力，确保设备的安全运行，自地提出了如何加强设备的管理问题。
在90年代的今天，随着计算机技术和信息技术突飞猛进的发展。对大楼内的各种设备的状态监视和测量不再是随线式，而是采用扫描测量。系统控制的方式由过去的中央集中监控，转而由高处理能力的现场控制器所取代的集―散型控制系统，中央机以提供报表和应变处理为主，现场控制器以相关参数自动控制相关设备，来达到控制目的。对建筑设备用计算机管理系统来代替操作人员，或作其补充措施，是一种自然发展。自动控制技术经过简单的机械控制器控制、常规仪表控制，进入一个崭新的阶段――计算机控制。
1.1智能建筑的定义
所谓“智能建筑”是综合计算机、信息通信等方面最先进的技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防火、防盗、运输设备等实现建筑物综合管理自动化、远程通信和办公自动化的有效运作，并使这三种功能结合起来的建筑。
智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德市建成。由于智能建筑有高效、节能、舒适等突出优点，在欧、美、日及世界各地迅速发展，引起普遍重视。80年代，信息处理与通信技术的蓬勃发展，信息产业的不断壮大，计算机性能提高而价格大幅度下降，以及数字程控交换机、光纤通信、卫星通信、局域网与广域网等所取得的发展，都为智能建筑的兴起奠定了基础。可以说，智能建筑是信息时代的产物。
智能建筑的含义是随着科学技术的进步而不断完善的，它之所以至今在国内外尚无统一的定义，其重要原因之一是当今科学技术正处于高速发展阶段，其中相当多的高科技成果将应用于智能建筑，它的内容与形式都在变化。
美国智能建筑学会定义“智能建筑”是将结构、系统、服务和管理等四项基本要求，以及它们之间的内在关系，进行优化组合，来提供一个投资合理的、具有高效、节能、舒适、便利的环境的建筑物。
在我国“智能建筑”的定义是：利用系统集成的方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术的有机结合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
智能建筑是社会信息化与经济国际化的必然产物，是多学科、高技术的高度集成。
