基于单片机的智能温控系统设计外文翻译资料

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基于单片机的智能温控系统设计

李军 孟先林 宋文龙

抽象的设计方法提出了基于单片机的智能温度控制系统。智能温度控制系统分为四个部分监控、加热器、控制过程和反馈回路。其中,温度检测电路设计与水的电导率传感器检测。光学耦合器MOC3041用于实现功率控制电路,控制对象的1千瓦电加热器与220 V交流电源键盘和显示电路SMC1602A包括4个按钮,液晶显示器实现人机交互基于STC89C52单片机系统,传感器信号和键盘设定目标温度比较自动电源为了完成水温控制。通过静态和动态数据测试,结果表明,该方法提供了一个有效的方法来实现温度的实时采集和控制。关键词单片机温度传感器功率控制可控硅中。

图分类号tp29

文献标识码a

文章编号1005-9113 2014 03-0091-04

1介绍

温度的表示物理量的冷热对象和最基本的物理量之一,我们的生产和生活。温度测量与工业和农业生产的各个领域。温度控制是至关重要的,以确保工业生产的有效性。温度控制系统也是真空冶炼工艺的重要组成部分[1]。因此,温度控制系统被广泛使用,如工业化文化[2],绿色粮仓[3],[4]熏蒸治疗,空气调节系统[5],等等。如何选择一个近似最优控制策略通过实时监控数据成为一个关键因素为能源节约操作[6 - 7]。各种策略被应用于温度控制系统。模糊自调整proportional-integral-derivative pid算法,易于实现,是有效的,已广泛应用于温度控制系统[8]。针对凝结水的重置问题，提出了一种最优的温度oat控制策略温度每小时,因此最大化结合冷水机组的性能和冷却塔系统[9]。甄提出一个典型的多变量、大时滞和非线性系统中,模糊控制规则自解压SERFC方法保持一个稳定的温度值在一个建筑环境室空气供给系统和热水系统[10]。根据修改后的出力反馈OIF Elman神经网络和预测原理,设计一种自适应PID解耦控制器,实现快速、精确的,尤其是独立控制的上游和下游温度双层空气流场动态真空DAFDV耦合系统[11]。目前的研究重点是软件设计包括方法和策略来控制温度的变化在不同的应用领域和温度控制系统硬件设计的研究工作相对较少。然而,如果没有相应的硬件支持,一个好的方法也无法使用。本文的主要工作是设计硬件电路。我们使用单片机开发智能温度控制系统,具有较高的控制方便、成本低、灵活性的优势。它是在实验中证明了设计技术指标有明显的效果,提高温度控制。硬件支持,我们的控制系统将是适合其他温度控制方法。加热管和温度将会在我们的系统控制。这里,干扰信号主要是由于热力变化引起的接触其他对象。

2系统结构设计

控制系统包括四个单位,如监控、加热器、过程控制储罐和反馈回路温度检测电路。显示了图的控制系统设计。在图1中,水箱是控制对象水箱的温度由温度传感器检测到的信号传送给单片机。反馈信号和预制信号与单片机相比,这将给温度控制的数量。加热器将收到加热指示。最后,该功率控制器可以控制的加热功率。

3系统电路设计

根据控制系统的结构图,我们可以构建电路原理图,如图2所示。图2系统线路图在本文中,假设被控对象是一个封闭的坦克。系统由温度检测电路、功率控制电路、水位检测电路、键盘和显示电路、报警电路和单片机ATP89C52 [12]。

3.1温度检测电路

在这一部分中,我们使用数字温度传感器DS18B20检测温度[13]。图3显示了DS18B20的包图。新一代的“总线”DS18B20设计由达拉斯公司生产的数字温度传感器。适用于各种恶劣的环境,它有很多优点,比如方便连接,温度测量电路简单,体积小,价格低,抗干扰能力强。

3.2电源控制电路

这里我们采用光耦合器MOC3041[14]来实现功率控制电路,耦合传输信号,隔离干扰的影响。图4显示了功率控制电路。热端口提供加热的输出信号开车经过74年ls04逆变器,反转信号将推动光耦合器MOC3041。热输出高水平时,RP低,电路处于使用状态,也就是说,双向晶闸管和热电路接通,然后加热水箱的管道。

3.3水位检测电路

为节约成本,我们设计的水位检测电路通过水的电导率。如图5所示,三个金属棒分别安装在不同的水箱的高度。酒吧是水箱的底部,连接5 V电源的酒吧B和C代表最低和最高水平,而地面通过一个电阻。当水位低于B, B和C都高于水面,然后没有电,B和C的状态是“0”。同时,系统提供了报警信号,和更少的水,指示灯和电磁水阀打开时注入水水位上升到B, A和B B连接的状态是“1”,c是“0”。报警信号消失的指示灯正常工作。当水位上升到C, C和B连接,和B和C的状态是“1”,然后关闭阀门,停止注射。

3.4键盘和显示电路

键盘有四个键直接与单片机p1端口作为预制温度输入端口设置在图6。我们选择LCD1602[15] 16times;2字符点阵液晶屏液晶显示电路,可以实现人机交互,如预制温度和温度的实时检测,图6 b所示。

3.5报警电路

一个蜂鸣器和发光二极管报警电路组成,如图7所示。当水箱的水位低于地板,蜂鸣器发出报警和系统打开的光更少的水,否则当水箱的水位达到上面的阈值,系统关闭的光更少的水和打开正常水位的光。

4测试结果

4.1系统测试仪器

有许多工具使用在我们的测试中,如双跟踪电压和电流稳定电源DH1718E-5、数字示波器美国泰克TDS1002,模拟器WEIFUE6000 / L,多函数数字仪表gdm - 8145 PC P4 CPU2。4、温度计、电动加热杯和秒表。

4.2测试结果

1 我们把1公升水变成恒温电热杯和改变其温度。我们可以观察到温度液晶显示器LCD1602价值,而我们用温度计测量实际温度并记录结果,如图8所示。我们可以得出结论,静态温度传感器测量结果和实际测量的温度计是一致的。因此,温度传感器的测量结果是可靠的,系统符合设计要求。 2 目标温度是75℃。我们可以观察到温度液晶显示器LCD1602价值,而我们用温度计测量水温每30秒并记录结果,如图9所示前加热,温度25℃。相比之下,我们可以看到,测量的温度和实际温度一致的过程中加热和误差都在允许的范围之内。虽然有错误,他们可以不影响结果。因此我们的系统达到设计要求。

5结论

本文关注的是单片机在温度控制中的应用。我们用AT89C52单片机作为控制核心,设计了智能控制系统的温度实时采集和控制。试验结果表明,设计合理,达到了预期的效果。系统实现了智能温度控制,同时它有很多等优点,易于控制,成本低和高灵活性。

引用

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