智能溫度控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-08 20:32:03 本頁(yè)面
【正文】 延時(shí)程序是用來(lái)處理脈沖之間的時(shí)間間隔，以獲得不同的轉(zhuǎn)速。DIG0~DIG6和DP按鍵分別是行和列的輸入端口，其功能是實(shí)現(xiàn)按鍵的控制，譯碼鎖碼。為了節(jié)省外部電阻，可用7個(gè)相同的按鍵，其地址編碼分別為07H，0FH, 17H, 1FH, 27H, 2FH, 37H。晶振頻率比較低，所以可能不會(huì)與電容相連，但是不會(huì)對(duì)時(shí)間的精確度產(chǎn)生較大的影響。時(shí)間數(shù)據(jù)被讀取并送到AT89S51進(jìn)行處理，然后在LCD上顯示。 LCD液晶屏的灰度可以通過(guò)與LCD Vlcd管腳相接的可調(diào)電位器調(diào)節(jié)。12232F是一個(gè)可提供容量為8192個(gè)，像素為12832的漢字?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，和128個(gè)，像素為168，可以進(jìn)行制圖學(xué)編碼的ASCII碼。但是，DS18B20可以直接以外置電源的連接方式與單片機(jī)的I/O相接。由DS18B20溫度傳感器測(cè)量的溫度通過(guò)單接口總線傳輸，這樣提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，使其可以在各種環(huán)境下正常的工作。因?yàn)橄到y(tǒng)包括打印機(jī)，為了節(jié)省記憶空間和防止地址空間重疊，一片24譯碼器74LS139芯片接于系統(tǒng)。該設(shè)備采用Atmel的高集成度、非易失性內(nèi)存技術(shù)，并與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的80C51的指令系統(tǒng)和引腳相兼容。這些步驟都是為實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)。另外結(jié)合項(xiàng)目要求進(jìn)行了控制系統(tǒng)的Matlab的仿真實(shí)驗(yàn)，并給出了仿真結(jié)果，證明本文中所使用的模糊自適應(yīng)PID控制算法和溫度系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和有效性。溫控制系統(tǒng)采用一種非線性補(bǔ)償?shù)木C合原理和方法,這種方法能使系統(tǒng)自動(dòng)地在兩種不同的特性曲線上切換運(yùn)行,解決了普通溫度控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)溫度誤差與穩(wěn)態(tài)溫度誤差兩者之間的矛盾,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)施容易。再次基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適用于溫度控制系統(tǒng)的模糊PID控制器，利用MATLAB進(jìn)行仿真，對(duì)控制效果進(jìn)行了詳細(xì)的分析。模糊控制是以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)。所以此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有著深遠(yuǎn)的意義。通過(guò)這些功能，能夠保證溫度不變。隨著生活水平的提高，我們可以發(fā)現(xiàn)溫度控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用在酒店、工廠，甚至人們的家居生活。 單片機(jī)。這樣溫度就能被智能的控制在一定范圍內(nèi)。 第 19 頁(yè) 共 18 頁(yè)編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯（譯文）院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 譚宸 學(xué) 號(hào)： 0700120133 指導(dǎo)教師單位： 機(jī)電工程學(xué)院 姓 名： 李彩林 職 稱： 副教授 2011年05月25日智能溫度控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)HUANG WentianCollege of Information Beijing Union UniversityBeijing, ChinawoshihwtLI JinpingCollege of Information Beijing Union UniversityBeijing, Chinaxxtjinping摘要：智能溫度控制系統(tǒng)的原理和功能主要基于AT89S51單片機(jī)?；诖讼到y(tǒng)，只需合理更改軟件部分即可設(shè)計(jì)出其他非線性控制系統(tǒng)。 溫度。溫度控制融入人們的生活已經(jīng)是大勢(shì)所趨，所以，測(cè)量和控制溫度有著重要意義。系統(tǒng)具有高抗干擾能力、高控制精度、高設(shè)計(jì)彈性等優(yōu)點(diǎn)，能適合各種環(huán)境。設(shè)計(jì)大體可分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。它包括三個(gè)步驟，即精確量的模糊化；規(guī)則庫(kù)的建立；解模糊化。仿真結(jié)果表明模糊PID控制器不依賴于系統(tǒng)模型，在響應(yīng)速度、穩(wěn)態(tài)精度及對(duì)干擾的抑制能力等方面均優(yōu)于常規(guī)PID，尤其適用于像電加熱爐系統(tǒng)這樣的非線性、大滯后且隨時(shí)干擾嚴(yán)重的系統(tǒng)。最后利用利用Matlab對(duì)不同的控制算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)基本PID控制最大的缺點(diǎn)就是控制器參數(shù)不能隨被控對(duì)象的改變而改變，因此不能滿足在高精度控制領(lǐng)域中時(shí)變系統(tǒng)的控制精度要求。溫控制系統(tǒng)采用一種非線性補(bǔ)償?shù)木C合原理和方法,這種方法能使系統(tǒng)自動(dòng)地在兩種不同的特性曲線上切換運(yùn)行,解決了普通溫度控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)溫度誤差與穩(wěn)態(tài)溫度誤差兩者之間的矛盾,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)施容易2 系統(tǒng)大體設(shè)計(jì)智能溫度控制的硬件設(shè)計(jì)方框圖如圖1，硬件系統(tǒng)包括單片機(jī)、溫度監(jiān)測(cè)電路、按鍵控制電路、時(shí)鐘電路、顯示部分、報(bào)警部分、驅(qū)動(dòng)電路、外設(shè)內(nèi)存和打印機(jī)。按鍵接口芯片HD7279可用來(lái)設(shè)定溫度值，用單片機(jī)保持一定的溫度，用LCD顯示溫度控制值。結(jié)合一片萬(wàn)能8位CPU和系統(tǒng)內(nèi)置可編程閃存在一片集成電路芯片上，這使Atmel AT89S51單片機(jī)成為了一個(gè)能提供高靈活性和低能耗的嵌入式控制應(yīng)用器件。（2）溫度監(jiān)測(cè)電路溫度傳感器是系統(tǒng)的核心，達(dá)拉斯DS18B20溫度傳感器支持單總線接口，所有的傳感器部分和模數(shù)轉(zhuǎn)化電路都像晶體管一樣集成在一塊芯片。溫度監(jiān)測(cè)電路如圖3. DS18B20溫度傳感器有兩種供電方式。因此，以實(shí)現(xiàn)外置電源。它主要包括：列和行的（驅(qū)動(dòng)），以及12832像素的LCD，2的漢字。SID用以傳輸數(shù)據(jù)，CS為L(zhǎng)CD使能端，L+用以控制LCD背光燈。同時(shí)，時(shí)間可以用按鍵進(jìn)行調(diào)整。（5）按鍵控制電路系統(tǒng)的按鍵接口由HD7279A驅(qū)動(dòng)。此順序可由編碼說(shuō)明獲得。（6）報(bào)警電路為了簡(jiǎn)化電路和方便程序的調(diào)試，一個(gè)蜂鳴器用當(dāng)充當(dāng)報(bào)警裝置，這使得軟件編程更加簡(jiǎn)單。步進(jìn)電機(jī)共有兩種輸出狀態(tài)。第二種是，當(dāng)溫度達(dá)到兩值之間，等于預(yù)設(shè)值時(shí)，電機(jī)停止。并且被逆變器74LS04反向輸出。有一個(gè)鎖存器的輸入電路和輸出電路的三態(tài)門(mén)的功能，使打印機(jī)可以連接到數(shù)據(jù)總線的單片機(jī)AT89S51的情況下直接接口電路。系統(tǒng)流程主要包括以下8個(gè)步驟：POST（加電自檢），系統(tǒng)啟動(dòng)，溫度檢測(cè)，報(bào)警處理，溫度控制，時(shí)鐘芯片DS1302的操作，液晶顯示和按鍵操作。系統(tǒng)的啟動(dòng)包括，全局變量定義，RAM啟動(dòng)，特殊功能寄存器啟動(dòng)以及外部設(shè)備啟動(dòng)。特殊功能寄存器啟動(dòng)包括加載啟動(dòng)定時(shí)器初值的開(kāi)放中斷。報(bào)警處理主要是降低和提高溫度，使溫度保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。1C距離誤差），便利性和多功能性等，可廣泛使用55℃至125℃范圍內(nèi)的場(chǎng)合，且有一定的實(shí)用價(jià)值。 AUTOMATION, vol. 24, no. 29, pp. 120, 2008 (in Chinese).[4] LOU Ranmiao and LI Guangfei, “Course Design Guidelines of Single Chip Microputer,” Beijing: Beijing University of Aeronautics and Astronautics Press, 2007, pp. 60 (in Chinese).[5] MOU Huajian and CHEN Xuehuang, “Realization of LCD DefinitionCharacter Function,” MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE, , no. 21, pp. 154, 2006 (in Chinese).[6] LIU Lvshan, LIU Jianqun and LI Shiyong, “Temperature ControlSystem Based on AT89S52 Single Chip Microputer,” CONTROLamp。溫度值依行在LED液晶屏上顯示?？刂频某绦?qū)⒒趥鞲衅鞯膫鬏攨f(xié)議編寫(xiě)。關(guān)鍵詞：溫度傳感器
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