《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于單片機(jī)中風(fēng)機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
摘要: 本文設(shè)計(jì)的一種基于單片機(jī)的風(fēng)機(jī)溫度控制系統(tǒng),可根據(jù)環(huán)境溫度的微小變化,通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行采集,,經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后去控制風(fēng)機(jī)的動(dòng)作。該控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),,可靠性高、維修方便,,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可以達(dá)到預(yù)定功能,。
Abstract:
Key words :

關(guān)鍵字:單片機(jī) 風(fēng)機(jī)溫度控制

  0.引言

  風(fēng)機(jī)為通用機(jī)械,,它廣泛地使用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中。風(fēng)機(jī)廣泛用在工廠,、礦井,、車輛、建筑物,、家用電器等的通風(fēng),、排塵和冷卻;谷物的烘干和選送,;風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進(jìn)等,。另外,在一些對(duì)環(huán)境溫度有特殊要求的場(chǎng)所,,要求溫度變化在1℃以下,,這就需要一種可以根據(jù)外界環(huán)境溫度來(lái)確定風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與停止的風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)。

  本文設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)微小溫控系統(tǒng),,可使溫度檢測(cè)精度達(dá)到0.01℃,,并可手動(dòng)設(shè)定溫度上下限,且具有自動(dòng)聲光報(bào)警功能,。

  1.設(shè)計(jì)要求

  本系統(tǒng)采用PT1000溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度(溫度檢測(cè)精度0.01℃),,根據(jù)環(huán)境溫度變化控制風(fēng)機(jī)降溫,并具備按鍵手動(dòng)設(shè)定溫度上下限,、聲光報(bào)警等功能,。其控制面板示意圖如圖1所示。

  具體技術(shù)要求及功能說(shuō)明如下:

  (1)環(huán)境溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)時(shí),,綠色LED亮,,風(fēng)機(jī)不工作;

  (2)當(dāng)環(huán)境溫度接近設(shè)定溫度上限時(shí)(5℃之內(nèi)),,黃色LED亮,,風(fēng)機(jī)低速工作,,蜂鳴器發(fā)出三聲500Hz報(bào)警聲;

  (3)環(huán)境溫度高于設(shè)定溫度上限時(shí),,紅色LED亮,,風(fēng)機(jī)全速工作,蜂嗚器長(zhǎng)響,。

  (4)采用雙風(fēng)機(jī)分時(shí)工作,,便于維護(hù)。

  2.基于單片機(jī)的風(fēng)機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

  2.1.1 系統(tǒng)硬件組成

  根據(jù)設(shè)計(jì)要求,,我們對(duì)風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)采用模塊式設(shè)計(jì)方案,,把整個(gè)風(fēng)機(jī)溫控系統(tǒng)分為九個(gè)功能模塊,即:電源模塊,、風(fēng)機(jī)控制模塊,、主控電路模塊、顯示電路模塊,、按鍵模塊,、報(bào)警模塊、溫度檢測(cè)模塊,、EEPROM模塊,、串口通信模塊等。各功能模塊之間的關(guān)系如圖2所示,。

  2.1.2 系統(tǒng)各功能模塊介紹

  (1)電源模塊

  系統(tǒng)供電:外接12V/2A直流電源數(shù)字電源:51單片機(jī),、AD轉(zhuǎn)換芯片、光電耦合器,。采用1片7805三端穩(wěn)壓器,。模擬電源:風(fēng)機(jī)直接接12V電源、PT1000傳感器采用1片7805三端穩(wěn)壓器供電,。器件需求:12V/2A直流電源1個(gè),,7805三端穩(wěn)壓器2片,電源指示燈1個(gè),,電源開(kāi)關(guān)1個(gè),。

  (2)風(fēng)機(jī)控制模塊(風(fēng)機(jī)控制采用主備方式)該模塊使用1個(gè)單片機(jī)IO口輸出PWM信號(hào),通過(guò)光耦和MC1413驅(qū)動(dòng)電路控制風(fēng)機(jī)的停開(kāi)和轉(zhuǎn)速,,風(fēng)機(jī)供電采用12V電源直接供電,。電路圖見(jiàn)圖3所示。

  器件需求:0.8A風(fēng)機(jī)2個(gè),,MC1413驅(qū)動(dòng)控制芯片1個(gè),,6N137光耦2個(gè)。

  (3)主控電路模塊

  由STC11F16XE組成最小系統(tǒng)。

  器件需求:STC1 1F16XE芯片,,11.0592MHz晶振,,22PF\1OuF\104電容,1K\10K電阻,,復(fù)位按鍵1個(gè),。原理圖如圖4所示。


  2.2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)源程序

  系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境采用Keil uVision3,。

  以風(fēng)機(jī)控制模塊為例,,給出系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)源程序:

  3.結(jié)語(yǔ)

  本文設(shè)計(jì)的一種基于單片機(jī)的風(fēng)機(jī)溫度控制系統(tǒng),可根據(jù)環(huán)境溫度的微小變化,,通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行采集,,經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后去控制風(fēng)機(jī)的動(dòng)作。該控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),,可靠性高,、維修方便,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,,可以達(dá)到預(yù)定功能。

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