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基于單片機的風機溫度控制系統(tǒng)的設計

發(fā)布時間:2010-8-17 13:24    發(fā)布者:lavida
關鍵詞: 單片機 , 風機 , 溫度控制
風機為通用機械,它廣泛地使用在國民經(jīng)濟的各個部門中。風機廣泛用在工廠、礦井、車輛、建筑物、家用電器等的通風、排塵和冷卻;谷物的烘干和選送;風洞風源和氣墊船的充氣和推進等。另外,在一些對環(huán)境溫度有特殊要求的場所,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)境溫度來確定風機的轉動與停止的風機溫控系統(tǒng)。  

本文設計的風機微小溫控系統(tǒng),可使溫度檢測精度達到0.01℃,并可手動設定溫度上下限,且具有自動聲光報警功能。  

1.設計要求  

本系統(tǒng)采用PT1000溫度傳感器檢測環(huán)境溫度(溫度檢測精度0.01℃),根據(jù)環(huán)境溫度變化控制風機降溫,并具備按鍵手動設定溫度上下限、聲光報警等功能。其控制面板示意圖如圖1所示。  


  
具體技術要求及功能說明如下:  

(1)環(huán)境溫度在設定溫度范圍內時,綠色LED亮,風機不工作;  

(2)當環(huán)境溫度接近設定溫度上限時(5℃之內),$LED亮,風機低速工作,蜂鳴器發(fā)出三聲500Hz報警聲;  

(3)環(huán)境溫度高于設定溫度上限時,紅色LED亮,風機全速工作,蜂嗚器長響。  

(4)采用雙風機分時工作,便于維護。  

2.基于單片機的風機溫度控制系統(tǒng)的設計  

2.1 系統(tǒng)硬件設計  

2.1.1 系統(tǒng)硬件組成  

根據(jù)設計要求,我們對風機控制系統(tǒng)采用模塊式設計方案,把整個風機溫控系統(tǒng)分為九個功能模塊,即:電源模塊、風機控制模塊、主控電路模塊、顯示電路模塊、按鍵模塊、報警模塊、溫度檢測模塊、EEPROM模塊、串口通信模塊等。各功能模塊之間的關系如圖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、AD轉換芯片、光電耦合器。采用1片7805三端穩(wěn)壓器。模擬電源:風機直接接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,7805三端穩(wěn)壓器2片,電源指示燈1個,電源開關1個。  

(2)風機控制模塊(風機控制采用主備方式)該模塊使用1個單片機IO口輸出PWM信號,通過光耦和MC1413驅動電路控制風機的停開和轉速,風機供電采用12V電源直接供電。電路圖見圖3所示。  




  
器件需求:0.8A風機2個,MC1413驅動控制芯片1個,6N137光耦2個。  

(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,復位按鍵1個。原理圖如圖4所示。  





  
2.2.2 系統(tǒng)軟件設計源程序  

系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境采用Keil uVision3。  

以風機控制模塊為例,給出系統(tǒng)軟件設計源程序:  








  
3.結語  

本文設計的一種基于單片機的風機溫度控制系統(tǒng),可根據(jù)環(huán)境溫度的微小變化,通過溫度傳感器進行采集,經(jīng)過信號處理后去控制風機的動作。該控制系統(tǒng)采用模塊化設計,可靠性高、維修方便,經(jīng)過實驗驗證,可以達到預定功能。
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