智能溫濕度控制器的設(shè)計

1、智能溫濕度控制器的設(shè)計孫洪林張義順趙泉柱沈陽工業(yè)大學(xué)沈陽市110023劉德春東北輸油管理局沈陽泵站沈陽市110168【摘要】本文介紹的智能溫濕度控制器, 以雙路鉑電阻為傳感器, 實現(xiàn)測溫及測濕, 同時能根據(jù)設(shè)定的溫濕度進行現(xiàn)場控制, 可用于高粉塵等惡劣環(huán)境。敘詞:溫度濕度單片機D esign on the I n telligen tTem perature -Hu m id ity Con trollerSun Hongl i n , Zhang Y Shenyang Po lytechno Abstract :T he tem idity con tro ller , serving th

2、e p sen , easu rr the , tem p eratu re and do field con tro l acco the hum idity and tem p eratu re in the m ean ti m e . the k ind of con tro ller m ay be u sed conven ien tly in such terrib le su rrounding as h igh bug du st .Key W ords :T em peratu re , H um idity , Single Ch i p M icro 2com pu t

3、er .一、引言在水泥的生產(chǎn)過程中, 需要對溫度、濕度進行測量和控制, 但是, 其環(huán)境條件差, 尤其是高粉塵和長時間連續(xù)工作, 使得一般的濕敏傳感器無法滿足測量精度要求和經(jīng)受長時間惡劣環(huán)境的考驗。在這里我們采用干、濕球法測濕, 將測濕問題轉(zhuǎn)變?yōu)闇y溫問題。利用溫度傳感器的抗惡劣環(huán)境的能力, 較好的解決了上述問題。二、測量原理智能溫濕度控制器需要對溫度和濕度進行測量, 其中, 測濕用干濕球法測量, 需兩路溫度計。干球溫度計相當(dāng)于普通的溫度計, 用于測出該點的空氣溫度。濕球溫度計測溫頭綁有一浸水的紗布, 由于水分蒸發(fā)帶走測溫探頭的一部分熱量, 濕球溫度計要比干球溫度計溫度低。由熱力學(xué)的有關(guān)原理可知,

4、 相對濕度與干濕球的溫度關(guān)系為D RH =E t -A P (t -t E t式中E t 、E t 濕球和干球的飽和蒸汽壓t 、t 濕球和干球溫度A 溫度系數(shù)P 大氣壓力可見, 只要測出干球溫度和濕球溫度, 就可由上式得到此時的相對濕度。因此, 利用兩路溫度傳感器, 我們既測出了濕度又測出了溫度。72第10期 微機與應(yīng)用 三、系統(tǒng)組成11工作過程智能溫濕度控制器首先對現(xiàn)場溫濕度進行測量, 然后根據(jù)設(shè)定的溫度上限、溫度下限、濕度值進行控制, 使現(xiàn)場溫濕度達到設(shè)定值。本控制器有4路輸出, 分別控制制冷機、加熱器、加濕機、風(fēng)機, 以便對溫濕度進行控制。當(dāng)現(xiàn)場溫度高于溫度上限時, 啟動制冷機降溫; 當(dāng)

5、溫度低于溫度下限時, 啟動加熱器加熱; 當(dāng)濕度低于設(shè)定值時, 啟動加濕機加濕, 反之, 停止加濕。風(fēng)機常開, 使現(xiàn)場溫濕度均勻。21系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由以下部分組成:(1 兩路傳感器采用鉑電阻P t 1000, 能穩(wěn)定, 互換性強, 定標簡單(2 , 使鉑電阻輸出為10mV .(3 多路開關(guān)采用4052, 使兩路信號分時切入A D 轉(zhuǎn)換器, 實現(xiàn)多路測量。(4 A D 轉(zhuǎn)換器由于溫度信號變化較慢, A D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度不需要太快。選32雙積分型A D 轉(zhuǎn)換器5G 14433。(5 最小系統(tǒng)由8031、373、2764、8255等組成, 負責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理、顯示, 并根據(jù)溫濕度的設(shè)定值進行控制。(

6、6 溫度、濕度設(shè)定由8421碼盤輸入, 共3組, 每組3位, 分別設(shè)定溫度上、下限和濕度。(7 溫度、濕度顯示由2組共6位數(shù)碼管分別顯示溫度和濕度。(8 輸出共4路, 分別控制加熱、制冷、加濕、風(fēng)機。輸出與最小系統(tǒng)間由光電耦合器隔離。(9 看門狗防止程序跑飛的硬件措施。其整體框圖如下 :圖1智能溫濕度控制器系統(tǒng)框圖四、軟件設(shè)計在智能溫濕度控制器的軟件設(shè)計中, 采用了模塊化設(shè)計。各個部分分別設(shè)計成子程序, 這樣便于軟件的升級和維護, 同時在軟件。11 圖2智能溫濕度控制器軟件流程圖21中斷子程序框圖在智能溫濕度控制器中, 由中斷子程序進行數(shù)據(jù)采集, 我們使用外部中斷I N T 0。中斷子程序框圖

7、如圖3所示。31相關(guān)子程序(1 數(shù)據(jù)處理子程序為適應(yīng)查表而對數(shù)據(jù)做必要處理。(2 數(shù)制轉(zhuǎn)換子程序完成十六十進82儀表技術(shù)與傳感器1998年 圖3智能溫濕度控制器中斷子程序流程圖制之間的轉(zhuǎn)換。(3 查表子程序由干球溫度、干濕球溫差求濕度值。(4 (5 輸出子程序根據(jù)設(shè)定值與測量值控制制冷機、加熱器、加濕器、風(fēng)機, 使現(xiàn)場達到相應(yīng)溫度和濕度。(6 設(shè)定值輸入子程序由碼盤讀入溫度上限設(shè)定值、溫度下限設(shè)定值、濕度設(shè)定值。五、結(jié)束語本控制器經(jīng)現(xiàn)場運行后, 效果良好, 達到了設(shè)計要求。在水泥生產(chǎn)等行業(yè)具有較好的應(yīng)用前景。其特點是:(1 可以在高粉塵環(huán)境中長期工作, 解決了高粉塵環(huán)境中的測濕問題。(2 傳感

8、器互換性好, 使智能溫濕度控制器的維護費用降低。參考文1. M 51. 北京航空航天1993. . :清華大學(xué)出版社,(收稿日期:1998年4月16日(上接第26頁表1序號參數(shù)及變量參數(shù)及變量存放區(qū)序號參數(shù)及變量參數(shù)及變量存放區(qū)14000H 4004H 13y 24040H 4043H 21-4005H 4009H 14y a 4044H 4047H 3a 1400A H 400EH 15y r (k 4048H 404BH 4a 0400FH 4013H 16y p (k 404CH 404FH 5b 4020H 4023H 17y p (k -1 4050H 4053H 6u (k 4024H 4027H 18y p (k -2 4054H 4057H 7u (k -1 4028H 402BH 19y m (k 4058H 405BH 8y (k 402CH 402FH 20y m (k -1 405CH 405FH 9y (k -1 4030H 4033H 21y m (k -2 4060H 4063H 10y (k -2 4034H 4037H 22e (k 4064H 4067H 11y 04038H 403BH 23e (k -14068H 406BH12y 1403CH 403FH參考文獻1徐福倉. 基于預(yù)測控制理論的單片機位置控制系統(tǒng). 中南工業(yè)