智能風(fēng)機(jī)控制器

--第五章智能風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計本系統(tǒng)的控制軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，各個功能塊相互獨(dú)立，并容易根據(jù)需要擴(kuò)展。在結(jié)構(gòu)上由一個主程序、和定時中斷服務(wù)程序組成。5.1主程序主程序主要完成單片機(jī)初始化及定時器計數(shù)器T1、T0的初始化功能，并查詢P1□狀態(tài)。首先查詢P1口的狀態(tài)，根據(jù)不同狀態(tài)，完成不同速度的控制程序。定時器T0用作定時25ms,定時器T1用作計數(shù)。當(dāng)P1口為0F0H時，完成零速度檔控制；當(dāng)P1口為0F1H時，完成第一檔速度控制；當(dāng)P1口為0F3H時，完成第二檔速度控制；當(dāng)P1口為0F7H時，完成第三檔速度控制；當(dāng)P1口為0FFH時，完成第四檔速度控制。定時器T0中斷服務(wù)程序開始時完成轉(zhuǎn)速測量。主程序流程圖如圖5-1所示。圖5-1主程序流程圖5.2定時器定時子程序開始溢出結(jié)束定時器是圖5-2定時器定時子程序流程圖NY開始溢出結(jié)束定時器是圖5-2定時器定時子程序流程圖NY置T0的模式置TH0,TL0初始值5.3定時器T0中斷服務(wù)程序定時器T0定時一分鐘后，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。圖5-3定時中斷服務(wù)程序第六章智能風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試在對控制器進(jìn)行性能檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前要對各子程序分別進(jìn)行初級調(diào)試，確保各個子程序運(yùn)行正確，程序的執(zhí)行流程正確，才能保證系統(tǒng)的各組成模塊正常工作，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。主要分為以下幾個部分進(jìn)行。軟件編譯及仿真使用偉福S51仿真器進(jìn)行硬件和軟件調(diào)試，主要調(diào)試內(nèi)容有：檢驗(yàn)單片機(jī)系統(tǒng)是否燒好程序；編程各速度檔位程序，檢驗(yàn)單片機(jī)是否正常輸出，驅(qū)動電路是否正常工作，達(dá)到預(yù)定的效果。溫度檢測電路的調(diào)試MF52D103F3950熱敏電阻接到比較器的反相端，比較器的同相端接電位器，調(diào)整四個10K的可調(diào)電阻，使它們的阻值分別為59K、339K、2K、206K，這樣，就組成了四個速度的檔位。改變熱敏電阻感測的溫度，觀察比較器的輸出是否發(fā)生變化。運(yùn)算子程序調(diào)試運(yùn)算子程序有定時子程序，PWM不同波形子程序等。調(diào)試時對于許多未知的參數(shù)，根據(jù)所需的條件，給出假定的數(shù)據(jù)，使程序逐個執(zhí)行，如能完成預(yù)定的處理功能或與手工計算的結(jié)果相符，就說明該程序已通過調(diào)試。由于一些程序中又包括下一級的子程序，例如，速度檔位程序中包含定時子程序，調(diào)試順序?yàn)橄碌缴?。整個程序的聯(lián)調(diào)對整個軟件程序進(jìn)行連續(xù)調(diào)試，看各子程序間有沒有沖突；程序運(yùn)行步驟是否正確，在某時刻程序運(yùn)行所處的位置是否正確。多次運(yùn)行調(diào)試，若每次結(jié)果都正確，則說明各子程序間沒有矛盾，反之，要對子程序做相應(yīng)的改動，然后重新調(diào)試。反復(fù)調(diào)試，直至整個程序能連續(xù)正確地運(yùn)行，整個軟件調(diào)試才結(jié)束。把程序?qū)懭雮ジ＞幾g器里，進(jìn)行編譯無錯誤后，并經(jīng)調(diào)試后，程序能夠正確運(yùn)行，把程序燒到單片機(jī)里，硬件部分焊接好，單片機(jī)的PWM信號輸出端接一個示波器，烘烤溫度傳感器，即改變熱敏電阻的測得的溫度，觀察示波器顯示的波形，則實(shí)驗(yàn)成功完成。如圖6-1所示（a）(b)V50V（a）(b)V50V50(d)圖6-1不同速度時PWM波形第七章總結(jié)本控制器是以單片機(jī)為控制主板，對風(fēng)機(jī)降低機(jī)箱溫度進(jìn)行智能控制。系統(tǒng)開發(fā)的流程為單片機(jī)原理學(xué)習(xí)、熟悉電子元器件性能和使用方法、進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、繪制系統(tǒng)原理圖、焊接電子器件、組裝成控制器、控制對象的建模、編寫程序、各子程序調(diào)試、模擬實(shí)驗(yàn)、檢測控制效果。由于時間有限，再加上本人對控制器的主要器件單片機(jī)、傳感器、電機(jī)、以及其他電子元器件的功能和特性都比較陌生，所以本控制器的設(shè)計采用一邊學(xué)習(xí)，一邊實(shí)踐的方法，在實(shí)踐中摸索前進(jìn)，不斷調(diào)整，逐步完善。本控制器的不足之處還有待進(jìn)一步完善，使其更好的服務(wù)與控制應(yīng)用中。本控制器的主要特點(diǎn)有：（1）模塊化設(shè)計，擴(kuò)展性強(qiáng)。模塊化設(shè)計，使控制器具有一定的通用性，而且運(yùn)行安全可靠。只要對控制器稍加改變就可以實(shí)現(xiàn)別的控制功能。（2）成本低，整個控制器中的電子元器件都是實(shí)驗(yàn)室常備和常用器件。（3）操作簡單，打開電源開關(guān)，系統(tǒng)自動工作。（4）體積小，反應(yīng)靈敏，控制度高。本控制器還不夠完善，有許多值得改進(jìn)的地方，以下幾個方面有待進(jìn)一步提高：（1）進(jìn)一步提高測量精度，提高系統(tǒng)集成度和可靠度。（2）多加風(fēng)扇的速度等級，使控制系統(tǒng)工作更加完善。（3）對于擔(dān)心噪聲影響的場合，采用光電耦合器隔離電路是有效的。參考文獻(xiàn)[1]劉佳.冷卻風(fēng)扇用無刷電機(jī)的變速控制系統(tǒng)[J].家電科技.2006年10期：50-51.[2]馳宇.電風(fēng)扇發(fā)展的新動向[J].電工技術(shù)，1995年:32-32.[3]沙占友.智能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[4]楊寶生，于修水.溫度傳感器MAX6650性能及其風(fēng)扇控制功能[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2005年5卷13期：900-902.[5]葉啟明.風(fēng)扇速度控制器[J].家庭電子.2003年5期：39-40.[6]任志程.形形色色的NTC熱敏電阻器[J].電子世界，2004年4期：54-55.Honeywell/Commercial.NTC/PTC熱敏電阻手冊./sensing.MF52珠狀測溫型NTC熱敏電阻器./cpa_7.htm.[9]四電壓比較器LM339的8個典型應(yīng)用例子./blog/u/52/1176117546.doc.[10]采用FANSENSETM技術(shù)的PWM風(fēng)扇控制器[J].MicrochipTechnologyincDS21444C-CN，2004.[11]8050三極管參數(shù)/data/Article/technic/200801/13381.html2008-1-11.[12]王曉明電動機(jī)的單片機(jī)控制[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.[13]張曉峰.交流電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展與展望[以今日電子2007年6期：38-40.[14]孫旭東，王善銘.電動學(xué)[M].清華大學(xué)出版社，2006.[15]張家定，林幅嚴(yán)，崔宏月.基于MCS-51單片機(jī)的直流小電機(jī)PWM調(diào)速設(shè)計[J].中國礦業(yè)大學(xué)(北京)，10083,2004.[16]李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2006.[17]李維軍，韓小剛.基于單片機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)[J].機(jī)電一體化，2004年5期.Allcompanyandproductnamesthatappearinthispaperarethetrademarksorservicemarksoftheirrespectiveowners,including,AnalogDevices(ADT7460),MicrochipTechnology(TC664),andNationalSemiconductor(LM63).Ohm,D.(AprilMay2004).PWMSchemesandcommutationmethodsforbrushlessDCMotordrives.e-Drive,MagazineofelectricMotorandDriveTechnology,Volume5,Issue2.pp19.Microchip.AcousticNoiseReduction.RetrievedJuly,2003.from/1010/indexhtmlMaryBurke.AnalogDevicesInternational.Circuitfordrivingafanwithhigh-frequencyPWM.1995.RetrievedApril28,2004from/library/analogDialogue/archives/38-02/fan_speed.html致謝本論文的研究工作是在張秋鄂教授的悉心指導(dǎo)下完成的，首先我要向張老師表示誠摯的謝意。在論文研究過程中，老師高屋建領(lǐng)的指導(dǎo)了我課題研究的總體思路，設(shè)計方案，詳細(xì)分析了我在研究工作中出現(xiàn)的錯誤，耐心解答我提出的問題。在論文撰寫期間，導(dǎo)師不厭其煩的指導(dǎo)我論文的寫作，幾易其稿，每次導(dǎo)師都認(rèn)真審閱，提出寶貴的修改意見，使我茅塞頓開。四年來我不僅從老師那里學(xué)到了專業(yè)知識，更主要的是學(xué)到了從事研究工作的方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，我將終身受益。我在學(xué)習(xí)期間得到了長春理工大學(xué)各位老師及同學(xué)的關(guān)心和幫助，特此感謝。最后，向幾年來朝夕相處，真摯善良的同學(xué)們表示深深的謝意。

附錄熱敏電阻數(shù)據(jù)MF52型常用規(guī)格電阻值-溫度對照表（單位：）阻值34703380395041003950(50399(100(5)（10）（10）（15）））溫度(℃)-2036.9570.7898.26159.75486.08995.64-1935.1267.3292.74150.45458.63938.84-1833.3964.0587.55141.74432.91885.63-1731.7560.9782.69133.59408.79835.78-1630.2158.0578.12125.95386.17789.05-1528.7555.2973.83118.79364.94745.23-1427.3752.6869.8112.08345.02704.11-1326.0650.266.01105.79326.3665.52-1224.8347.8662.4599.88308.71629.28-1123.6545.6559.194.34292.18595.24-1022.5543.5555.9589.14276.64563.25-921.541.5652.9884.25262.02533.18-820.539.6750.1979.66248.26504.89-719.5637.8847.5775.34235.31478.27-618.6636.1845.0971.29223.11453.22-517.8234.5742.7667.47211.61429.63-417.0133.0440.5663.88200.78407.41-316.2531.5938.4960.5190.57386.48-215.5230.2136.5357.32180.93366.74-114.8328.934.6854.33171.84348.13014.1827.6532.9451.51163.26330.57113.5626.4731.348.85155.16314212.9725.3429.7446.34147.51298.35312.4124.2728.2843.97140.28283.58

411.8723.2526.8941.74133.45269.63511.3722.2725.5839.64126.99256.44610.8821.3524.3437.65120.88243.97710.4220.4723.1735.78115.09232.1889.9819.6322.0634109.62221.0399.56718.8321.0132.33104.44210.48109.1718.0620.0130.7599.53200.49118.79217.3419.0729.2594.88191.03128.43116.6418.1827.8490.48182.07138.08715.9817.3326.586.3173.58147.75915.3516.5325.2382.34165.53157.44614.7415.7724.0378.58157.9167.14814.1715.0522.975.02150.67176.86313.6214.3721.8271.64143.81186.59113.0913.7220.868.42137.29196.33212.5913.119.8465.37131.11206.08412.1112.5218.9262.48125.24215.84711.6511.9618.0559.72119.67225.62111.2111.4317.2357.11114.37235.40510.7910.9316.4554.62109.34245.19810.3910.4515.752.25104.5525510101550100264.8119.6329.56914.3347.8695.67274.639.2799.15813.745.8291.56284.4578.948.76813.0943.8887.64294.2918.6168.39612.5242.0383.91304.1338.3068.04211.9740.2780.36313.9818.0087.70511.4638.5976.98323.8357.7237.38410.9636.9973.75333.6967.4497.07810.4935.4770.68343.5627.1876.78610.0534.0167.76353.4346.9356.5089.6232.6264.97363.3126.6946.2439.21531.362.31373.1946.4625.998.8330.0459.77383.0816.2395.7498.46228.8357.35392.9736.0255.5198.11227.68402.8695.825.2997.77826.58412.7695.6235.0897.4625.53422.6745.4334.8897.15624.53432.5825.2514.6976.86723.57442.4945.0764.5146.5922.66452.4094.9084.3396.32721.78462.3274.7464.1726.07520.94472.2494.594.0125.83420.14482.1744.4413.865.60519.38492.1024.2973.7135.38618.64502.0324.1583.5745.17617.94511.9654.0243.444.97617.27521.9013.8963.3124.78416.62531.8393.7723.1894.60116.01541.783.6533.0714.42615.42551.7223.5382.9594.25814.85561.6673.4282.8514.09814.31571.6143.3212.7483.94513.79581.5633.2182.6493.79813.29591.5143.1192.5543.65712.81601.4663.0242.4633.52212.35611.4212.9322.3753.39311.91621.3772.8432.2923.2711.49631.3342.7572.2113.15111.09641.2932.6742.1343.03810.7651.2542.5952.062.92910.32661.2162.5181.9892.8249.964671.1792.4431.9212.7249.619681.1432.3721.8552.6289.288691.1092.3021.7922.5368.97701.0762.2351.7312.4478.66711.0442.1711.6732.3628.37721.0142.1081.6172.2818.09730.98412.0481.5632.2037.8255.0452.8350.7248.7146.7944.9543.241.5239.9238.3836.9135.5134.1732.8831.6530.4729.3428.2627.2226.2325.2724.3623.4822.6421.8421.0620.3219.6118.9218.2717.6317.0316.4415.8815.34740.95541.9891.5122.1277.5514.83750.92771.9331.4622.0557.314.33760.9011.8781.4141.9867.0613.85770.87511.8261.3681.9196.8313.39780.85021.7751.3241.8556.6112.95790.8261.7251.2811.7936.3912.52800.80271.6771.241.7346.1812.11810.78021.6311.2011.6775.9811.71820.75841.5871.1631.6225.7911.33830.73731.5431.1261.5695.610.97840.71691.5011.0911.5185.4310.61850.69711.4611.0561.4695.2510.27860.6781.4221.0241.4225.099.945870.65961.3840.9921.3764.939.629880.64171.3470.96151.3334.779.325890.62431.3110.93211.2914.629.032900.60761.2770.90381.254.488.749910.59141.2430.87641.2114.348.476920.57561.2110.851.1734.218.213930.56041.1790.82451.1374.087.96940.54571.1490.81.1023.967.715950.53141.1190.77621.0683.847.479960.51751.090.75331.0363.727.251970.50411.0630.73121.004