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单片机多路温湿控制系统设计
| 作品编号:DZDQ1025 开发环境: WORD全文:79页 论文字数:32000字 此单片机多路温湿控制系统设计毕业设计完整版包含[开题报告,论文,设计] |
[TAGS:单片机,多路,温湿控制系统 指数:]
以单片机为核心,设计一个仓库多路温湿控制系统。温度和湿度可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度湿度变化时实现自动调整,以保持设定温度湿度基本不变。设计的主要内容是完成温度湿度自动控制系统的软、硬件设计及调试。包括:1、单片机的选择;2、总体方案的确定;3、各模块电路的设计;4、软件设计;5、各模块调试;6、编写设计说明书等。
二、进度安排及完成时间:
1、第一周:明确课题任务及要求,搜集课题所需资料,掌握资料查阅方法,了解本课题研究现状、存在问题及研究的实际意义。
2、第二周至第三周:查阅相关资料,自学相关内容,确定课题总体方案,分配课题任务,确定个人研究重点,做好选题报告。
3、第四周至第七周:根据自己研究的方向,确定自己的总体设计方案,设计硬件总体模块图及软件模块图。
4、第八周至第十周:完成本系统控制装置的软、硬件设计及调试。
5、第十一周至第十四周:整理资料,撰写毕业设计论文,答辩。
库房的温湿度控制系统的研究是结合实际情况,制定相应的控制方案。本控制系统是在凌阳系列单片机SPCE061A的基础上,通过传感器采集数据,单片机来完成数据的处理,用PC机来进行实时监控,单片机自行调节控制过程,采用传统控制策略和智能控制相结合的控制方法,即PID和模糊控制相结合,来达到控制的目的。研究的主要工作和内容如下:
(1)对数据采集和数据的处理,SPCE061A单片机与传感器之间的变送电路设计,键盘和显示的输入输出电路,光电耦合电路,驱动电路的实现以及单片机SPCE061A和PC机之间的通讯设计和相应的软件编制。
(2)温湿度模糊控制器和PID控制器的设计思路、原理和实现。
(3)对控制系统进行仿真,以用来随时检测控制系统的控制效果。
本课题的目的是设计一个能够实现温湿度自动控制系统,控制对象是粮食仓库中的空调机与除湿机。要求能在-20℃~50℃温度范围内控制温度,精度在±1℃;湿度控制在≤60%。并具有较好的快速性与较小的超调,以及十进制数码管显示、温度曲线打印等功能。
本次毕业中,我设计的是一个粮仓的温湿度控制系统的开发。随着网络飞速发展的今天,网络已经应用的各个领域之中,网络给工作、生产、管理上带来了极大的方便和快洁。本次设计的系统,我便加入网络管理控制,可以实现在主控室内实现对多个仓库(子系统)进行管理和监控。主控室中我们采用工控机,具有更稳定和高性能的特点。通过RS-485总线与16个子系统连接。每个子系统是由凌阳SPCE061A单片机为处理芯片,实现子系统的软件和硬件管理;在温湿度检测中,我们用8个温度检测,6个湿度检测,来实现对整个仓库的多点控制;子系统采用4*4键盘和LED显示器,实现人机接口界面,通过键盘对系统的温度和湿度进行设置;由于凌阳单片机的工作电压,和其他器件的工作电压的要求,我还设计了一个稳压电源,更能满足系统在实际中的要求。
目录
摘要 Ⅰ
AbstractⅡ
第1章 概 述 1
1.1 本课题研究的意义目的1
1.2 温湿度控制在国内(外)现状及发展趋势1
1.3 本课题研究的主要内容和工作3
第2章 总体设计及技术参数4
2.1 总体方案设计4
2.1.1 课题基本任务及要求4
2.1.2 总体方案设计4
2.2 方案论证5
2.3 系统技术参数7
第3章 库房的温湿度调节与监测8
3.1 温湿度的基本概念8
3.1.1 温度以及其测定方法8
3.1.2 湿度以及其测定方法8
3.2 温度和湿度的相互关系9
3.3 库房温湿度控制与调节常用方法10
3.4 仓库温湿度控制系统设计背景11
3.4.1 库房外围背景11
3.4.2 库房温湿度控制系统的设备设置12
3.4.3 库房温湿度控制系统设计方案14
第4章 硬件设计16
4.1 单片机16
4.1.1 单片机及其发展概述16
4.1.2 凌阳(SPCE061A)16位单片机17
4.2 PC机与单片机SPCE061A的串行数据通信24
4.2.1 数据通信方式25
4.2.2 串行通信的传送及方式25
4.2.3 波特率26
4.3 网络串行通讯总线标准及其接口串行通讯接口26
4.3.1 RS485总线标准接口27
4.3.2 PC机与SPCE061A异步串行通信28
4.3.3 RS485接口电路28
4.4 测控系统前向通道与后向通道设计29
4.4.1 传感器30
4.4.2 滤波33
4.4.3 键盘电路34
4.4.4 光电祸合器(隔离器)件及驱动接口电路35
4.4.5 显示电路36
4.4.6 电源电路36
第6章 系统软件设计38
5.1 软件系统总流程图38
5.2 库房温湿度PID控制40
5.2.1 PID控制40
5.2.2 PID控制算法40
5.3 各个模块流程图43
5.3.1 主程序模块43
5.3.2 扫描以及数据处理子模块43
5.3.3 键盘扫描子程序44
5.3.4 A/D转换模块46
5.3.5 显示程序流程图48
5.3.6 串行口通信流程图48
总结与致谢50
参考文献51
附录52
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