结合太阳能热水器的具体应用,设计了一种基于单片机的智能智能控制器。统采用STC89C52RC单片机,采用DS18B20数字温度传感器进行温度测量,通过半导体继电器控制加热棒,模拟传感器的功能。
阳能热水器的辅助加热。规定的时间内对输出功率进行智能调节,使水温在规定的时间内达到设定值。阳能热水器;模糊控制算法;输出功率; DS18B20中图分类号:TN95? 34; TP29文件代码:A货号:1004? 373X(2014)05? 0124? 03简介由于太阳能,天气和季节变化的强度因此,太阳能热水器需要额外的加热器,以确保全年使用热水或整天。
前,大多数产品的电辅助加热方式采用PID切换或控制,但由于太阳能本身是一个时变复杂的非线性变量,因此热捕获过程和太阳能集热器辅助加热不能用数学模型准确描述。时难以获得满意的结果。
年来发展起来的模糊控制是一种智能非线性控制方法,对家电等综合控制系统具有良好的控制效果。于太阳能热水器的具体应用,本文档设计了一种基于单片机的智能智能控制器。要硬件设计本系统采用芯片STC89C52RC控制器作为控制器使用DS18B20数字温度传感器,用于测量水的温度,DS12C887提供高精度时钟的系统,通过该算法获得的控制量模糊控制和控制加热的方法是继电器穿过PWM波控制。率,从而控制水的温度。
验单片机最小系统设计系统采用独特的8051核心芯片STC89C52RC作为智能控制器。于系统的计算量不大,因此没有太多的中间数据需要处理和保存,恒温阀芯因此无需扩展数据存储器,只需扩展内部RAM和STC89C52RC的E2PROM完全可以满足要求。
STC89C52RC的最小系统电路如图1所示。1.温度控制执行器的设计水温控制系统的执行部分是静态继电器和穿过零点的加热棒。电器输入控制端子为DC 3~32V,输出端子为AC 5A / 380V / 50~60Hz,功率为500-1000W,功率控制为通过控制由单片机产生的PWM波的占空比来控制交替零交叉继电器的启动/停用频率来实现加热棒。
度测量部分采用DS18B20数字温度传感器设计,抗干扰能力强,无需任何温度校准,采用简单的接口原理实现数据通讯。片机和传感器的单总线接口。DS18B20的硬件电路如图2所示。2.时钟电路设计用于为热水器提供24小时的热水。制器必须具有实时时钟,以便为系统提供精确的参考时间。
系统采用DS12C887时钟芯片,采用CMOS技术,集成晶体振荡器,电池和芯片中时钟芯片所需的相关电路,具有以下优点:节能,外围接口简单,精度高,运行稳定可靠。路图如图3所示。糊控制器设计模糊控制原理模糊控制系统结构如图4所示。糊控制器输入和输出是精确值,而模糊控制器使用模糊语言变量和模糊逻辑进行推理,因此输入变量必须转化为模糊语言变量,这一过程称为模糊模糊化;模糊推理是一种控制策略;最后,将控制策略转换为精确的控制变量值,即去模糊化,并控制输出控制变量。糊控制器认识到,系统采用一个二维模糊控制器和所述温度误差和误差率的变化被用作模糊控制器flou.Le控制器的输入信号提供控制量[C并且单片机将PWM输出波确定为值[U]的函数。作周期;设定时间值还用作控制器的输入信号,用于占空比的时间优化。糊控制器输入和输出变量的实际变化范围称为这些变量的基本域。系统中控制量[u]的错误率[ec,]的错误[e,]的基本域是:[ – 2, 2],[ – 0.2, 0 ,2]和[0,100%]。论经过实验测试,本文设计的控制算法和硬件电路均能满足设计要求,系统具有以下特点:永久误差小,转换时间短,成本低,智能化程度高。可用作太阳能热水器制造商的产品。
考设计。统温度的静态误差:[T≤] 0.1°C;温度超标:[T≤] 0.3°C
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