本文以模糊控制为恒温水浴智能温度控制系统的主要方法,主要以STC89C52单片机为控制核心。述了模糊控制系统的设计。
水浴的实际温度与目标温度之间的差异以及差异的变化率用作输入变量,以实现二维模糊控制的Matlab仿真。择温差以实现一维模糊控制。过连续实验得出结论,一组合适的模糊控制规则可以在1602液晶上显示实际温度,目标温度和加热方法,并将温度控制在±0.1°C和0之间,设定温度2°C。1是恒温水浴的方框图。系统采用STC89C52单片机作为控制和信息处理核心。
主要完成获取水浴温度,判断加热和冷却的工作模式,LCD屏幕,目标温度输入和水浴温度控制的功能。STC89C52根据水浴目标温度和水浴温度之间定义的差异评估加热和制冷操作模式。目标温度高于水浴温度时,单片机通过固态继电器SSR控制加热装置工作。水浴的目标温度低于水浴的温度时。片机控制加热器通过继电器工作,由于限制,制冷单元被发光二极管代替。Simulink建立了水浴加热模型,如图2所示。于Simulink模拟,E(温差值),EC(温差变化率)为数量d。’,以U作为控制量,可获得更好的控制效果。而,如果二维模糊控制算法是由单片机实现的,则该算法很复杂。系统由一维模糊命令实现:目标温度和水浴实际温度之间的误差e作为输入变量,控制量u作为输出变量。统中温度误差e和控制量u的基本范围是[0°C, 3°C]和[0.1]。E是模糊温度误差输入变量,E = INT [舍入(e / k)]。系统主要由单片机控制电路,水浴温度采集电路,键盘控制电路和LCD显示电路组成。度控制电路主要由静态晶闸管继电器组成。色和绿色LED指示灯分别表示加热和冷却。
该设计中,使用了一个5401PNP三极管,并且微控制器发送了一个信号,以通过P2.6端口控制继电器的激活和去激活,因此发热量很快。
加热。度采集电路使用DS18820智能温度传感器,该传感器不需要外部限流电阻,并且可以直接读取传感器的温度。图3所示,18820-1用于测量外部环境温度,数据端口连接到微控制器的端口P2.5。ds18b20用于测量水浴温度,数据端口连接到单片机的端口P2.4。片机的主程序主要用于进行整个系统的控制,目标温度的设置,显示功能以及用DS18b20进行温度的获取。
体工作流程如图4所示。图4中,恒温阀芯e是温度误差,它是设定目标温度与水浴实际温度之间的差,Td是目标温度,T是水浴的实际温度。度控制主要由STC89C52的端口P1.3和P1.4控制。口P1.3在外部与绿色发光二极管连接。LED用于模拟压缩机制冷。
口P1.4控制半导体继电器控制电路的操作。制快速加热。
DS18b20数字传感器的初始化。DS18820具有很高的同步要求。

条总线上的所有通信均以初始化序列开始,包括主机发送的复位脉冲和从机发出的响应脉冲。从站发送响应脉冲以响应主站时,它向主站表明它在总线上并准备工作。主机初始化过程中,主机通过将单条总线降低至少480μs来生成复位脉冲(Tx)。后,主机释放总线并进入接收(Rx)模式。旦单个总线设备检测到上升沿,它将从15μs延迟到60μs,然后将总线从60μs降低到240μs,以生成响应脉冲。用继电器模块控制200 W快速加热,以加热矩形玻璃水箱中的5升水。用键盘将目标温度值设置为加热。1602液晶显示器稳定后,观察水温值。义模糊控制规则的参数以完善系统。过几次测试,获得了表1中提供的数据。
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