本文提出了一种恒温控制系统,该系统使用AT89S52单片机对室内温度进行模糊PID算法,从而将其温度稳定地控制在一定的限定值范围内。
系统具有数字LED灯管的功能,可以动态显示温度值,并在温度超过限值时发出警报,实现自动温度控制的效果。度是蔬菜和水果栽培中非常重要的参数。菜和水果的生长速度与温度有很大关系。此,温度控制是使蔬菜和水果自动化生产的重要任务。菜温室的恒温系统是使用单片机进行温度控制的典型应用。着近年来自动控制理论的发展,模糊PID控制算法作为一种广泛应用的控制技术具有独特的实用性。此,基于此,存在使用单片机的模糊PID温度控制系统。温系统的控制部分采用Atmel公司的AT89S52单片机,完全可以满足系统的数据采集,控制和处理需求。度传感器为DSl8B20,加热部分由电线和大功率风扇发送。
空气进入植物温室的方式。统控制框图如图1所示。
热丝和供气设备用于加热或冷却。
供给用户的按键可调节蔬菜温室中要维持的温度。
DS18B20是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器。具有一个小体积的3针外壳,恒温阀芯如图2所示。度测量范围为-55°C至 125°C,可以对其进行编程,以实现从9到A的D / D转换。12位。度,温度测量分辨率高达0.0625°C,16位数字串行输出,带有扩展的被测温度符号;它的工作功率可以引入远端,也可以由寄生功率产生;多个DS18B20可以通过3或2根线并联连接,CPU只需要一根端口线即可与许多DS18B20进行通信,占用的微处理器端口更少,从而节省了大量的线和逻辑电路。些特性使DS18B20非常适合于长距离。点温度检测系统。DS18B20的内部结构如图2所示。主要由4个部分组成:64位ROM,温度传感器,非易失性温度警报触发器TH和TL以及配置寄存器。ROM中的64位序列号在出厂前已经过光刻处理,可以视为DS18B20的地址序列号。个DSl820都包含唯一的64位序列号。列号的值存储在DSl820的内部ROM中。
8位是产品类型代码(DS18B20代码为28H),后48位是每个设备的唯一序列号,后8位是CRC(循环冗余码校验)的前56位)。ROM的功能是使每个DS18B20不同,并且可以实现在一条总线上连接多个DS18B20的目的。
AT89S52的I / O端口的最大输出负载能力为40 mA。不能直接控制工业环境中使用的大功率设备,例如电烤箱和电动机。控制器必须通过中间控制电路控制电气设备的运行状态。图所示。控制器首先初始化I / O端口,定时器,看门狗,DS18B02等,然后执行适当的子模块程序。程如图4所示。按钮可以调节温度设置,用户可以分别打开和关闭供气风扇,并可以调节供气时间。AT89S52微控制器在固定时间T上将现场温度与用户在PID算法公式中定义的目标温度之间的差值引入。
波PWM的占空比由输出功率确定。下加热电路基于方波PWM。空比确定电热丝的功率。场温度与目标温度之间的差异越大,占空比越大。低电路的热功率,直到目标值等于测量值,从而达到自动控制的目的。统使用基于模糊PID算法的脉宽调制(PWM)控制方法,即通过增量PID算法获得PWM方波的占空比。(k = 0,1,2,3,…)在公式中:E(k),E(k)C是它们的输入偏差,偏差的变化率:Kp,Kt和Kd为他们的特点。例,积分和微分作用的参数。糊PID控制器的框图如图5所示。系统具有高效,快速的模糊推理和精确的PID输出的双重优势。
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