基于單片機的機械通風(fēng)控制器
安 琳
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/20707.htm(西安工業(yè)學(xué)院機電系 陜西西安 710032)
1 引 言眾所周知,糧食的儲備是關(guān)系到國家危亡、百姓生活的大事,糧食只有在一定的環(huán)境條件下才能長(cháng)期存放,而保證不發(fā)芽不變質(zhì),所以對于貯存糧食的糧庫,除了在結構形式上有許多要求外,在溫度和濕度上都有較高的要求。一般來(lái)說(shuō),對于不同的地區,不同的貯存物,糧庫分常溫庫、準低溫庫和低溫庫。準低溫庫的溫度要求為15℃<t<20℃,低溫庫的要求為t<15℃。
目前,在我國的北方地區,糧庫主要利用機械通風(fēng)設備進(jìn)行糧庫內、外空氣的交換來(lái)達到降低庫內溫度,實(shí)現糧食的低溫保存。以前通風(fēng)設備的開(kāi)啟和關(guān)停,均是由人手動(dòng)控制的,即由庫管人員定時(shí)查看庫內外的溫度、濕度情況,按要求開(kāi)關(guān)通風(fēng)設備,這樣庫管人員的勞動(dòng)強度大,可靠性差,而且管理人員多,管理成本高。為此,需要有一種符合機械通風(fēng)要求的低成本的控制器,在溫差和濕度超過(guò)用戶(hù)設定值范圍時(shí),啟動(dòng)通風(fēng)設備,否則自動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)設備。鑒于目前大多中小型糧庫資金缺少的現狀,筆者根據糧庫從事機械通風(fēng)術(shù)人員的要求,研制了用gms97c51構成的經(jīng)濟實(shí)用型機械通風(fēng)控制器。本文就該控制器硬件組成、工作原理、系統軟件等問(wèn)題做以簡(jiǎn)述。
2 硬件組成及工作原理
系統的組成如圖1所示。根據機械通風(fēng)的要求,該控制器能夠自動(dòng)測量糧庫內外的溫差及庫外的濕度。當庫內外的溫度差大于設定值且實(shí)測庫外濕度低于設定值時(shí)自動(dòng)給出信號啟動(dòng)通風(fēng)設備,否則自動(dòng)停止通風(fēng)設備的工作。而溫差及濕度的設定值可由用戶(hù)根據季節氣候隨時(shí)修改,自由調整。

系統的核心為高性能、低成本的單片機gms97c51,他與87c51完全兼容,內部包含4kbotp。通過(guò)p0口連接一個(gè)4×4鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現人工對參數的自由設定。通過(guò)串口連接4位led顯示器,其中2位顯示庫內外的溫差,另外2位顯示濕度。系統定時(shí)啟動(dòng)通過(guò)p1口相連的adc0809來(lái)完成溫差測量電路送來(lái)的溫差及濕度測量電路送來(lái)的濕度的a/d轉換信號,并與設定值比較。當滿(mǎn)足啟動(dòng)條件時(shí)通過(guò)p2.6控制繼電器j閉合,進(jìn)一步利用j的觸點(diǎn)啟動(dòng)通風(fēng)設備。
下面重點(diǎn)介紹溫差及濕度的測量電路。
2.1 溫差測量電路
根據機械通風(fēng)的要求,實(shí)際上我們并不關(guān)心糧庫內外的實(shí)際溫度,而是更關(guān)心庫內外的溫差。為了簡(jiǎn)化測量電路,降低成本,本設計沒(méi)有采用傳統測量庫內外溫度再求其差的方法。如圖2所示。直接采用一對匹配性能較佳的ad590l,分別置于庫內外,利用圖2直接測量溫差。顯然vt正比(t1-t2),其中t1,t2分別為糧庫內、外的溫度。

下面重點(diǎn)介紹溫差及濕度的測量電路。
2.1 溫差測量電路
根據機械通風(fēng)的要求,實(shí)際上我們并不關(guān)心糧庫內外的實(shí)際溫度,而是更關(guān)心庫內外的溫差。為了簡(jiǎn)化測量電路,降低成本,本設計沒(méi)有采用傳統測量庫內外溫度再求其差的方法。如圖2所示。直接采用一對匹配性能較佳的ad590l,分別置于庫內外,利用圖2直接測量溫差。顯然vt正比(t1-t2),其中t1,t2分別為糧庫內、外的溫度。

2.2 濕度測量電路
片7556構成測量電路。如圖3所示。左邊1/2(7556)組成自激多諧振蕩器,右邊1/2(7556)組成單穩態(tài)延時(shí)電路。v01,v02邏輯異或后濾波得到直流電壓vd,經(jīng)分析可得:
顯示并控制通風(fēng)設備(定時(shí)時(shí)間由用戶(hù)設定)。作為完成比較計算的軟件部分由主程序和定時(shí)器t0中斷服務(wù)程序構成。主程序完成系統初始化及鍵盤(pán)管理,程序流程圖見(jiàn)圖4,中斷服務(wù)程序,主要判定測量時(shí)間是否已到,并進(jìn)行溫差及濕度測量、換算,進(jìn)一步判定是否啟動(dòng)通風(fēng)設備,程序流程圖見(jiàn)圖5。


4 結 論
(1)通過(guò)溫差測量電路及濕度測量電路的設計,真正實(shí)現了低成本的要求。 (2)本裝置為定時(shí)測控并顯示有關(guān)參數,能夠滿(mǎn)足系統要求的同時(shí),又具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟之特點(diǎn)。 (3)靈活的鍵盤(pán)輸入方式設定參數,增加了系統的靈活性。

本機械通風(fēng)控制系統經(jīng)過(guò)使用,證明運行可靠,操作方便,節省人力投入,提高了自動(dòng)化控制水平和工作效率,方便了調試和維護,符合機械通風(fēng)技術(shù)的要求,真正做到既經(jīng)濟又實(shí)用的控制目的,具有推廣價(jià)值。
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