智能溫控器作業(yè)

1、智能溫控器作業(yè)智能水溫控制器姓名：馬波學(xué)號(hào):0902040146專業(yè)：測(cè)控0901-1-/19智能溫控器作業(yè)智能水溫控制器該產(chǎn)品以單片機(jī)和傳感器為基礎(chǔ)，實(shí)行了自動(dòng)采集熱水和冷水的溫度信號(hào)，經(jīng)過單片機(jī)的計(jì)算，輸出客戶需要得水溫，總之，不管輸入端水溫如何變化，但輸出的混合水溫是恒定的（該產(chǎn)品可以解決用戶在洗澡過程中所遇到水溫不斷變化的問題）。產(chǎn)品介紹此產(chǎn)品的有溫度調(diào)控器、單片機(jī)、P100溫度傳感器、直流電動(dòng)機(jī)、三通球閥組成，在混合水處有溫度傳感器檢測(cè)混合后水溫，然后將檢測(cè)的信號(hào)輸入的單片機(jī)，單片機(jī)將輸入預(yù)定值與檢測(cè)溫度進(jìn)行比較、計(jì)算，輸出信號(hào)去調(diào)控閥門的兩個(gè)輸入口所開角度大小，從而決定了熱水和冷水

2、的比例，實(shí)現(xiàn)輸出預(yù)定值。檢測(cè)溫育后水船愉入單井機(jī)混合水,（該圖僅供參考，具體實(shí)物還在制作過程中）注：產(chǎn)品二是我們最近研究出來的產(chǎn)品，具體的成本還沒有進(jìn)行預(yù)算-2-/19智能溫控器作業(yè)電路分析此電路以AT89C52單片機(jī)為核心，由單片機(jī)完成對(duì)檢測(cè)到的熱水和冷水及出水口的混合水溫度數(shù)據(jù)的采集、處理和控制，其中溫度的采集由PT100完成.此閥門還要求隨時(shí)能調(diào)節(jié)水溫，并且能夠顯示預(yù)設(shè)溫度，這都將由單機(jī)的軟件與硬件組合后實(shí)現(xiàn)在后面給出詳細(xì)解釋。電路圖-3-/19智能溫控器作業(yè)1）溫度輸入：溫度的采集由PT100完成，因?qū)囟纫缶雀?，所以此處采用PT100完成，為減小PT100的延時(shí)作用，我們將定制我

3、們自己原件。為減小誤差同時(shí)將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化，此處采用文氏電橋的結(jié)構(gòu)如圖（3）（R1為PT100,R4為滑動(dòng)變阻器）Uo由公式Uo=Ui*(R1+AR)/(R1+AR+R2)-R3/(R3+R4)可知電橋調(diào)零后此公式可變?yōu)閁o=Ui*(R1+AR)/(R1+AR+R2)-0.5)由公式Rt=R0*(1+A*t+B*t*t)A、B分別為常數(shù)(A=0.003908C,B=0.0000005775C)Rt100電阻分度表為：電0123456789-4-/19智能溫控器作業(yè)阻阻值OICO.OO99.6199.2298.H398.4498.0497.6597.2696x8796.48Q100.

4、0010O.391<JO,7H101.17L01.561O1.U2.34102,73103.12103.5110103.90104.工9104.105.07105.4b105.H61g24lOti.6a107.(J2107.4020107.79LOKm1H1OK.5710«-96LO9.35109.73IIO.1211G.5IIO.90111.兇30111-67112.Oti112.45112-83113.22113.61114.OO114a114.77115.1540115.54115.93116.31116-70117.08117.47117.86118.24118.631

5、190150119.40119.7H120,7120=S512OtSM121.32121-7I122.09122.d7口atke；60123.24123.63L24.0L24.39124.7H125.lift125.54125,93126.31126,6970IJ7.08127,4H127,H4lJH.22L2S.6J12*.yy12y.37L2U,75130.131J0,5280130.90131.NH131rJ3工.0413.az13H.HIJ133.L8L33,57133.U51J4.3390134.71135.oyL35.17135.85136.23136.Bl130.99137.37

6、137.75138.131OOI3R-5113R.I39.2613Q.6414d02140.40140.7R141,1614L54141.91注：因?yàn)槲覀冏龅氖撬疁乜刂疲源颂幬覂H作0C-100c的電阻分度表由上面的公式可知：當(dāng)Ui=5v、Rt=138.5歐姆時(shí)其理論輸出值為：Uo=5*（138.5/238.5-0.5）v0.4036V經(jīng)十倍放大后：（A為放大倍數(shù)）U=Uo*A=4.036v即ADC0809勺基準(zhǔn)電壓為4.036v,ADC0809®道選擇有74LS373鎖存的控制信號(hào)決定經(jīng)延時(shí)130微妙后單片機(jī)從P0口讀取溫度信息。等待調(diào)用。2）脈沖時(shí)間測(cè)定：脈沖時(shí)間測(cè)定模塊中采用

7、+5v對(duì)流量計(jì)供電，利用三態(tài)門決定將冷水流量計(jì)或熱水流量計(jì)中的一個(gè)與單片機(jī)外部中斷1引腳接通，使得單片機(jī)的外部中斷1引腳接收到流量計(jì)送來矩形脈沖信號(hào)。預(yù)先將-5-/19智能溫控器作業(yè)單片機(jī)的工作方式定義為定時(shí)器1工作在方式1,工作方式為定時(shí)方式。當(dāng)一個(gè)三態(tài)門導(dǎo)通時(shí)外部中斷1引腳等待低電平的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)低電平則進(jìn)入定時(shí)狀態(tài)，直到外部中斷1引腳再次出現(xiàn)高電平時(shí)退出中斷，并將定時(shí)的值返回給主程序。其中三態(tài)門的通斷由單片機(jī)的P1.OP1.1控制。3）溫度顯示：溫度顯示模塊由串行口RXD引腳提供串行數(shù)字信號(hào)，經(jīng)74LS74轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，經(jīng)330歐姆的電阻限流后傳輸給7段數(shù)碼管。7段數(shù)碼管的位選由單片

8、機(jī)的P26P2.6控制三極管完成。通過對(duì)P2.5、P2.6賦以不同的數(shù)值使得三極管導(dǎo)通或者截止從而達(dá)到位選的目的。4）溫度調(diào)節(jié)：因?yàn)殡S時(shí)都有可能去調(diào)節(jié)溫度，所以就要求一旦有鍵按下單片機(jī)就必須立即無條件響應(yīng)。因此對(duì)于溫度的調(diào)節(jié)采用最高級(jí)別的中斷即外部中斷0。兩個(gè)按鈕點(diǎn)動(dòng)開關(guān)的公共端接至+5v電源，經(jīng)限流后傳給與非門，一旦有一個(gè)鍵按下即有一個(gè)輸入變?yōu)楦唠娖竭@時(shí)與非門將輸出低電平，此時(shí)單片機(jī)就能立即響應(yīng)外部中斷0,在外部中斷的子程序中實(shí)現(xiàn)對(duì)P2.0、P2.1的掃描，從決定對(duì)輸出水的溫度的升溫或者降溫。工作原理我們?cè)O(shè)計(jì)的智能調(diào)節(jié)閥從外觀看有一個(gè)出水口和兩個(gè)進(jìn)水口（一個(gè)熱水入水口和一個(gè)冷水入水口）組成。

9、其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為熱水入口下方的管道內(nèi)有一個(gè)內(nèi)置PT100其位置位于管道中心位置與管道的-6-/19智能溫控器作業(yè)軸心線平行，再往下去時(shí)就是測(cè)流量的傳感器，再往下就是一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的閥門，其閥門出口接至冷水與熱水的混合器。冷水的通道結(jié)構(gòu)與熱水通道結(jié)構(gòu)相同，此處不多做陳述。電路結(jié)構(gòu)首先將PT100測(cè)的信號(hào)AT89C5,AT89C5羥一定的算法處理決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來改變兩個(gè)入水口閥門的開度大小，從而引起流量的變化，使傳感器測(cè)得值發(fā)生變化，再經(jīng)AT89C5彈片機(jī)處理后反復(fù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)來改變閥門開度大小，從而得到預(yù)設(shè)水溫。其中預(yù)設(shè)水溫值由外電路經(jīng)按鍵操作輸入AT89C5彈片機(jī)。概述：基于熱量計(jì)算公式Q=C*M*

10、T（Q為熱量，C為比熱容，M為質(zhì)量，T為溫度。）設(shè)：Q1為熱水的熱量，Q2為冷水的熱量，Q3為混合后的熱量由能量守恒可知：Q1+Q2=Q3所以：C*M1*T1+C*M2*T2=C*M3*T3由M=P*V（此公式內(nèi)P為液體密度，V為液體體積。）由上得：V1*T1+V2*T2=V3*T3管道內(nèi)流過液體體積為:-7-/19智能溫控器作業(yè)V=vst(v為液體流動(dòng)速度，s為管道橫截面積，t為液體已流時(shí)間。)所以上式可變?yōu)椋簐1*s*t*T1+v2*s*t*t2=v3*s*t*T3上式可化簡(jiǎn)為：v1*T1+v2*t2=v3*T3又因?yàn)榱髁坑?jì)輸出為形式為3600脈沖每噸水，所以任何一個(gè)時(shí)刻的水流速度都將在脈

11、沖寬度上反映出來，其大致對(duì)應(yīng)關(guān)系為：v=1000/(s*t)所以上式可變?yōu)椋篢1/t1+T2/t2=T3/t3有上述推導(dǎo)可知對(duì)水熱量的測(cè)量可以變?yōu)閷?duì)水溫和時(shí)間的測(cè)量，故可以根據(jù)此來設(shè)計(jì)電路。程序框圖-8-/19智能溫控器作業(yè)AD轉(zhuǎn)換模塊-9-/19智能溫控器作業(yè)LED顯示-10-/19智能溫控器作業(yè)電路(1)程序#include<reg52.h>#include<stdio.h>sbitp3_3=p3-3;inta=42,b,i,j,m,l,o,p,n,R;floatt1,t2,t3,E,F,D,t,G;/AD輸入ad(D)delay4();等待轉(zhuǎn)換完成t=P1;Ret

12、urn();delay4()for(o=0;o<130;o+);脈沖時(shí)間的測(cè)定Interrupt2()-11-/19智能溫控器作業(yè)定時(shí)器T1工作在方式1準(zhǔn)備計(jì)時(shí)開始計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)TMOD=0x90;TH1=0;TL1=0;TR1=1;While(p3_3=1);TR1=1;While(p3_3=0);While(p3_3=1);TR1=0;Readt();Return(T);Readt()DoG=T;TH-high=TH1;-12-/19智能溫控器作業(yè)While(TH-high!=TH1)水溫設(shè)定Interrupt0()(DELAY0();I(p2八0=1)(a=-a;b=a;delay1

13、();)If(p2八1=0)(a=+a;b=a;delay1();)Return(a);判定讀取是否正確減水溫升水溫-13-/19智能溫控器作業(yè)延時(shí)10ms進(jìn)行消抖delay0()(for(i=0;i<50;i+)For(r=0;r<20;r+)led();)Delay1()延時(shí)0.1Sfor(j=0;j<50;j+)p2A5=!p2A5;for(k=0;k<50;k+)p2A6np2A6;for(n=0;n<4;n+)led();水溫顯不led()-14-/19智能溫控器作業(yè)(p2八5=1;p2八6=0;a=b;a=a&&0x7fh;取低7位sb

14、uf=a;delay3();p2-6=1;p2八5=0;a=b;a=a/07fh;取高7位sbuf=a;delay3();)delay3()for(m=0;m<10;m+);)main()M()-15-/19智能溫控器作業(yè)(p0=02h;ad(t3);t3=t;led();if(t3=b)M();p0=00h;ad(t1);t1=t;led();p0=01h;ad(t2);t2=t;LED();p1=00h;ie=0ffh;ip=0ffh;p1A0=1;m1()if(int1=0)/in2輸入（混合水溫度）/in0輸入（冷水溫度）/in1輸入（熱水溫度）輸入熱水時(shí)間開熱水三態(tài)門等待低電平出現(xiàn)m1();-16-/19智能溫控器作業(yè)ElseE=G;p1A0=0;p1A1=1;M2()if(int1=0)m2();ElseF=G;if(c3/(