微控制器遠端溫度控制系統

2021-10-23 19:23:56 字數 1263 閱讀 6009

引言

溫度是工業生產中常見的被控引數之一。從食品生產到化工生產,從燃料生產到鋼鐵生產等等,無不涉及到對溫度的控制,可見,溫度控制在工業生產中佔據著非常重要的地位,而且隨著工業生產的現代化,對溫度控制的速度和精度也會越來越高。近年來,

溫度控制領域發生了很大的變化,工業生產中對溫度的控制不再侷限於近距離或者直接的控制,而是需要進行遠距離的控制,這就產生了遠端溫度控制。

遠端溫度控制的通訊方式有多種,如通過網路,無線電等等。每一種方式都有其優點和缺點。利用無線電通訊,方便、靈活,而且經濟。它不需要像網路控制耗費巨大的通訊資源,也不受網路速度的影響。

在溫度控制的方法上,傳統的控制方法(包括經典控制和現代控制)在處理具有非線形或不精確特性的被控物件時十分困難。而溫度系統為大滯後系統,較大的純滯後可引起系統不穩定。

在溫度採集方法上,通常是利用熱電偶把熱化為電訊號,再通過a/d轉換得到溫度值。這種方法速度慢,而且精度不是很高。綜合上面的考慮以及自己的愛好,設計了基於無線電通訊的遠端溫度控制系統。本文詳細的介紹了系統的硬體設計,軟體設計,以及除錯等,希望它能給初級電子制**好者帶來一些無線電通訊和溫度控制的基本常識,以及應該注意的一些事項。

1、溫度控制的發展及意義

在人類的生活環境中,溫度扮演著極其重要的角色。無論你生活在**,從事什麼工作,無時無刻不在與溫度打著交道。自18世紀工業革命以來,工業發展對是否能掌握溫度有著絕對的聯絡。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫藥等等行業,可以說幾乎%80的工業部門都不得不考慮著溫度的因素。

現代工業設計、工程建設及日常生活中常常需要用到溫度控制,早期溫度控制主要應用於工廠中,例如鋼鐵的水溶溫度,不同等級的鋼鐵要通過不同溫度的鐵水來實現,這樣就可能有效的利用溫度控制來掌握所需要的產品了。在現代社會中,溫度控制不僅應用在工廠生產方面,其作用也體現到了各個方面,隨著人們生活質量的提高,酒店廠房及家庭生活中都會見到溫度控制的影子,溫度控制將更好的服務於社會。

2 總體設計與可行性分析

2.1 設計任務

1、利用所學的知識設計遠端溫度控制系統。電烤箱溫度可在一定範圍內由人工設定,溫度訊號檢測方案自行確定,用微控制器採用pid控制演算法實現溫度實時控制,靜態誤差1度,超調量〈2.5%,系統溫度調節時間ts〈4分鐘。控制輸出採用脈衝移相觸發可控矽來調節加熱有效功率。控制溫度範圍室溫–125℃,用十進位制數碼顯示箱內的溫度。

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