1. 研究目的与意义
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2. 研究内容和预期目标
研究内容:
设计一个基于传感器技术的器件老化室恒温恒湿控制系统,实现各种情况下测控系统的开启/关闭以及报警等;该系统应包括:阈值设定单元、环境变量检测单元、单片机匹配与控制单元、环境变量应对处理和执行管理单元、lcd或者数码显示单元;完成的功能:温度、湿度以及含氧量等特定环境信号的数据采集、显示、运算处理、按需要控制输出量;电路原理图和硬件电路图设计;软件编程及功能调试。
预期目标:
3. 研究的方法与步骤
基于器件老化实验室的恒温恒湿控制系统硬件结构图如图1 所示。系统由微处理器模块、温湿度传感器、显示模块、键盘模块、温湿度装置、新风系统及报警电路等组成。当微处理器上电后,各个硬件模块完成初始化。设计系统的工作原理是温度传感器与湿度传感器感受到封闭环境内温度与湿度的变化,含氧量传感器检测环境内的氧含量变化,然后将这些信号进行调整和转换,使其变成一种电压模拟信号。然后筛选一些能够符合上述条件的电压模拟信号。转换器会把获取到的信号进行再次转换,使其变成一种数字信号,能够被单片机读取,单片机按照每个信号的异同,来对变频装置进行处理和控制,包括空调、除湿机等装置。驱动电路驱动新风系统工作,使氧含量维持在设定值。同时将当前的温湿度、含氧量等参数用oled显示出来。最终实现对该封闭环境的恒温恒湿的智能控制。
基于老化实验室的恒温恒湿控制系统软件流程图如图2所示。系统整体流程图如图3所示。整个单片机系统包括主程序模块、温度处理子程序、湿度处理子程序、数据采集及a/d转换子程序、显示子程序、键盘输入程序。不同的模块都具备不同的功能,有些模块还涵盖了部分子模块,除了能够彼此联系,又能够彼此独立,高级模块能够对低级模块展开调用,使实验室环境温湿度得到快速的响应。
步骤:
4. 参考文献
| [1] 单片机原理及应用,张洪润,孙悦等著.清华大学出版社.2008 [2] 系统建模与仿真,张晓华主编. 清华大学出版社.2006 [3] 智能监控防盗报警系统,王宁. 同济大学.2007 [4] 单片机应用的系统设计与产品开发,冯建华等著.人民邮电出版社.2004 [5] 物联网技术与应用,张冀[等]编著. 清华大学出版社.2017 [6] 恒温恒湿空调空气处理装置控制器设计及嵌入式实现,刘帅.沈阳工业大学.2017 [7] 单片机应用的系统设计与产品开发,冯建华等著.人民邮电出版社.2004 [8] 传感器技术与系统,李川等主编.科学出版社.2016 [9] 恒温恒湿电路控制系统的设计,徐斌赫.吉林大学.2017 [10]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[Z].电子工业出版社,2008. [11]蔡菲娜.单片微型计算机原理和应用[M]。杭州:浙江大学出版社,2003 [12]传感器原理及应用.王雪文,张志勇.北京航空航天大学出版社,2004
[13]模拟电子技术基础. 魏汉勇.武汉:华中科技大学出版社.2004.12 [14]多传感器数据融合及其应用.杨万海. 西安:西安电子科技大学出版社.2004.4 [15][1]XiaohuaLiu,YiJiang,TaoZhang.Temperature and Humidity Independent Control (THIC) of Air-conditioningSystem[M].Springer, Berlin, Heidelberg:2013-01-01. [16]Bela G. Liptak. Temperature Measurement[M].CRCPress:2021-01-28.
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5. 计划与进度安排
(1)2022.3.1—2022.3.24 查阅资料,撰写开题报告;
(2)2022.3.25—2022.4.14硬件功能分析,熟悉mcs-51系统指令及编程语言;
(3)2022.4.15—2022.5.5 设计电路原理图、编制应用程序;
