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继电器左右加热板电热膜的开关

发布时间:2019/6/4 18:22:24 点击量:

  题目和干烧局面,安排基于STC1 5F204单片机的温控体系,以水箱水温、出水水温、电源电压和水流量为反应量的,连接限制电路,实行对饮用水的速捷加热和水温的限制。要点先容了限制器硬件电路的安排和事务道理以及次序的组织和实行。

  数据搜集电路包含对水温、电压和水流量的数据搜集。温度搜集通过热敏电阻与分压电阻串联,接入单片机接口,因为STC15F204单片机具有高速A/D转换接口,单片机可间接进行A/D转换,于是无需再设A/D转换电路。热敏电阻的阻值与温度值的相干函数利用最下二乘法求得,于是水箱温度和加热后水温的数值间接依据热敏电阻采样值求出。电压搜集电路为二极管半波整流电路,通过电阻分压和电容滤波间接搜集获得。水流量搜集电路通过搜集涡轮式流量计的转速求得。如图3所示,左图为温度搜集电路,右图为电压搜集电路。

  功率电路用于给限制电路供给电源,STC15F204芯片电源电压为5V直流电压,本文采用整流桥电路较220V交换电转换为直流电压,用AP8022开关电源限制器,将220V电压转换为5V电压,功率电路图如图2所示。

  针对限制体系对加热后的水温的限制受加热前水温、水压、水流量以及电源电压的影响,本文安排的闭环限制体系以出水温度为反应量,以水箱水温、电源电压和水流量为前馈量,减小上述外界的作梗要素的影响。,去倾向温度为50℃,T=50,=0.3,经筹划,增益系数K=8,比例参数kp=5,积分参数ki=0.1,微分参数kd=2;速热式饮水机限制器选用STC15F204单片机作为治理器,该单片机由宏晶安排坐褥,是一款以51为内核的8位高速低耗8051单片机,具有8路高速10位A/D转换,大大简化了本限制器硬件电路的安排。PID限制子次序担当调剂电机的转速,仍旧温度安宁正在用户的设定值。硬件电路包含功率电路、显示电路、数据搜集电路、键盘电路和加热限制电路。温度限制算法次序苛重包含主次序和停止限制次序,此中主次序包含数据搜集子次序、LED显示子次序、按键次序、PID限制子次序等。为了验证体系的可行性,正在MATLAB/Simulink软件中进行仿实正在验,此中,闭环限制关头能够用一阶滞后关头来近似取代,如图6所示为仿线所示的仿线中图a)为目前商场上所用的限制器的仿真成果,图b)为基于本文所安排的PID算法的限制器。本文的限制体系道理如图1所示。温度限制流程图如图5所示。为便当用户对速热式饮水器的操纵,本文安排了限制器的显示电路,显示电路苛重由LED数码管和LED灯构成,两对LED数码管用于显示用户的倾向温度和实践的出水温度,LED灯用于指示电源、儿童锁、警报等。从仿真成果能够看出,对付给定的限制对象, 本文所安排的PID温度限制器能更速地获得安宁的出水温度,较惯例的单反应量PID限制算法,能更无效地实行速捷安宁地限制速热式饮水机的加热事务。按键次序的四个按键包含电源开关、温度采用、儿童锁和出水按键;数据搜集子次序苛重对水温、电压和水流量进行搜集;LED显示子次序担当正在LED数码管和LED等上显示眼前的水温、倾向水温、加热式样、出水量和。

  加热限制电路由继电器、直流电机、三极管开关电路等构成,继电器限制加热板电热膜的开关,三极管开关电路与单片机接口相连,通过单片机输出区别频次的脉冲限制直流电机的转速,从而限制水箱中的饮用水进入加热板电热膜的水流量,板电热膜的开关进而限制出水温度。加热限制电路道理图如图4所示。

  本文所安排的基于STCF204单片机的限制器实行了对速热式饮水机的饮用水速捷加热,并通过众反应量的PID限制算法实行了对出水温度速捷到达安宁条件的倾向。本讨论对付速热式饮水机限制器的温度限制题目找到了其它一种的确可行的推行计划。

  为简化硬件电路,本安排的键盘电路的四个按键共用一个单片机接口,四个按键通过串联区别阻值的电阻联合接于单片机A/D接口,单片机A/D通过检测区别电压值判定按下的按键。

  速热式饮水性能正在霎时(38秒)把从饮水机里所出的饮用水烧开,即出即开即饮,较守旧的饮水机而言,大大抬高了简约性,因为所需加热时间短,于是更节能更省电。速热式饮水机限制器苛重由水温检测电路、加热元件、水温限制电路构成,目前商场上的速热式饮水机寻常采用分档限制电机转速调剂加热,操纵的是开环限制体系,通过恒定电机的功率限制水温,此种加热形式出水温度容易受水压以及室温的影响。某些速热式饮水机为了到达安宁的水温输出成绩,采用了一种单纯的闭环限制体系,通过温度传感器对水温进行监控,以单纯的PID调剂反应限制出水温度,此限制体系较开环限制体系对水温的安宁限制成绩有所改进,但对付温差比力大的境况下,出水温度仍存正在较大差错。对此,本文对PID闭环限制体系进行改良,通过温度限制历程,安排了一种包含水箱水温、热水水温、电源电压和水流量作为反应量的PID限制体系,并基于STC15F204单片机搭筑了硬件电路。

  温度限制凭借所搜集的实践水暖和倾向温度之差来调剂电机的转速,从而限制饮用水流经加热板的速率、调剂出水温度。温度限制体系的重心是PID限制,如图所示,继电器左右加热限制体系通过搜集出水温度与倾向温度值进行比力,然后凭借入水温度、水流量和电源电压值进行比例积分微分运算。这里被控对象通报函数为

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