温室技术是我国实现农业信息化的重要环节,温度是温室中的重要环境参数。实时控制是指在规定的时间内,系统必须做出相应的响应,是现代温室控制发展的更高要求。随着精细农业的发展,传统的大棚已经不能满足现代高精度、快速采集及响应的要求,由于温度的滞后性和难调控性,温度实时控制一直是温室控制的一大难题。 本课题整合了CPID与ARM的优点,提出运用CPID硬件来实现数据采集,移植实时操作系统到ARM来实现复杂算法控制,采用高精度数字传感器DS18820,并设计出混合PID模糊控制器来实现温室的变温管理,这对于现代温室的智能化控制有着十分重要的实际意义。较传统温室,优点在于(1)它改变以往依靠单片机软件来实现传感器周期性采集,改用CPID硬件产生数字传感器所需的读写时序,这种“以硬代软”的方案实时性好,且大大避免了软件运行时的不稳定性、系统冗余等先天缺陷。(2)操作系统能实现多任务、多线程以及友好的人机界面。 试验以华中农业大学的华北型机械通风式连栋塑料温室为试验模型,选择了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片为目标板,以PC机为宿主机,设计了实时温度控制平台。 主要工作: (1)概述了温度实时测控的必要性并介绍了CPLD、ARM技术及嵌入式实时操作系统的发展。 (2)介绍了温度采集模块及CPLD与ARM通讯接口模块的设计。 (3)通过ARM存储模块、LCD显示模块、串口模块、Rt18019AS网口模块、uClinux操作系统模块等系统完成了本试验平台。 (4)介绍混合PID模糊控制算法并通过Simulink工具箱进行了仿真,得出混合PID模糊控制器较经典PID控制具有更快的动态响应、更小超调、抗干扰强的结论。 (5)最后,通过试验数据验证了整套系统实时采集的稳定性及可靠性,指出了本课题的不足之处和待改善的问题。
上传时间: 2013-04-24
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由于智能配电数字终端[1]内部的工作温度会受到周围环境的影响,从而导致箱体内部的一些正常元器件无法正常地工作。因此一种能自动检测温度并且实时自动调节温度的技术应运而生。通过使用Silicon Laboratories公司生产的C8051F系列的高速SoC单片机结合DALLAS公司的高精度的数字温度采集芯片DS1820,以及外围的扩展电路,完成对终端内的温度的实时的精确的控制和调节。
上传时间: 2014-12-25
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摘要:文章介绍了由PC机和80C196单片机构成的热处理温度微机控制系统,并就集中温度数据采集方法、PC机和单片机的数据通信格式、单片机软硬件设计、双向晶闸管的触发电路等相关技术进行了分析,给出了串行通信中断接收及数据处理程序设计流程图。关键词:单片机;数据通信;触发电路;温度控制
上传时间: 2013-10-20
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该论文《基于LabVIEW的热电空调温度模糊控制系统的研究》是优秀硕士学位论文。 主要内容如下: 1.阐述了热电制冷的基本原理,并对热电制冷的热力学特性和极限工况进行了分析与计算。 2.根据热电空调的温度控制要求选取了适用于系统的模糊控制规则,并在LabVIEW环境下完成了对模糊控制器的设计并进行了输入输出性能测试。 3.在研究信号采集和调理技术的基础上,结合信号调理设备实现了在LabVIEW环境下热电空调温度监测子系统的软件设计。 4.完成了热电空调供电子系统的PWM直流斩波调压电路的设计及LabVIEW环境下硬件电路控制的程序设计 利用PSpice对PWM直流斩波调压电路进行了硬件...
上传时间: 2014-01-17
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STM32F103C8T6显示:OLED屏幕 (SPI控制)温度传感器:DS18B20输入:按键输出:LED工作过程:供电后,屏幕显示温度、阈值等信息,可以通过按键调整阈值大小。超出阈值,相应的LED灯亮,模拟控制过程。原理:1.按键一端接地、一端接STM32的IO口,IO口设为浮空输入,当按键按下时,相应IO口直接与地相连,变成低电平。程序以此判断按键按下。2.LED灯一端接VCC,一端接IO口,IO口设为推挽输出,STM32给IO口低电平的时候,发光二极管导通,亮。给低电平的时候,发光二极管两端都是高电平,不亮。
上传时间: 2022-07-01
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温度是一个很重要的物理量,它直接影响化学反应、发酵、煅烧、浓度、蒸馏、结晶以及空气流动等物理及化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、质量和产量等一系列问题。温度测量无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用。传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,而单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。特别是在环境恶劣或温度较高等场合下,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度、节约能源,要求对加热炉内温度进行测量、显示、报警及控制,使之达到工艺标准,以单片机为核心设计的温度测量系统,可以对温度进行实时测量,并将温度数据进行显示和报警以及进行相应控制。1.2温度测量及其报警系统的国内外情况温度检测系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总的发展水平仍然不高,和日本、德国、美国等先进国家相比有着较大的差距。采用51单片机来对温度进行检测和控制,不仅具有成本低廉、控制方便和灵活性大等优点,而且可以提高被控温度的技术指标,从而提高产品的质量和数量。因此,单片机对温度的处理问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
上传时间: 2022-07-01
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本设计由STC89C52单片机电路+数字温度传感器DS18B20电路+按键电路+蜂鸣器报警电路+继电器控制电路+LCD1602液晶显示电路+电源电路组成。1、LCD1602液晶实时显示当前温度值和设置的温度上下限报警值,温度上下限可以通过按键设置,超出之后会通过继电器自动调节回设置温度(继电器需要外接加热器和散热器)。2、如果温度超过上限,温度过高打开制冷继电器,如果温度低于下限,温度过低打开制热继电器。3、如果1分钟内,没有温度调节到上下限范围内,则蜂鸣器报警。
上传时间: 2022-07-03
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温度是工业中极为常见的参数,几乎所有的工业系统中都有对温度比较严格甚至非常严格的要求,因此温度的控制在工业控制过程中占用很重要的地位。本文所选电阻炉模型是工业生产中十分常见的系统,同时也是一个具有非线性滞后性、惯性、不确定性等特点的被控对象。传统PID控制具有结构简单,参数调整方便等优点,所以应用十分广泛,但传统PID控制效果的好坏是基于对象数学模型建立的准确与否,所以对于像电阻炉这种对象模型复杂和难以确定精确模型的控制系统,就存在很大的局限性。因此会直接影响到系统的控制效果,达不到工艺要求。随着智能控制的发展,以模糊控制为基础的模糊PID控制发展日益完善,并且在温度控制中取得了比较好的控制效果。本设计以电阻炉为控制对象,以常规PID控制算法和模糊PID控制算法为理论依据分别对电阻炉进行温度控制。运用MATLAB软件仿真控制过程,通过在控制过程中不断改变普通PID控制器以及模糊PID控制器的三个参数来达到温度控制的目的。我们通过仿真结果可以看出,模糊PID控制无论在响应的快速性、抑制系统超调量,还是在抗干扰方面都具有比常规PID控制更好的优越性。本论文以实际对象进行控制,起到了良好的控制效果,对现实也具有一定的借鉴意义。
上传时间: 2022-07-18
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针对冬季供暖问题,该文研制了一种新型的智能全自动控制系统.整个控制系统主要由CPU主板、继电器分板以及控制面板组成,CPU主板实现温度的采集、处理、水位的测量、电源监视及报警等功能.继电器板用于控制循环泵的启停、紧急情况下的切断电源等.控制面板完成功能的切换以及显示等功能.控制系统在功能上具有供暖、热水、定时启动三大功能,还具有漏电、超温、低水位保护及报警功能.在控制方法上,由于温度控制领域多采用PID控制方法,有对不同的控温对象要用不同的PID参数,且调整不方便的缺点.该文采用模糊控制方法,模拟最佳控制者--人的控制行为,利用人的经验知识实现一种专家式的非线性控制.整个控制由模糊控制器完成,该文讨论了以温度偏差和温度变化率为输入量、电压为输出量的双输入单输出模糊控制器设计方法.以提高系统的控制精度、安全性和可靠性.该文研制的电锅炉控制系统,利用C语言编制控制程序,提高了开发效率及控制的灵活性.实际使用证明,该控制系统稳定、可靠、具有优良的控制效果.
上传时间: 2013-06-11
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研究表明,茶叶做青环境及工艺等是影响乌龙茶品质的重要因素。由于乌龙茶茶青在发酵过程会产生大量水汽,因此,对茶青发酵的温度控制要求十分高,而且还要求能够不间断除湿。目前,很多中小型乌龙茶加工车间采用空调来调节乌龙茶茶青发酵过程的温度和湿度,但是由于空调不能在制热过程中除湿,因此,采用空调是无法在低温天气用于茶青发酵加工的。 本文通过对空调系统的研究,结合除湿机的工作原理,设计了一种具有新型结构的茶青发酵温湿度控制系统。通过制冷回路的改进和阀门的切换,使得本系统既可以象普通空调一样制冷制热,也可以当作除湿机来用,满足了乌龙茶茶青发酵加工过程不间断除湿的要求。 论文详细介绍了该系统的工作原理和控制方法,包括模糊PID控制策略的研究,并基于DSP平台设计了相关的控制算法。最后,采用MATLAB进行仿真研究,证明较常规PID算法具有更好的控制性能。
上传时间: 2013-04-24
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