轴流式通风机智能控制系统设计课件.ppt

轴流式通风机智能控制系统设计 设计单位 安庆师范学院项目组成员 袁忠贤黄冰倩韩家群马飞项目组长 袁忠贤 项目背景设计要求设计方案设计原理算法流程测试数据心得体会 目录 矿井中瓦斯等有害气体 严重威胁工作者的身体健康 轴流式通风机可以及时通风换气保证作业者的身心健康 减少事故的发生 市场上的大多数通风机不能根据矿井中的瓦斯浓度自动调节风速 一 项目背景 两个风机 主风机和副风机风机速度 低速 中速 高速瓦斯浓度 正常值 警戒值 危险值 二 设计要求 三 设计方案 1 系统结构示意图 瓦斯传感器及检测模块 利用瓦斯传感器采集瓦斯气体浓度 进行模数转换 然后传输给单片机控制系统 b 单片机控制系统 用于控制整个系统的顺利运行 c 液晶显示模块 单片机根据酒精传感器采集到的数据 将其在LCD上显示 d 警报器装置模块 当瓦斯气体浓度达到危险值时 警报器发出警报 e 交流驱动系统及主副风机 根据瓦斯气体浓度的不同 单片机调控交流驱动系统工作 主副风机以不同模式下的速度进行运转 2 方案详细解释 四 设计原理 1 轴流式通风机主控A 原理图 原理解释主控模块以单片机最小系统为核心 根据采集模块传输过来的信号在内部软件编程下进行数值变换处理 单片机进行完数据处理后就将其结果输出显示 从而显示出瓦斯气体的浓度 其中显示部分我们采用LCD1602液晶显示瓦斯浓度值 同时单片机将处理结果分别送给指示灯继电器接口和交流电机驱动模块来控制主副风机的运转 B 实物图 元器件 STC89C52芯片MAX232芯片CRYSTAL1晶振POWER电源LCD16029015PNP三极管继电器排针排阻二极管电容电阻STC89C52用于控制整个系统顺利工作MAX232用于单片机和PC之间的通信 2 瓦斯浓度检测模块A 原理图 原理解释瓦斯传感器MQ 3用于采集瓦斯气体的浓度 然后将所采集到的数据经过TLC549模数转换器将接收到的模拟信号变为数字信号数据 通过接口将输出信号接到主控模块 瓦斯传感器MQ 3的7号引脚连接模数转换器TLC549的AIN引脚 将模拟电压量转化为数字信号送给主控模块 图中模块的LED灯用来表示该模块是否通电 B 实物图 元器件 传感器座TLC549芯片排针LED灯电阻电容TLC549是高性能的8位A D转换器 将模拟信号转换为数字信号 2019 12 20 13 可编辑 3 交流电机驱动 A 原理图 原理解释主控模块送过来的时钟信号SCL和数据信号SDA经过PCF8591的DA转换器转换成0 5V的模拟信号输出 该信号一旦能导通线性光耦PC817 移相控制电路TCA785的V11端就会接地 它的输出脉冲Q1Q2就会输出到三端双向可控硅驱动器MOC3021 这个芯片产生脉冲驱动晶闸管BTA41工作 从而驱动电机转动 至于风机的转速是通过脉冲的宽度来调节的 脉冲的宽度是两个电位器分压来决定的 电路中LM358芯片部分是用来检测电路的 其中按键S2是长动开关 按键S3是点动开关 按键S4是停止键 这些在电路的检测中是非常有用的 B 实物图 元器件 LM393 TCA785MOC3021 TLP521 1PCF8591 LM358ICL7660 78L05电位器 排针 二极管电阻电容 电解电容PCF8591用于将单片机的数字量转化为模拟量并输出TCA785用于移相 以驱动主副风机 整体实物图 五 算法流程 1 流程图 开始 初始化 采集浓度 浓度超限 LCD显示 主副风机工作 报警 返回 Y AD转换 AD转换 控制输出 2 核心代码 include include LCD1602 h include PCF8591 h include TLC549 h sbitjingbao P2 7 intmoshi 6 flag error 0 voidseries init EX0 1 IT0 1 EA 1 main intflag 6 i unsignedcharnongdu series init LCD Init LCD Clear Write PCF8591 1 0 LCD Disp String 0 0 nong Write PCF8591 2 0 LCD Disp String 4 0 du while 1 for i 0 i 0 switch moshi case1 if flag 1 break Write PCF8591 1 100 Write PCF8591 2 0 flag 1 break case2 if flag 2 break Write PCF8591 1 120 Write PCF8591 2 120 flag 2 break case3 if flag 3 break Write PCF8591 1 255 Write PCF8591 2 255 flag 3 break case4 if flag 4 break Write PCF8591 1 0 Write PCF8591 2 120 flag 4 break case5 if flag 5 break Write PCF8591 1 0 Write PCF8591 2 255 flag 5 break case6 if flag 6 break Write PCF8591 1 0 Write PCF8591 2 255 flag 6 break voidEx0 ISR interrupt0 flag error 1 六 测试数据 七 心得体会 学会了protel软件 掌握了pcb原理图的画法以及关于pcb板的布线方法绘图到