智能风机控制器

--第五章智能风机控制系统的软件设计本系统的控制软件采用模块化结构设计，各个功能块相互独立，并容易根据需要扩展。在结构上由一个主程序、和定时中断服务程序组成。5.1主程序主程序主要完成单片机初始化及定时器计数器T1、T0的初始化功能，并查询P1□状态。首先查询P1口的状态，根据不同状态，完成不同速度的控制程序。定时器T0用作定时25ms,定时器T1用作计数。当P1口为0F0H时，完成零速度档控制；当P1口为0F1H时，完成第一档速度控制；当P1口为0F3H时，完成第二档速度控制；当P1口为0F7H时，完成第三档速度控制；当P1口为0FFH时，完成第四档速度控制。定时器T0中断服务程序开始时完成转速测量。主程序流程图如图5-1所示。图5-1主程序流程图5.2定时器定时子程序开始溢出结束定时器是图5-2定时器定时子程序流程图NY开始溢出结束定时器是图5-2定时器定时子程序流程图NY置T0的模式置TH0,TL0初始值5.3定时器T0中断服务程序定时器T0定时一分钟后，执行中断服务程序。图5-3定时中断服务程序第六章智能风机控制系统的调试在对控制器进行性能检验实验前要对各子程序分别进行初级调试，确保各个子程序运行正确，程序的执行流程正确，才能保证系统的各组成模块正常工作，实现预定的功能。主要分为以下几个部分进行。软件编译及仿真使用伟福S51仿真器进行硬件和软件调试，主要调试内容有：检验单片机系统是否烧好程序；编程各速度档位程序，检验单片机是否正常输出，驱动电路是否正常工作，达到预定的效果。温度检测电路的调试MF52D103F3950热敏电阻接到比较器的反相端，比较器的同相端接电位器，调整四个10K的可调电阻，使它们的阻值分别为59K、339K、2K、206K，这样，就组成了四个速度的档位。改变热敏电阻感测的温度，观察比较器的输出是否发生变化。运算子程序调试运算子程序有定时子程序，PWM不同波形子程序等。调试时对于许多未知的参数，根据所需的条件，给出假定的数据，使程序逐个执行，如能完成预定的处理功能或与手工计算的结果相符，就说明该程序已通过调试。由于一些程序中又包括下一级的子程序，例如，速度档位程序中包含定时子程序，调试顺序为下到上。整个程序的联调对整个软件程序进行连续调试，看各子程序间有没有冲突；程序运行步骤是否正确，在某时刻程序运行所处的位置是否正确。多次运行调试，若每次结果都正确，则说明各子程序间没有矛盾，反之，要对子程序做相应的改动，然后重新调试。反复调试，直至整个程序能连续正确地运行，整个软件调试才结束。把程序写入伟福编译器里，进行编译无错误后，并经调试后，程序能够正确运行，把程序烧到单片机里，硬件部分焊接好，单片机的PWM信号输出端接一个示波器，烘烤温度传感器，即改变热敏电阻的测得的温度，观察示波器显示的波形，则实验成功完成。如图6-1所示（a）(b)V50V（a）(b)V50V50(d)图6-1不同速度时PWM波形第七章总结本控制器是以单片机为控制主板，对风机降低机箱温度进行智能控制。系统开发的流程为单片机原理学习、熟悉电子元器件性能和使用方法、进行总体结构设计、绘制系统原理图、焊接电子器件、组装成控制器、控制对象的建模、编写程序、各子程序调试、模拟实验、检测控制效果。由于时间有限，再加上本人对控制器的主要器件单片机、传感器、电机、以及其他电子元器件的功能和特性都比较陌生，所以本控制器的设计采用一边学习，一边实践的方法，在实践中摸索前进，不断调整，逐步完善。本控制器的不足之处还有待进一步完善，使其更好的服务与控制应用中。本控制器的主要特点有：（1）模块化设计，扩展性强。模块化设计，使控制器具有一定的通用性，而且运行安全可靠。只要对控制器稍加改变就可以实现别的控制功能。（2）成本低，整个控制器中的电子元器件都是实验室常备和常用器件。（3）操作简单，打开电源开关，系统自动工作。（4）体积小，反应灵敏，控制度高。本控制器还不够完善，有许多值得改进的地方，以下几个方面有待进一步提高：（1）进一步提高测量精度，提高系统集成度和可靠度。（2）多加风扇的速度等级，使控制系统工作更加完善。（3）对于担心噪声影响的场合，采用光电耦合器隔离电路是有效的。参考文献[1]刘佳.冷却风扇用无刷电机的变速控制系统[J].家电科技.2006年10期：50-51.[2]驰宇.电风扇发展的新动向[J].电工技术，1995年:32-32.[3]沙占友.智能化集成温度传感器原理与应用[M].机械工业出版社，2002.[4]杨宝生，于修水.温度传感器MAX6650性能及其风扇控制功能[J].科学技术与工程，2005年5卷13期：900-902.[5]叶启明.风扇速度控制器[J].家庭电子.2003年5期：39-40.[6]任志程.形形色色的NTC热敏电阻器[J].电子世界，2004年4期：54-55.Honeywell/Commercial.NTC/PTC热敏电阻手册./sensing.MF52珠状测温型NTC热敏电阻器./cpa_7.htm.[9]四电压比较器LM339的8个典型应用例子./blog/u/52/1176117546.doc.[10]采用FANSENSETM技术的PWM风扇控制器[J].MicrochipTechnologyincDS21444C-CN，2004.[11]8050三极管参数/data/Article/technic/200801/13381.html2008-1-11.[12]王晓明电动机的单片机控制[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.[13]张晓峰.交流电机控制技术的发展与展望[以今日电子2007年6期：38-40.[14]孙旭东，王善铭.电动学[M].清华大学出版社，2006.[15]张家定，林幅严，崔宏月.基于MCS-51单片机的直流小电机PWM调速设计[J].中国矿业大学(北京)，10083,2004.[16]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版社，2006.[17]李维军，韩小刚.基于单片机用软件实现直流电机PWM调速系统[J].机电一体化，2004年5期.Allcompanyandproductnamesthatappearinthispaperarethetrademarksorservicemarksoftheirrespectiveowners,including,AnalogDevices(ADT7460),MicrochipTechnology(TC664),andNationalSemiconductor(LM63).Ohm,D.(AprilMay2004).PWMSchemesandcommutationmethodsforbrushlessDCMotordrives.e-Drive,MagazineofelectricMotorandDriveTechnology,Volume5,Issue2.pp19.Microchip.AcousticNoiseReduction.RetrievedJuly,2003.from/1010/indexhtmlMaryBurke.AnalogDevicesInternational.Circuitfordrivingafanwithhigh-frequencyPWM.1995.RetrievedApril28,2004from/library/analogDialogue/archives/38-02/fan_speed.html致谢本论文的研究工作是在张秋鄂教授的悉心指导下完成的，首先我要向张老师表示诚挚的谢意。在论文研究过程中，老师高屋建领的指导了我课题研究的总体思路，设计方案，详细分析了我在研究工作中出现的错误，耐心解答我提出的问题。在论文撰写期间，导师不厌其烦的指导我论文的写作，几易其稿，每次导师都认真审阅，提出宝贵的修改意见，使我茅塞顿开。四年来我不仅从老师那里学到了专业知识，更主要的是学到了从事研究工作的方法和严谨的科学态度，我将终身受益。我在学习期间得到了长春理工大学各位老师及同学的关心和帮助，特此感谢。最后，向几年来朝夕相处，真挚善良的同学们表示深深的谢意。

附录热敏电阻数据MF52型常用规格电阻值-温度对照表（单位：）阻值34703380395041003950(50399(100(5)（10）（10）（15）））温度(℃)-2036.9570.7898.26159.75486.08995.64-1935.1267.3292.74150.45458.63938.84-1833.3964.0587.55141.74432.91885.63-1731.7560.9782.69133.59408.79835.78-1630.2158.0578.12125.95386.17789.05-1528.7555.2973.83118.79364.94745.23-1427.3752.6869.8112.08345.02704.11-1326.0650.266.01105.79326.3665.52-1224.8347.8662.4599.88308.71629.28-1123.6545.6559.194.34292.18595.24-1022.5543.5555.9589.14276.64563.25-921.541.5652.9884.25262.02533.18-820.539.6750.1979.66248.26504.89-719.5637.8847.5775.34235.31478.27-618.6636.1845.0971.29223.11453.22-517.8234.5742.7667.47211.61429.63-417.0133.0440.5663.88200.78407.41-316.2531.5938.4960.5190.57386.48-215.5230.2136.5357.32180.93366.74-114.8328.934.6854.33171.84348.13014.1827.6532.9451.51163.26330.57113.5626.4731.348.85155.16314212.9725.3429.7446.34147.51298.35312.4124.2728.2843.97140.28283.58

411.8723.2526.8941.74133.45269.63511.3722.2725.5839.64126.99256.44610.8821.3524.3437.65120.88243.97710.4220.4723.1735.78115.09232.1889.9819.6322.0634109.62221.0399.56718.8321.0132.33104.44210.48109.1718.0620.0130.7599.53200.49118.79217.3419.0729.2594.88191.03128.43116.6418.1827.8490.48182.07138.08715.9817.3326.586.3173.58147.75915.3516.5325.2382.34165.53157.44614.7415.7724.0378.58157.9167.14814.1715.0522.975.02150.67176.86313.6214.3721.8271.64143.81186.59113.0913.7220.868.42137.29196.33212.5913.119.8465.37131.11206.08412.1112.5218.9262.48125.24215.84711.6511.9618.0559.72119.67225.62111.2111.4317.2357.11114.37235.40510.7910.9316.4554.62109.34245.19810.3910.4515.752.25104.5525510101550100264.8119.6329.56914.3347.8695.67274.639.2799.15813.745.8291.56284.4578.948.76813.0943.8887.64294.2918.6168.39612.5242.0383.91304.1338.3068.04211.9740.2780.36313.9818.0087.70511.4638.5976.98323.8357.7237.38410.9636.9973.75333.6967.4497.07810.4935.4770.68343.5627.1876.78610.0534.0167.76353.4346.9356.5089.6232.6264.97363.3126.6946.2439.21531.362.31373.1946.4625.998.8330.0459.77383.0816.2395.7498.46228.8357.35392.9736.0255.5198.11227.68402.8695.825.2997.77826.58412.7695.6235.0897.4625.53422.6745.4334.8897.15624.53432.5825.2514.6976.86723.57442.4945.0764.5146.5922.66452.4094.9084.3396.32721.78462.3274.7464.1726.07520.94472.2494.594.0125.83420.14482.1744.4413.865.60519.38492.1024.2973.7135.38618.64502.0324.1583.5745.17617.94511.9654.0243.444.97617.27521.9013.8963.3124.78416.62531.8393.7723.1894.60116.01541.783.6533.0714.42615.42551.7223.5382.9594.25814.85561.6673.4282.8514.09814.31571.6143.3212.7483.94513.79581.5633.2182.6493.79813.29591.5143.1192.5543.65712.81601.4663.0242.4633.52212.35611.4212.9322.3753.39311.91621.3772.8432.2923.2711.49631.3342.7572.2113.15111.09641.2932.6742.1343.03810.7651.2542.5952.062.92910.32661.2162.5181.9892.8249.964671.1792.4431.9212.7249.619681.1432.3721.8552.6289.288691.1092.3021.7922.5368.97701.0762.2351.7312.4478.66711.0442.1711.6732.3628.37721.0142.1081.6172.2818.09730.98412.0481.5632.2037.8255.0452.8350.7248.7146.7944.9543.241.5239.9238.3836.9135.5134.1732.8831.6530.4729.3428.2627.2226.2325.2724.3623.4822.6421.8421.0620.3219.6118.9218.2717.6317.0316.4415.8815.34740.95541.9891.5122.1277.5514.83750.92771.9331.4622.0557.314.33760.9011.8781.4141.9867.0613.85770.87511.8261.3681.9196.8313.39780.85021.7751.3241.8556.6112.95790.8261.7251.2811.7936.3912.52800.80271.6771.241.7346.1812.11810.78021.6311.2011.6775.9811.71820.75841.5871.1631.6225.7911.33830.73731.5431.1261.5695.610.97840.71691.5011.0911.5185.4310.61850.69711.4611.0561.4695.2510.27860.6781.4221.0241.4225.099.945870.65961.3840.9921.3764.939.629880.64171.3470.96151.3334.779.325890.62431.3110.93211.2914.629.032900.60761.2770.90381.254.488.749910.59141.2430.87641.2114.348.476920.57561.2110.851.1734.218.213930.56041.1790.82451.1374.087.96940.54571.1490.81.1023.967.715950.53141.1190.77621.0683.847.479960.51751.090.75331.0363.727.251970.50411.0630.73121.004