冷庫恒溫控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

摘要：基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)，包括硬件開發(fā)、軟件編程與仿真調(diào)試等，采用積分分離ＰＩＤ技術(shù)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，主要研究了關(guān)于冷凍庫的蔬菜水果恒溫貯存問題，在過程控制中利用數(shù)字技術(shù)令溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)。制作樣機(jī)均穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到預(yù)定精度要求。

關(guān)鍵詞：蔬果貯存；單片機(jī)；溫度控制調(diào)節(jié)

中圖分類號：ＴＰ２７３ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）19－4059-03

The Analysis and Design of Cold Storage Temperature Control System

ＣＨＥＮ Ｃｈａｏ－ｄａ

（Ｔｉａｎｈｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０５４０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｄｗａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ， ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ， and so on， ａｎｄ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ＰＩＤ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｆｒｕｉｔｓ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ ｉｎ ｃｏｌｄ ｓｔｏｒｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｔｅｎｄｅｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｗｅｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｏｎ ｐｒｏｔｏｔｙｐe.

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｖｅｇｅｔａｂｌｅ and ｆｒｕｉｔ ｓｔｏｒａｇｅ； ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ； the adjustment of ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ

冷庫是利用降溫設(shè)施創(chuàng)造適宜的濕度和低溫條件的倉庫［１］，研究冷庫的恒溫貯存問題關(guān)系到蔬果保鮮和能源節(jié)約，意義深遠(yuǎn)。基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的硬件組成、軟件設(shè)計(jì)及相關(guān)的接口電路，并且充分考慮了系統(tǒng)的可靠性，采取了相應(yīng)的措施予以保證。針對控制對象的特點(diǎn)，在系統(tǒng)辨識的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的控制算法進(jìn)行了仿真研究，并在單片機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了控制算法。最后針對溫控系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，表明所述的溫度ＰＩＤ控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的可行性和有效性。

１系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)

１．１總體方案設(shè)計(jì)及基本原理

根據(jù)設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)模塊可以劃分為：單片機(jī)、制冷機(jī)、顯示器、測溫單元、鍵盤單元。系統(tǒng)原理框圖如圖１所示。

根據(jù)方案設(shè)計(jì)，控制器主要用于對溫度測量信號的接受和處理，根據(jù)環(huán)境溫度控制冷庫制冷與否，控制顯示電路對溫度值實(shí)時(shí)顯示以及控制鍵盤實(shí)現(xiàn)對溫度值的設(shè)定，所以采用ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ作為系統(tǒng)控制器。單片機(jī)運(yùn)算功能強(qiáng)，自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且具有功耗低、體積小、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)。……