8740基于单片机的防盗与恒温的设计与实现 #单片机

伙伴你好，设计做好了，让我们来看一下具体的功能。

首先来看一下它的题目，题目是基于单片机的防盗与恒温的设计与实现。这是一款硬件相结合的设计架构，是由stm32f103c876为核心的单片机，通过esp8266wifi远程先要通讯模块。

首先尚未及和硬件部分的连接，尚未及使用的是手机app，安装包会放在资料里，一切的安装到自己的安卓手机上。在手机上建立一个拍摄点，连接成功之后登录就会出现这样的界面。

硬件部分除了stm32和wifi之外，有ds18b20温度传感器实时采集占片区所处环境当中的温度情况。今天其代表的是空调的恒温开关，人体红外热室传感器实时采集室内是否有人的出现，起到封面报警的作用。

具体的功能来登app看一下。

·如果是首次登录需要搜索did，就输8740用户名123，密码123，点击确认进行登录。用户管理是方便对用户进行增强排查，点击这里新增新的用户，输入用户名密码，角色填管理员，点击保存就可以了。也可以修改已有的用户名和密码，角色填管理员，不要动，然后保存。

·这个是用户管理监测控制，显示在线并且的在线时长进行读秒，说明上位机和硬件就建立了正确连接。如果这方显示离线，首先先看一下硬件是否正常供电，然后看wifi是否正确供。

正确连接：

·第一条实时监测温度是否有人数据显示在app上面。现在的温度是十九度，有无人，人靠近就是有，离稍微远一点就是无，因为它是通过监测红外的人体红外来显示的。温度放在这个手放在温度传感器上会有上升，拿走了之后就会下降。

·设定高温预值，先设定二十，低温预值要往上设一点。现在打开自动调控，看一下，现在属于是低温，先看低温，设到二十三，现在温度是二十二，是属于低温的情况，所以今天是又打开了。让温度上升高于低温，可以看到继电器就关闭了。

·如果继续加热高于高温，看到继电器又打开了进行恒温调控，比如只有在它们的区间内是正常的，高于或者是低于值都会有继电器开启的功能。

·看一下防盗布控，打开防盗布控显示现在是无人，把手放在这里，有人了之后就会显示有人闯入，而且立即封闭报警，同时也会弹窗有人闯入提醒，把防盗布控给关掉，即便有人也不会进行封面报警。

·这个就是人万一是在里面就不打开防盗触控就可以，如果人出去了，需要在这里进行防盗，再进行防盗副功能的开启。

以上所有的功能均已展示完毕，感谢收看。

新型恒温恒湿箱测控系统的设计与研究

摘 要：该文介绍了新型恒温恒湿箱测控系统的硬、软件设计方法。现有恒温恒湿箱为取得低温恒温效果 , 需将压缩机全速全功率运行 , 然后通过调节加热器来调整温度平衡 , 这样既耗能多又不便于控制。针对这一缺点 , 本设备中的空气压缩机采用调频技术 , 从而实现了制冷量的 PID (比例积分微分 ) 调节 ;通过使用单片机接口电路的复用技术 , 使整个硬件系统更简单、可靠 , 通过 X2 5 0 45芯片的使用 , 使系统实现了自动化标定与校准。

随着现代农业的发展, 恒温恒湿箱的应用越来越广, 生产、科研对它的要求也越来越高。要求它的性能价格比更高, 使用寿命更长, 使用费用更少 (省电) , 响应速度更快。笔者从硬、软件两个方面作了研究设计与调试, 研制出新型恒温恒湿箱, 以满足用户更高的要求。

1系统硬件设计

恒温恒湿箱测控系统的硬件框图如图1所示。主要包括带有20 kB闪存存储器 (flash memory) 和内存256B RAM的高性能AT89C55单片机芯片[1]、A/D转换器ICL7135、传感器、输入设备 (键盘) 、输出设备 (数码显示器LED、监视器CRT、微型打印机) 、输出控制设备等。

1.1单片机接口的复用技术

AT89C系列单片机共4个接口 (P0、P1、P2、P3) 32位, 本系统所需的接口如下:4×4键盘占8位;A/D转换器7135需12位;微型打印机10位;监视器CRT (串口) 2位;12位数码显示器LED需20位I/O口 (用并行口, 12位, 8段) ;输出控制位4位;2个控制二选一转换开关4066需2位;中断2位;X25045需4位, 故共需64位I/O口。如扩展I/O口则将使系统变得既庞大、又杂复。本文使用单片机接口的复用技术, 可以使系统大大简化。在复用技术中应遵循两条原则:除了输出控制位之外, 其它I/O口位都可以使用复用技术;充分利用单片机接口各位, 只有到单片机本身接口不够使用时才使用接口复用技术。

1.1.1 CRT监视器与LED显示器共用串口

如果不用接口复用技术, 单片机与PC机的通讯用了串口 (2位) , LED显示就只能用并口动态显示 (10+8=18位) , 总共需20位。本系统LED显示采用通过串入并出接口74LS164实现静态显示。如图1所示, 只要用单片机的1位作二选一开关4066的控制位, 亦即只用单片机的3位, 就达到了使两种显示器共用串口的目的。这样既节省了I/O口, 也节省了为LED动态显示CPU所花费的时间。

1.1.2 键盘与微型打印机共用P0口

键盘输入接口与微型打印机输出接口共用P0口, 键盘再用到中断口INT0, 微型打印机再用到WR、RD信号位即可使两者互不影响。

1.1.3 2045与ICL 7135共用P1口

本系统所采用的A/D转换器如图1所示的ICL 7135是四位半双积分A/D转换器。它具有抗干扰性能好, 转换精度高 (相当于14位二进制数) , 自动校零, 动态字位扫描BCD码输出, 单基准电压, 价格低廉等特点。虽然它的转换速度较慢, 但本系统所控的对象——温湿度变化都是缓慢的量, 是足够的了[2]。它占用P1口8位, P2口4位。

X25045芯片把3种常用功能——看门口定时器、电压监视和E2PROM组合在单个封装之内, 这种组合降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求。其中4096位串行E2PROM是按512×8组织的, 是提高系统可靠性及自动化标定与校准的硬件基础[4]。

ICL7135与X25045是分时与CPU联系的, 二者复用P1接口。前者虽然是连续工作, 但取数却是程序控制。X25045的工作有严格的时序, 理论分析与工作实践都证明, ICL7135的连续工作不会影响X25045的工作。

1.2信号处理通道设计

测控系统检测精度的高低在很大程度上取决于信号处理通道的设计质量。

1.2.1 传感器

本系统采用了稳定性、重复性和线性度都较好的铂电阻Pt100温度传感器和HS20型 (日本) 湿度传感器。高精度传感器是提高检测精度的重要保证。

1.2.2 通过采样参考值以消除系统漂移

通过多路模拟开关, 两个传感器和参考电阻的信号处理共用一个多路开关4051放大电路和A/D转换电路, 通过对参考电阻的采样与处理, 既简化了系统, 又基本消除了系统的漂移, 从而提高了检测精度。

2系统软件设计

整个恒温恒湿箱控制系统是在应用程序的控制下执行的, 应用程序由主程序、数据巡回采集及处理子程序、PID调节子程序、键盘中断服务程序、打印子程序及定时中断服务程序等组成。

2.1主程序

主程序流程图如图2所示。主程序顺序执行:①初始化:主要包括设定堆栈指针;定义定时/计数器工作方式;开中断及设中断优先等级。②将给定值及PID各参数由键盘或指定的flash memory单元传送到指定的RAM单元。③巡回检测、显示并调节温、湿度。这是软件系统的主体。

2.2控制方法的选用

本系统所采用的控制方法是PID控制方法[3]。用现有的同类产品实现低温下恒温控制, 需要将压缩机全速全功率运行 (因为压缩机不允许频繁起动) , 然后用加热器进行PID调节保持恒温。这无疑耗能多、噪声大、降低使用寿命。

本系统充分发挥单片机数控优势, 采用PID调频控制压缩机[4]的制冷量从而达到恒温的目的, 克服了现在同类产品的不足, 提高了产品质量, 有明显的节能效果。

本系统采用了积分分离的方法[4], 以消除在开工、停工或大幅度提降时, 因积分的作用, 产生大超调量, 而使系统不停震荡的现象, 取得很好的控制效果。

其控制算式为

其运算流程图如图3所示。

3主要技术指标

由于采用了较好的硬、软件技术, 实现了较高的检测精度和较好的控制效果, 本系统的主要技术指标如下:

温度范围-30～+80℃;温度波动度≤±0.3℃;温度检测精度≤±0.1℃;温度控制精度≤±0.4℃;湿度范围20%～100% RH;湿度波动度≤1% RH;湿度检测精度≤3% RH;湿度控制精度≤4% RH。

且比同类产品节电20%左右。

4结语

新型恒温恒湿箱测控系统由于采用了I/O接口的复用技术, 实现了设计真正意义上的嵌入式单片机测控系统[5]的设计, 这是提高性能价格比的极好途径。将调频技术应用于本系统的制冷压缩机, 使得PID控制方法用于制冷过程, 使制冷控制动态品质大为改善。

相关问答

[最佳回答]ThedesignoftheconstanttemperaturecontrolmonitoringsystemismainlyusedAT89S52controlofa...

单片机采用PID算法的控制输出宽度可调的PWM波方式控制继电器的导通和关断用以调整输出加热功率,使之切断或接通加热器,从而控制水温稳定在预值上。根据温控的...

单片机恒温烙铁的方案应该是比较简单,只要实现以下功能即可:1、单片机:主控制器,用来检测烙铁头的温度,然后与用户调节的作对比。如果温度低于用户设定的...

我没用过这么高温度的恒温烙铁,但是如果焊接技巧足够的话不会有问题的。因为本人经常焊接东西。感觉是这样。有用(0)回复awpcai500--600????为什么要...

对于PID控制,首先要明确几点:1.确定所需控制的物理过程是否可微分,可微分性是PID控制的基础条件之一;2.确定所要控制的参数是否可测量和可观察;3.确定所需...

首先焊接之前要把主板清洁干净,所有单片机引脚孔都必须贯通,并把单片机引脚孔周围全部处理干净。然后把单片机引脚同样处理干净上好焊锡,焊锡不能上厚,多用松香...

这个问题很笼统,具体设涉及到哪方面呢?自己理解吧,提到了电流,我想应该是电工提出来的吧。编程?不防理解为plc编程吧。既然提到控制电流,那这个电流就是...上...

全自动石油产品凝点测定仪FDT-0317适用范围全自动凝点测定仪符合GB/T510、国家标准要求,采用多个单片机组成的主控部件,自动制冷、自动恒温、自动检测,并自动...

[回答]目前国内最先进的生产高档天地盖纸盒的设备之一。TG-3C40P型全自动制盒机实现了上胶、拼板/贴角、自动定位、折入成型等动作的全自动完成,全过程自...

[回答]15天,那要看是什么植物了,超过根部就行神州的D5是什么意思,网络上确实没查到肌护冠咎攉侥圭鞋氦猫。神州的官网没有故障代码查询。不过,根据我多年...