单片机在水泥养护箱的温湿度控制中的应用
郑钦文1 郑传国2
1.浪潮创新科技有限公司 2.辽宁省高速公路管理局营口管理处
随着时间的推移和科技的发展与进步,人们对水泥产品的要求越来越高,但是水泥砼试件确实一个极易干裂变形的产品,因此人们便需要一个水泥养护箱对水泥砼试件进行温度和湿度的控制,使水泥砼试件不变形不干裂,完美地保存水泥砼试件。
本课题是围绕着水泥养护箱的温湿度控制进行设计的。单片机选用AT89S52单片机,它兼容于MCS-51系列单片机,拥有可擦写1000余次的FLASHMEMORY,便于系统的开发与修改。AT89S52还具有价格低廉的特点,它虽然是8位机,但是最高频率可以达到24MHZ,处理速度完全可以达到设计要求,本课题硬件设计主要包括单片机最小系统,温度检测电路,湿度检测电路,温度控制电路,湿度控制电路,AD转换电路与报警电路。
系统要求保证水泥砼试件不变形不干裂,必须将水泥养护箱的温度和湿度控制在一个范围内。因此需要使用温度检测电路和湿度检测电路来将养护箱内的温度和湿度检测出来,将检测到的数据传给单片机,继而通过单片机控制鼓风机和空调来对箱内的湿度和温度进行控制。
水泥养护箱专用于水泥试块的标准养护。全不锈钢制作,喷雾装置采用超声波加湿、制冷采用大功率压缩机、温湿度（数显）,并可装微型打印机（打印时间任意设定）,是试验室、质检部门对水泥砼试件养护的理想设备。
主要使用单片机为控制器,单片机的发展主要经过三个阶段:第一阶段(1974-1976):单片机的初级阶段。因为工艺限制,单机采用双片形式,而且功能比较简单。
第二阶段（1976-1978）:低性能单片机阶段。以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表。这种单片机片内集成有8位CPU,并行I/O口,8位定时计数器,RAM及ROM等。不足之处是无串行口,中断简单。
第三阶段（1978年至今）:高性能单片机阶段。单片机以其优异的性能,低廉的价格,不断渗透到生活的每一个角落。单片机生成厂商如雨后春笋不断涌现,多系列,多型号,各种性能组合的单片机层出不穷,不断满足不同应用场合的新要求。随着芯片制作工艺,技术水平的不断提高和单片机需求量的不断增大,单片机的性能价格也不断攀升,呈现出一派欣欣向荣的景象。单片机技术的开放性,生产商的竞争激烈性和广泛市场需求等因素,无疑为单片机飞速发展提供了强大动力。因此,单片机应用开发成为当今的主流。
3、若温度高于设定值,则单片机控制微型空调,利用微型空调制冷,将水泥养护箱内温度降低;反之若温度低于设定值,则单片机控制微型空调,利用微型空调加热,将水泥养护箱内温度升高。
4、单片机通过PID调节振荡使温度控制在一个设定的范围内。5、湿度检测电路先通过传感器对水泥养护箱内湿度进行一次检测,将检测到的湿度信号传入单片机内。
6、单片机对湿度检测电路传递来的信号进行分析,并与设定值进行比较。
7、若湿度高于设定值,则单片机控制鼓风机,利用鼓风机直接将水泥养护箱内潮湿空气吹出养护箱,将水泥养护箱内湿度降低;反之若湿度低于设定值,则单片机控制鼓风机,利用鼓风机向水槽内出入空气以产生水蒸气,将水泥养护箱内湿度升高。
8、单片机通过PID调节振荡使湿度控制在一个设定的范围内。上位机采用单片机对整个控制系统进行控制,它主要的功能有以下几点。
1、键盘功能:可以通过键盘进行设定,以设置一个温度的设定值以及一个湿度的设定值。
2、文字显示功能:可以显示设定的温度值与设定的湿度值以及当前水泥养护箱内的温度值和湿度值。
3、曲线显示功能:可以将一直以来的温度变化曲线与湿度变化曲线显示出来,以便于更好的观察温度的变化和湿度的变化。
4、报警功能:在系统出现异常的时候进行报警,响铃并记录报警的时间与报警时的温度情况和湿度情况。
下位机采用单片机对整个控制系统进行控制,它主要的功能有以下几点。
1、温度检测功能:利用传感器对水泥养护箱内当前温度进行检测,并将信号传入下位机。
2、温度控制功能:利用微型空调对水泥养护箱内温度进行控制,可以升高或降低水泥养护箱内温度。
3、湿度检测功能:利用传感器对水泥养护箱内当前湿度进行检测,并将信号传入下位机。
4、湿度控制功能:利用鼓风机以及水槽对水泥养护箱内湿度进行控制,可以升高或降低水泥养护箱内湿度。
5、报警功能:在水泥养护箱内温度或湿度出现异常情况时进行报警,并记录报警时的时间与报警时的温度值和湿度值。
一、控制系统的方案设计
本课题旨在设计一个水泥养护箱温湿度监控系统,系统设计要求如下。
1、温度控制范围:,相对湿度大于等于90%。
2、当温度低于设定值时,启动加热设备,反之停止加热,湿度控制原理相同。
3、下位机完成温湿度检测、控制和报警。
4、上位机完成温湿度设定、显示温湿度值和温湿度变化曲线,并具有报警功能。
二、系统组成总体结构
根据设备和工艺要求,水泥养护箱要包括温度检测电路,湿度检测电路,温度控制电路,湿度控制电路,温度控制器和湿度控制器以及单片机。
控制过程如下几点。
1、温度检测电路先通过传感器对水泥养护箱内温度进行一次检测,将检测到的温度信号传入单片机内。
2、单片机对温度检测电路传递来的信号进行分析,并与设定值进行比较。
2014. 11233
单片机在水泥养护箱的温湿度控制中的应用
郑钦文1 郑传国2
1.浪潮创新科技有限公司 2.辽宁省高速公路管理局营口管理处
随着时间的推移和科技的发展与进步,人们对水泥产品的要求越来越高,但是水泥砼试件确实一个极易干裂变形的产品,因此人们便需要一个水泥养护箱对水泥砼试件进行温度和湿度的控制,使水泥砼试件不变形不干裂,完美地保存水泥砼试件。
本课题是围绕着水泥养护箱的温湿度控制进行设计的。单片机选用AT89S52单片机,它兼容于MCS-51系列单片机,拥有可擦写1000余次的FLASHMEMORY,便于系统的开发与修改。AT89S52还具有价格低廉的特点,它虽然是8位机,但是最高频率可以达到24MHZ,处理速度完全可以达到设计要求,本课题硬件设计主要包括单片机最小系统,温度检测电路,湿度检测电路,温度控制电路,湿度控制电路,AD转换电路与报警电路。
系统要求保证水泥砼试件不变形不干裂,必须将水泥养护箱的温度和湿度控制在一个范围内。因此需要使用温度检测电路和湿度检测电路来将养护箱内的温度和湿度检测出来,将检测到的数据传给单片机,继而通过单片机控制鼓风机和空调来对箱内的湿度和温度进行控制。
水泥养护箱专用于水泥试块的标准养护。全不锈钢制作,喷雾装置采用超声波加湿、制冷采用大功率压缩机、温湿度（数显）,并可装微型打印机（打印时间任意设定）,是试验室、质检部门对水泥砼试件养护的理想设备。
主要使用单片机为控制器,单片机的发展主要经过三个阶段:第一阶段(1974-1976):单片机的初级阶段。因为工艺限制,单机采用双片形式,而且功能比较简单。
第二阶段（1976-1978）:低性能单片机阶段。以Intel公司的MCS-48系列单片机为代表。这种单片机片内集成有8位CPU,并行I/O口,8位定时计数器,RAM及ROM等。不足之处是无串行口,中断简单。
第三阶段（1978年至今）:高性能单片机阶段。单片机以其优异的性能,低廉的价格,不断渗透到生活的每一个角落。单片机生成厂商如雨后春笋不断涌现,多系列,多型号,各种性能组合的单片机层出不穷,不断满足不同应用场合的新要求。随着芯片制作工艺,技术水平的不断提高和单片机需求量的不断增大,单片机的性能价格也不断攀升,呈现出一派欣欣向荣的景象。单片机技术的开放性,生产商的竞争激烈性和广泛市场需求等因素,无疑为单片机飞速发展提供了强大动力。因此,单片机应用开发成为当今的主流。
3、若温度高于设定值,则单片机控制微型空调,利用微型空调制冷,将水泥养护箱内温度降低;反之若温度低于设定值,则单片机控制微型空调,利用微型空调加热,将水泥养护箱内温度升高。
4、单片机通过PID调节振荡使温度控制在一个设定的范围内。5、湿度检测电路先通过传感器对水泥养护箱内湿度进行一次检测,将检测到的湿度信号传入单片机内。
6、单片机对湿度检测电路传递来的信号进行分析,并与设定值进行比较。
7、若湿度高于设定值,则单片机控制鼓风机,利用鼓风机直接将水泥养护箱内潮湿空气吹出养护箱,将水泥养护箱内湿度降低;反之若湿度低于设定值,则单片机控制鼓风机,利用鼓风机向水槽内出入空气以产生水蒸气,将水泥养护箱内湿度升高。
8、单片机通过PID调节振荡使湿度控制在一个设定的范围内。上位机采用单片机对整个控制系统进行控制,它主要的功能有以下几点。
1、键盘功能:可以通过键盘进行设定,以设置一个温度的设定值以及一个湿度的设定值。
2、文字显示功能:可以显示设定的温度值与设定的湿度值以及当前水泥养护箱内的温度值和湿度值。
3、曲线显示功能:可以将一直以来的温度变化曲线与湿度变化曲线显示出来,以便于更好的观察温度的变化和湿度的变化。
4、报警功能:在系统出现异常的时候进行报警,响铃并记录报警的时间与报警时的温度情况和湿度情况。
下位机采用单片机对整个控制系统进行控制,它主要的功能有以下几点。
1、温度检测功能:利用传感器对水泥养护箱内当前温度进行检测,并将信号传入下位机。
2、温度控制功能:利用微型空调对水泥养护箱内温度进行控制,可以升高或降低水泥养护箱内温度。
3、湿度检测功能:利用传感器对水泥养护箱内当前湿度进行检测,并将信号传入下位机。
4、湿度控制功能:利用鼓风机以及水槽对水泥养护箱内湿度进行控制,可以升高或降低水泥养护箱内湿度。
5、报警功能:在水泥养护箱内温度或湿度出现异常情况时进行报警,并记录报警时的时间与报警时的温度值和湿度值。
一、控制系统的方案设计
本课题旨在设计一个水泥养护箱温湿度监控系统,系统设计要求如下。
1、温度控制范围:,相对湿度大于等于90%。
2、当温度低于设定值时,启动加热设备,反之停止加热,湿度控制原理相同。
3、下位机完成温湿度检测、控制和报警。
4、上位机完成温湿度设定、显示温湿度值和温湿度变化曲线,并具有报警功能。
二、系统组成总体结构
根据设备和工艺要求,水泥养护箱要包括温度检测电路,湿度检测电路,温度控制电路,湿度控制电路,温度控制器和湿度控制器以及单片机。
控制过程如下几点。
1、温度检测电路先通过传感器对水泥养护箱内温度进行一次检测,将检测到的温度信号传入单片机内。
2、单片机对温度检测电路传递来的信号进行分析,并与设定值进行比较。
2014. 11233