基于PIC16F876的暖风机控制系统的设计与实现

【摘要】：暖风机是一种通过燃烧轻柴油或煤油,加热空气送热风的取暖设备,主要供给机关、野战医院、机要通讯、维修等部门野营住帐或其它临时性住房时取暖使用,亦可在固定营房使用,除用于取暖外,还可用于通风换气。它主要由燃烧器、燃烧换热器、控制系统、风机等部分组成。控制系统控制着包括燃烧器、风机等在内的整个系统的运行过程,是暖风机设备的核心部分。因此,控制系统设计的好坏对暖风机设备至关重要。 本次设计暖风机控制系统的硬件部分由上位机和下位机及其外围电路组成。上位机采用PC机,通过与下位机间的通信实现对暖风机系统的状态监控；下位机及其外围电路实现对温度的检测、显示和实时控制。这种以单片机为核心的控制器还可以在不依赖上位机的情况下实现对暖风机的独立控制。 暖风机控制系统在一定程度上是一个温度控制系统,通过自动控制燃烧器、风机等输出单元达到调节室温的目的。它的加热对象是时变、非线性的系统,很难建立其精确的数学模型。模糊控制技术不用建立控制对象的数学模型,可根据操作人员对被控系统的控制经验或专家的知识为依据设计出控制器,实现对系统的快速并且稳定的控制。因此,系统软件设计时,将模糊控制算法引入其中。 上下位机间通信使用MSComm控件实现；并采用VB6.0对上位机界面进行了设计,使程序简单、清晰,为用户提供了直观、友好的管理平台。 【关键词】：PIC单片机 温度 模糊控制 通信
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP273;TU831.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题的背景与意义10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.2.1 暖风机控制系统的现状10-11
• 1.2.2 温度控制常用的控制策略11-12
• 1.3 论文结构12-14
• 第2章 相关知识介绍14-28
• 2.1 PIC单片机介绍14-17
• 2.1.1 PIC系列单片机简介14-15
• 2.1.2 PIC16F876芯片介绍15-17
• 2.2 异步串行通信17-19
• 2.2.1 异步串行通信的特点及格式17
• 2.2.2 RS-232C串行接口标准17-18
• 2.2.3 RS-485串行接口标准18-19
• 2.3 上位机串口通信19-21
• 2.3.1 VB软件介绍19-20
• 2.3.2 VB中串口通信程序设计方式20
• 2.3.3 MSComm控件介绍20-21
• 2.4 模糊控制21-26
• 2.4.1 模糊控制的原理22
• 2.4.2 模糊控制器的组成22-26
• 2.4.3 模糊控制的优点26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 系统的硬件设计28-38
• 3.1 系统总体设计方案28
• 3.2 单片机的选择28-29
• 3.3 外围电路设计29-35
• 3.3.1 温度采集电路29
• 3.3.2 键盘电路29-31
• 3.3.3 显示电路31-32
• 3.3.4 输出控制电路32-33
• 3.3.5 通信接口电路33-35
• 3.4 印刷电路板设计35-36
• 3.5 本章小结36-38
• 第4章 系统的软件设计38-60
• 4.1 暖风机模糊控制器的设计38-43
• 4.1.1 模糊控制器结构设计38-39
• 4.1.2 模糊化处理39-40
• 4.1.3 模糊控制规则40
• 4.1.4 去模糊化40-42
• 4.1.5 模糊控制的软件实现42-43
• 4.2 下位机软件设计43-53
• 4.2.1 初始化程序43-45
• 4.2.2 主程序45-46
• 4.2.3 中断程序46-47
• 4.2.4 温度采集模块47-48
• 4.2.5 按键扫描模块48-49
• 4.2.6 显示模块49-51
• 4.2.7 输出控制模块51-52
• 4.2.8 通信模块52-53
• 4.3 上位机软件的设计53-58
• 4.3.1 上位机界面的设计53-55
• 4.3.2 串口通信的实现55-57
• 4.3.3 数据显示的实现57-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第5章 系统测试60-66
• 5.1 系统仿真60-63
• 5.1.1 系统构建60-61
• 5.1.2 系统仿真61-63
• 5.2 系统测试63-64
• 5.3 调试中出现问题64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第6章 结束语66-68
• 6.1 工作总结66
• 6.2 未来展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-74
• 附录A 硬件设计原理图74-76
• 附录B 印刷版电路图76-77

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