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PIC单片机在家用电暖气中的应用

发布时间:2020-07-21 18:25:25 阅读: 来源:折弯机厂家

摘 要:本文介绍了PIC16C72单片机在家用电暖气中的应用,简述了PIC单片机的性能特点,详细阐述了电暖气控制器软件设计和温度采样电路硬件设计。

关键词: PIC单片机 电暖气 控制器 温度采集 Abstract:This paper introduces the application of PIC16C72 in home electric radiator and discusses simply the character of PIC e design of controller’s software and temperature sampling circuit are described in detail. Keywords: PIC Single Chip Microcomputer Electric Radiator Controller Temperature collection 引言:家用暖气如果用煤烧的话,既污染环境,又不方便. 因此,开发一种使用方便、安全、简单的电控制器来自动控制暖气供暖,十分必要。本文介绍了以PIC单片机为控制核心的电暖气控制器的实现方案.

1.PIC单片机的性能特点PIC系列单片机是美国Microchip公司率先推出的采用精简指令集计算机、哈佛双总线和两级指令流水线结构的8位嵌入式微控制器。它具有运行速度快,工作电压低(最低工作电压可为3V ),功耗低,输入输出驱动能力强(可直接驱动LED),体积小,价格廉,指令简单易学易用等优点。另外,它还集成了一系列具有独特功能的外围专用电路,例如振荡器选择、可靠的复位电路、监视定时器电路等;有些PIC单片机如PIC16C72还带有8位A/D转换部件,这样构成系统时可以减少外部元器件而降低系统成本。目前,PIC微控制器已广泛应用于家电控制、电讯通讯、工业控制、智能仪器仪表、金融电子等许多领域。鉴于以上优点,我们选用PIC16C72为家用电暖气设计了控制器。

2.控制器的总体结构及功能

电暖气控制器的总体结构如图1所示

控制器以PIC16C72单片机为控制核心,根据入口和出口水的温度来控制加热和起泵,从而控制暖气的的温度。一上电,当出口温度ToutTb时起泵3s,让水循环;入口温度Tin>Tt时停泵、停加热;Tout>Ta时停泵、停加热并声光报警9s,

图1 控制器结构框图

以保证人身和设备的安全。选档键选择4档之一,4个档的Th、Tb、Tt、Ta不同,数码管显示当前选择的档位(1—4)。

3.温度采样电路在该控制系统中,我们采用半导体器件AD590做温度传感器分别采样入口和出口水的温度。AD590体积小,线性度好,随温度变化的参量是电流信号,它是以绝对温度为分度的,当介质温度为零摄氏度时,输出电流是273uA,每升高1度,电流升高1uA。温度采样电路原理图如图2所示。PIC16C72的RA0和RA1引脚作为模拟量输入端,分别采样入口和出口温度。在采样电路中采用了1K的电阻将电流信号转换为电压信号,因此,温度每变化1摄氏度采样电路输入信号将变化1mv。零点电位是否准确将直接影响采样的准确性,调整500欧姆电位器使输出端的电位是273mv,这样就将其转化到摄氏温度下。温度采样电路放大倍数为20倍时A/D转换出来的数字量与实际的温度值刚好相等。

图2 温度采样电路

4.软件设计系统软件主要由主程序和定时器TMR1溢出中断服务程序以及多个子程序组成。

4.1主程序主程序主要完成系统初始化设置、查询按键以及各种控制功能。初始化主要是各I/O口、各寄存器、定时器的初始化以及开定时器和定时中断允许等。主程序流程图如图3所示:

图3 主程序流程图

4.2定时器TMR1的溢出中断服务程序

定时时间间隔设为5ms,完成选定档位的动态显示,每10ms启动一次A/D转换,分别采样入口和出口温度值;为了滤除干扰,当采样到4个值时,采用中值加算术平均值滤波法滤波作为一次采样的值,因此,入口和出口水的温度每80ms更新一次。中断服务程序流程图如图4所示:

图4 中断服务子程序流程图

4.3键处理子程序键处理子程序设置不同的档位,1—4循环。

4.4控制部分根据两个温度值的不同起停加热、起停泵以及报警等。

5.结论本设计,硬件电路简单,功能全,安全可靠。开发以来,通过长期的试验证明既方便又省电,还有利于保护环境,该产品现正在批量生产。

参考文献:[1] 窦振中,汪立森.PIC系列单片机应用设计与实例.北京航空航天大学出版社,1999[2] 窦振中.PIC系列单片机原理和程序设计. 北京航空航天大学出版社,1998

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