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。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景与意义

1．2 研究现状

1．2．1 暖风机控制系统的现状

1．2．2 温度控制常用的控制策略

1．3 论文结构

第2章 相关知识介绍

2．1 PIC单片机介绍

2．1．1 PIC系列单片机简介

2．1．2 PIC16F876芯片介绍

2．2 异步串行通信

2．2．1 异步串行通信的特点及格式

2．2．2 RS-232C串行接口标准

2．2．3 RS-485串行接口标准

2．3 上位机串口通信

2．3．1 VB软件介绍

2．3．2 VB中串口通信程序设计方式

2．3．3 MSComm控件介绍

2．4 模糊控制

2．4．1 模糊控制的原理

2．4．2 模糊控制器的组成

2．4．3 模糊控制的优点

2．5 本章小结

第3章 系统的硬件设计

3．1 系统总体设计方案

3．2 单片机的选择

3．3 外围电路设计

3．3．1 温度采集电路

3．3．2 键盘电路

3．3．3 显示电路

3．3．4 输出控制电路

3．3．5 通信接口电路

3．4 印刷电路板设计

3．5 本章小结

第4章 系统的软件设计

4．1 暖风机模糊控制器的设计

4．1．1 模糊控制器结构设计

4．1．2 模糊化处理

4．1．3 模糊控制规则

4．1．4 去模糊化

4．1．5 模糊控制的软件实现

4．2 下位机软件设计

4．2．1 初始化程序

4．2．2 主程序

4．2．3 中断程序

4．2．4 温度采集模块

4．2．5 按键扫描模块

4．2．6 显示模块

4．2．7 输出控制模块

4．2．8 通信模块

4．3 上位机软件的设计

4．3．1 上位机界面的设计

4．3．2 串口通信的实现

4．3．3 数据显示的实现

4．4 本章小结

第5章 系统测试

5．1 系统仿真

5．1．1 系统构建

5．1．2 系统仿真

5．2 系统测试

5．3 调试中出现问题

5．4 本章小结

第6章 结束语

6．1 工作总结

6．2 未来展望

参考文献

致谢

附录A 硬件设计原理图

附录B 印刷版电路图