综上所述,模糊控制具有以下优点:利用模糊控制代替传统精确的控制系统使得系统显示更直观,更有益于非专业人士操作理解。同时以简单模糊逻辑系统作为模糊控制的主体,其具有的并行处理能力突显。另外基于模糊控制研制开发的产品成本低。可降低产品的软、硬件成本。
综上,所以我们选择单片机的功能配合模糊控制来完成本次课题,最终达到电热毯温度直观可控的目的。
1.2研究内容及要求
本课题主要研究基于模糊控制的电热毯控制系统的整体设计,该设计试验阶段,将使用加热电路对研究对象进行加热,以达到升温效果,同时对其温度进行测量和控制,使研究对象温度达到并保持在设定好的温度指标。本课题中的研究对象为电热毯,是非常具有代表性的温度检测控制系统,模糊控制技术很好的针对此控制对象进行了恒温控制。本课题主要内容如下:
(1)利用AT89C51单片机实现对电热毯实际温度的控制,能够控制加热模块持续加热或停止运行。文献综述
(2)除上述功能外,增加三个独立式按键,其功能是设定所需的温度值,并能够显示当前温度值和控制温度值及超温报警。
(3)在实现上述功能的基础上,融入模糊控制思想,根据实际温度与设定温度的差值来寻找合适的功率挡进行加热。
(4)完成该系统的软件部分设计,主要包括LCD显示程序、按键功能执行程序、温度采集程序、温度控制程序及主程序的设计。同时硬件电路原理图能够在Proteus上实现仿真。
2 方案论证
2.1 系统工作模块选择论证
2.1.1 显示模块方案选择和论证
在实际生活或者系统设计中,常用的显示器件有:数码管显示器,简称LED;液晶显示器,简称LCD。用户可根据实际需求进行选择。
方案一:采用LED显示器作为显示器。LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器件,其中七段LED是最常用的LED显示器。数码管显示亮度较高,但是在控制方面不是很灵活,需要多个控制器端口,而且要进行显示驱动电路设计,占用系统较大的面积[1]。本课题中,由于要显示实时温度和设定温度,若采用LED数码管则需另外多加一个按键,增加系统复杂性,且不能够直观的比较两个温度,故不采用这种方案。
方案二:采用LCD液晶屏作为显示器。液晶显示器分辨率及图像质量高,显示的信息内容清晰且不存在闪烁;虽然它的体积小、重量轻,但其显示的内容却很丰富。与此同时,液晶显示器工作时没有辐射,使用寿命长,是一种低功耗的显示器件。本课题中,实际温度和设定温度能够在LCD上同时显示,不用进行实际温度与设定温度模式的转换,方便直观的进行观察比较,简化系统结构,故采用LCD液晶屏作为显示器。
2.1.2 键盘模块方案选择和论证
在单片机应用系统中,每一个按键或键盘都有其特定的功能。用户可根据所需按键数量的多少,选择合适的键盘或按键。
方案一:采用独立式按键。独立式按键是指直接利用一根I/O口线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占用一根I/O口线,每根I/O口线上的按键的工作状态不会影响其他I/O口线的工作状态[2]。由于本课题中需要用到的按键数量较少,并且独立式按键具有控制方便灵活,程序编写简单等优点,故采用独立式键盘。
方案二:采用行列式键盘。行列式键盘按键设置在行线与列线的交叉点上,而键盘开关的两端分别与行、列线相连。行列式键盘首先通过CPU判断键盘上有无按键按下,当有按键按下时,再识别是哪个按键按下,它的线路较复杂,适用于按键较多的情况下,故不采用这种方案。源:自~优尔·论`文'网·www.youerw.com/