基于单片机的油光互补光伏发电站冷却装置温度控制系统设计.doc

摘要：当今科技迅猛发展，很多不同的领域将不同的科学技术融为一体，创新出更多的功能。本设计将单片机微处理器与测量技术进行结合，运用到到油光互补发电站的自动控制技术中，实现柴油机冷却系统水温的自动调节。

整个设计主要实现以下功能：（1）实时监测和采集环境温度；（2）显示设定的环境温度的上下限温度；（3）温度超出上下限温度启动报警系统；（4）通过电机的转向和转速调节水温，维持其在上下限温度内。

温度采集部分采用DS18B20温度传感器，实现温度的实时采集，并将温度模拟信号转换成数字信号发送至单片机。信号处理单元采用单片机，单片机对温度信号进行处理，将其送至显示单元电路进行显示，同时将其同上下限温度进行比较，当水温超出上下限温度时，控制电机的转向和转速，以实时调节水温。温度显示模块采用LCD1602液晶显示器，可以同时显示当前环境温度和设定的上下限温度。电机驱动控制电路采用L298电机驱动，接收温度偏差信号，以调节电机的转向和转速，改变柴油机中三通调节阀开度以控制水流速度。温度偏差信号越大，电机转速越快，迅速将水温控制在上下限范围内。声光报警模块由三个LED灯和蜂鸣器组成，当温度超出上下限温度时，启动报警系统。

关键词  油光互补发电站；发电机冷却系统；单片机控制；温度测量

目录

摘要

Abstract

1 绪论-3

1.1 课题背景及研究意义-3

1.2柴油发电机冷却水温度控制技术的发展-3

1.3课题设计内容-4

1.4本章小结-4

2系统方案总设计-5

2.1 系统原理-5

2.2系统的整体结构-5

2.3系统的性能标志-5

2.3.1测量、显示温度-5

2.3.2系统的报警功能-5

2.3.3系统的水温控制-5

2.3.4系统故障复位-6

2.4系统的性能特点-6

2.4.1系统整体造价低:-6

2.4.2系统可靠性高-6

2.4.3控制精度高:-6

2.5本章小结-6

3 系统硬件设计-7

3.1系统框图-7

3.2控制单元-7

3.3时钟震荡电路-8

3.4复位电路-9

3.5温度检测单元-10

3.5.1 DS18B20芯片介绍-10

3.5.2 温度采集电路-11

3.6键盘输入单元-11

3.6.1 键盘的原理与选择-11

3.6.2 按键输入电路-11

3.7温度显示单元-12

3.7.1 显示器介绍-12

3.7.2 显示电路-13

3.8声光报警单元-14

3.8.1 报警原理及选择方式-14

3.8.2 声光报警电路-14

3.9温度控制单元-15

3.9.1 L298电机驱动介绍-15

3.9.2 PWM脉宽调制原理-16

3.9.3电机驱动电路-17

3.9.4电机控制过程-17

3.10 电源指示、整流-17

3.11本章小结-18

4 系统主要软件设计-19

4.1 系统软件主程序设计-19

4.2 温度采集软件设计-21

4.3 温度显示软件设计-22

4.4 按键软件设计-23

4.5电机控制程序设计-23

4.6 其他程序设计-24

4.7本章小结-24

5系统仿真与调试-25

5.1 Proteus仿真电路-25

5.2 Keil编译程序-25

5.3 Proteus仿真调试-26

5.4硬件调试-28

5.5本章小结-30

结论-31

致谢-32

参考文献-33

附录-34

附录1 硬件电路图-34

附录2 程序-35