基于单片机的学生宿舍灯光控制
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6 熔剂加工系统综合技术改造的效益预测 .
熔 剂加 工系统 技术 改造项 目 成后 , 根据 工艺流 程进行 系统 完 要 作 业参数 的重 新调 整, 计可将熔 剂加 工系统 的生 产能 力将 提高 到 预 2 —0/, 53t 不仅大 大 降低 了岗位 工人的劳 动强度 , h 而且会 因为系统 开 车时间的大 幅减少而 节约大量 备品备 件及 电能 消耗 。 技术改造完成后, 则年可节约总费用9万元, 3 其中: ( 作业率由7 . 1 ) 23 %降低到5%, 节约 电能费用: 5 年 (1010 K h 30 2 x(2 %一 % 0 3 4万元 10 — ) W/x 3 x 4 7 . 5 )x . = 3 5 3 5 3 ( 现 全年 衬板 钢球 消耗 费用为 20 2 ) 9 万元 , 低作业率后 可节 约 降
1 问题的 提 出 、
单片 机体 积小 , 量轻 , 苇 功耗 低 , 价格 便 宜 , 控制能 力强 。 利用 单片 机实 现对 学 生宿舍 电灯 的 实现 自动控 制 , 过 按键 设 置 , 通 实现 在规 定的时 间 自 动打开 所有 电灯, 在规 定的 时间 自 关闭所有电灯, 动 节约 r 人力, 节约了用 电。 五个按 键可 以用来调 整实际时 间, 也可以月 来设 置电灯 的开启关 闭时 间。 间显 示在数码 管上 , 位数码 管从 左 时 6 向右分 别表示 卜 个 时、 时、 十分、 个分、 十秒 、 个秒 , 通过大 功率双 向可 控 硅实现 弱电控 制强电 ( 单片机控 制学 生宿舍 电灯) 利 用单片机 实 。 现 对学生 宿舍 电灯的 自动控制 既有可能性 , 也有必要性 。
2 总体设 计
利用poes 制硬 件, rt 绘 u 利用ki 件编写程 序 , e软 l 然后 联合使 用构 成 虚拟实 验板先 进行仿真 , 仿真 成功后用d p 制印制板 进行 组装 , x绘 利 用在线 编程烧 录程 序 , 试 。 调 下面是 总的结 构 图。 用单片机 实现 利 自 控制 , 动 通过硬件 设 计和软件设 计完成 对学 生宿舍 的 自 控制 。 动
o O O下转 1 4 8 页
1 C i c ne eho g vri 8 8 nSe o O vw 万方数据 h a i c &Tcnl y e e
I技 术与应 用 T
物料因受到的抽吸力小于其 自 身的离心力和重力, 而在下落的过程中 不能 被气流 通 过涡 流叶片从 选粉机 上部 风管带 出, 致物 料落 人选 导 粉机 下部 灰斗, 由于选 粉机下 部灰斗 内安 装的 笼形 转 子与灰斗 间高等职 业 学校 江苏淮安 230 220
摘要 : 用单片 利 机设计了 学生宿舍的电灯 自 动控制 , 即每 天在规 定的时间自 动开启 , 动熄灭; 自 时间显示在数码 管上, 时间可调, 利用按 键设 置打开 电灯和 关闭电灯的时间 , 设置的时间也可调 ; 利用光电耦合器实现 强电和弱电的隔离, 解决了 学生宿舍忘记及时关灯而造成的浪费 。 关键词 : 单片机 双向可控硅 自 动控制 时间可调
图2 理 图 原
利用单 片机 进行 控制 , 用按 键 设置 启动和 关 闭时间 , 片机 利 单 的 引脚 P . 3 与光电耦 合器相 连, 电耦合 器与可控 硅连 接, 7 光 实现 弱电 控 制强 电, 时单片机 的引脚 P . 平 3 置低 电平 , 7 当到了开启 时间时, 用一 条指令S T 2 , E B P . 使单 片机 的这个引脚为 高电平, 7 从而 使可控 硅导 通, 强电电路通 路 , 电灯 亮 , 在规 定灯亮 的时 间, 3 一直为高 电平 ; P. 7 到规 定的熄 灯 时 间, 离用一 条指令 C R P . 使单片 机 这个 引脚 在 L 27 , 为低 电平 , 可控硅 不导通 , 断强 电电路 , 切 宿舍 所有电灯熄灭 , 比如可 以设 置早 k ;0 5 5 开灯 , :0 6 3 熄灯 ; E : O 灯, :0 晚 8 3开 9 3 关灯 , 当然这 个时间可以通过按键进行调整。 数码管采用两个3 位共阳数码管, 价
3 光 电耦合 器 . 3
图】总框 图
3 硬件 设 计
光 电耦 合 器, 近几 年发展 起 来的一 种半 导体 光电 器件 , 1 是 由 二 它具 有体积 小、 寿命 长、 干扰 能力强 、 抗 工作温 度宽及 无触 点输 入与 输 出在 电气上完 全 隔离等特 点 , 广泛 地应 用在 电子技 术领 域及 工 被 业自 动控 制领域 中, 它可以代替继 电器, 而用于隔离电路、 开关 电路。 下 面是光 电耦 合器和 单片机 的连 接 图, 用单片 机实 现 自动控制 。 利 在原 理 图中, 2 为 低 电平 时, 当P . 7 三极管 处 于截 止状 态 , 光二 极管 发 无 电流 流过不发 光 , 则两 端 电阻非 常大 , 相当于开 关 “ 断开” 当P . , 2 7 为高 电平时 , 导通 , 发光 二极 管发光 , 两端 电阻 变得很 小 , 当于 则 相 开关 “ 通” 接 。 3 按键 调整 . 4 有五个小按 键 , 在加 电后数 码管 显示 “00 . ” P . , 0 . 0 , 2 为0 此 00 7 时可直接 按s 、 2 s 键分别对 时、 秒进行 调整 , 当前 时间与北 ls、3 分、 使 京时 间相符 , 时间设 置过程 中将停止计 时, 在设 置好后按 s 退 出, 4 时 钟 即进入 正常 计 时。 果 要设 置输 出控 制 的预 置时 间则先 按s , 如 5 此 时可再 按s 、 2 s 键 时、 秒进行 设 置, 好后再按 一次 s键 , 1s、 3 分、 设 5 然 后按s 、 2 s 键 则分别对启动时 间的时、 秒进 行设 置, ls 、3 分、 设置好启 动时 间, 再进 行设 置关掉 的时 间, 以设 置几个 时 间段, 可 不清 除预 置 值。 3 数码管 . 5
格 [L 便 宜, : CD P , 显示 也比较清 晰。 用三极管驱动 数码管。 利 单片机 的 P .P. 0 一0 接数 码管 的段选 , P . P . 三极管后连 到吱码 管6 0 7 , 2 一2 接 0 5 个共 阳端 为位 选 。 际时 间调 整按 钮用 来调 整实际 的时 间 , 之 显示 在 实 使 数码管上 。 下面给 出此 控制 系统 的简略原 理图。 31 . 单片机 的选用 所 选 单片 机 为AT 9 5 , 种 类 型的 单片 机可 以实 现在 线 编 8S2 这 程, 方便程 序 调试 , 储量 较大 , 能较 强 。 一 个低 功耗 , 性能 存 功 是 高 C MOS8 位单片 机 。 能强大 的微 型计算 机 的A 8 S2 为 许多嵌 功 T 95 町 入式 控制 应 用系统提 供高性 价 比的解决 方案 。 体特点 表现 在以下 具 几个方 面:1 有优 异的性 能价 格比 ;2 成 度高 、 积 小 、 (具 ) (集 ) 体 可靠性 高 ;3控制功 能强 ;4低电压 、 功耗 。 ( ) ( ) 低 3 双 向可控硅 的选用 . 2 双向可控 硅是 在普 通可控硅 的基础 上 发展而 成的 , 不仅能代 它 替 两只反极性并 联的可控 硅, 而且仅需 一个 触发 电路 , 目 比较理 是 前 想 的交流 开关器件 。 这利 用双 向可控硅 控制 一栋楼 的所有电灯, 可控 硅的功 率要 考虑 , 这里 选用 的是KS 0 A 单片 机是 弱电器 件, 般 30 。 一 情况 下它的 工作 电压 为5 , v 电灯 工作所 需 电压为2 0 , 2v 属于 强电 , 强 电不能和 弱电有任何 电器接触 , 防止强电进入 到单片机 内, 光电耦 合 器和双 向可控硅 起 到隔 离作用。由于单片 机是 一个 弱电 器件, , 邑的工 作电压是 5 , V 驱动电流很 小. 而现在 要用它控制直 接电灯 显然是 不行 的. 实现弱 电控制 强电, 用小 电流控制 大电流 , 需要一 个 中间器件 , 用 双 向可控 硅 来实现 。 用可控 硅与光 电耦 合 器以及 强电部分 的连 接 , 实现 弱电控制强 电实现 弱 电控制 强电。
隙 较小 , 使大 量下落 的物料 因不能 及时 排 出选 粉机 而进入 选粉 机涡 壳, 导致 涡壳内积 料。 从 系 统 的 排 风 量 计 算 可 知 ,目前 2 0 6 KW 风 机 的 实 际 风 量 3 825 /距0一EP 选 粉机 所 要求 的风 量 4 0 0 /之 间的很 11 .m’ h S A 5 0 m h 大 缺 口是 导 致 选粉 机 不 能 正常运 行 的 主要 原 因 。 据 以下 计算 和 根 现 有风 机 参 数 ( 电机 功 率 2 0 6 KW风 机 全 压 P I7 0 a风 机 风 量 = 6 P 1 Q= 4 O m /) 比较 , 4 00 的 h 现有 的风 机风 量不能满足新 选粉机 的需要 , 必须对 现有 的排风 系统 进行 改造后 , 才能满足新 选粉机 的需要 。 41 . 系统排风 量核算 : ( 气流管需要 风量 : 1 ) 取气流管烟 气流速 1m/ 6 s
费用 : 9 ×(2 %一5 = 0 2 0 7 . 5 %) 5 万元 3
( 因作业率和各 种消耗 的降 低 , 大减 轻了岗位 工人更换 衬板 3 ) 大 和 补充钢球 的工作 强度。
参考文献 [朱昆 1 泉浒林发建材机械工程手册武汉工业 】 大学出 版社.
( 目前2 0 W风机 设计排风 量为4 0 0n/, 际出力: 2 ) 6K 40 实 i h Q 4 0 02360 ( 0 23 4 ) = 11. = 4 0 7 3 ,7 *( + 0 ) 3825 / 6 7 m h ( 选粉 机要求风 量40 0 , 3 ) 50 m / h () 系统风 量富余 系数 取 1 , 机 入 口 度4  ̄ 因此 主排烟 4 取 . 风 2 温 0 C, 机要求风 量为 : Q 4 0 0 1 (7 + 0 6 /2 3 6 0 = 4 8 . = 5 0 . 2 3 4 ) 0 (7 3 ) 7 6 7 m / 2 7 6 h () 5按O—E A S P 选粉机使 用说明书要求 , 一次 风、 二次风 、 二次 风 用量分 别占系统 总风 量的 7%、 0 5 因此要求一次 风 配人量 为 5 2 %、 %。 370m /, 35 二次 风配入 量为9 0 Ih 三次风 配入量 为25m /。 h 0 0T/, I 20 h 如 果选 粉机 配入的 一次 风全 部通过 气流管 提供 , 则气流 管内烟 气流 速 达N 1. m/ 86 s 6 。 42 . 系统阻 力核算 系统 各设备 阻 力损 失见下 表: