基于 !"#$ 的无线温度控
制系统设计
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作
者简介%罗东云((010+),男,江西宜丰人,讲师,硕士研究生,九江学院电子工程学院教师,研究方向:嵌入式技术,2+3456%
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罗东云
(
九江学院 电子工程学院,江西 九江 ,,&’’A)
摘 要:基于 !"#$ 的无线温度控制系统将分为现场和远端两级进行控制,现场为温度信号采集及温度控制执行;
远端部分为承担算法的上位机,通过 !"#$ 网络远端接收到温度数据后,在线计算得到控制数据,再通过无线网络
将数据传输到现场对系统进行精确的控制。在设计中,采用了 BCDECF 等仿真软件实施仿真,不仅有效地加快了
设计的进程,而且完善了设计方案仿真。实践运行结果表明,这种控制方法不仅实现了无线远端控制,而且资源开
销少,响应速度快,控制过程稳定,能满足实际要求。
关键词:无线传输;远端控制;处理器;控制算法;仿真
中图分类号%
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文献标识码%C 文章编号%(**G+G1&A(&*(()*>+**A*+*&
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] 引言
温度是工业过程中
最常见、最基本的参数之一,
物体的任何物理变化和化学变化都与温度有关。温
度一般约占全部过程参数的 50%左右,因此温度检
测在工业生产中占有很大的比重
[
1]
。以往的温度控制
方
法是人工到现场手动测量采集温度数据并现场控
制,由于许多温度信号需要 24 h 实时采集与控制,
而且还有很多的现场是十分危险的场合,所以这种
人工采集的方法就显得尤为笨拙,同时会消耗大量
的人力物力且工作周期也相当长。为了提高工作效
率及节省资源,提出了“基于 GPRS 无线传输的远端
温度控制”。该系统在采集现场安装一个 GPRS 数据
传输终端,通过温度传感器采集远端数据,然后通过
GPRS 网络传输上位算机,由于计算机运算速度快
且存储容量大,不仅可以采用较为先进的控制算法,
而且能够制作数据库大量存储温度数据,方便图形
化显示与打印。在设计当中,采用了 MATLAB 等仿
真软件实施仿真,不仅有效地加快了设计的进程,而
且完善了设计方案
[
2]
。
. 系统设计
CDC 系统硬件设计
系统由上位机和下位控制
设备两部分组成。控
制设备主要由温度传感器和单片机组成。软件部分
由温度控制处理算法程序、后台温度数据库二部分
组成。通过温度数字传感器的单片微处理器控制将
被测设备温度通过无线发射 GPRS 模块传递至无线
接收 GPRS 模块,上传到上位机。上位机进行温度比
较,如果未达到设定温度,将进行相关算法计算。将
控制参数发送至下位单片机,单片机根据相关参数
调节供热阀的开度大小,从而调节温度,直至温度达
到设定值。系统硬件设计框图如图 1 所示。
CDE 单片机与温度传感器接口通讯电路硬件设计
第 30 卷第 6 期
2011 年6 期
煤
炭 技 术
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图 ( 系统硬件框图
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