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货淋室PIC单片机控制系统介绍


本文在简朴阐发产业用货淋室净化控制体系根本领情原理及发显近况的底子上,先容了一种基于PIC单片机技能的、具有通道门连动互锁、体系参数LCD表现、语音同步提示等功效的智能型货淋室专用净化控制体系。细致论述了体系的硬件构成、事情原理及软件在体系重要事情流程、可靠性等方面的计划与实现。末了,凭据现实运行环境对体系冗错方面的技能提出了进一步的美满意见,具有广泛意义。

本文所述的货淋室净化体系是比年来在当代生物工程、细密电子、医药医疗、食品加工等范畴中,要求生产清洁厂房与天然环境严酷断绝环境下出现的一种通道清洁设置装备部署。货淋室净化室作为体系构成的主体,起到去除职员、东西、质料等表面的灰尘,杀灭流畅细菌,又对货淋室净化室两侧的清洁区和天然区(非清洁区)缓冲断绝的作用。

早期的货淋室净化体系中,风淋电机的起停多为手动控制,清洁区与天然区通道门也不克不及主动互锁,容易由于员工疏忽或企图方便不平从货淋室净化规程造成生产区环境污染。随着微处置处罚器、传感器等制造及应用技能的生长,现在的货淋室净化控制体系,不但有美满可靠的清洁区与天然区通道门的双门电磁主动互锁装置,通道门是否可靠闭合的光检测技能及通道门闭合非常环境下的声光警示,红外传感的风淋电机主动起停及风淋历程准确定时控制,还引入了紫外光细菌杀灭,人性化的语音提示,体系节能降耗等新的计划理念。

由于隔壁庞大的产业生产环境,加上货淋室净化控制体系自有的门锁控制器件电磁行动、电机起停等因素的滋扰,在由平凡的微处置处罚器构成的货淋室净化控制体系运行可靠性不易得到有用保障的环境下,一些货淋室净化控制体系的计划接纳了产业PLC控制技能[1][2],这类体系在满意重要计划功效的同时,也肯定水平上限定了体系对表现、语音等技能的机动应用。

微芯(Microchip)公司的PIC系列单片机以其杰出的计划理念和富厚的资源特点,颠末10余年的积极开辟,在电信、家用电器、产业控制、、仪器仪表、汽车电子等很多范畴得到了极为辽阔的生久远景[3]。以下论述基于PIC单片机技能构成的智能风淋清洁控制体系的详细计划头脑。

1 体系布局及事情原理

1.1 硬件构成

思量体系的布局、功效、微处置处罚器资源以及大概用于构成数据、办理、安保等目标的集散式体系的总线情势等综合因素,宜选择PIC系列的16F873A芯片。构成的智能风淋清洁控制体系如图1所示,包罗含看门狗及复位电路的微处置处罚器,通道门闭合状态检测及用于员工收支清洁生产区并保障生产地区清洁的通道门开联系关系动互锁电磁控制,对应风淋电机起停控制的反射方法红外检测,体系事情模式、风淋定时时间、报警等参数选择及设定的键输入及LCD表现,体系参数存储,风淋清洁历程语音同步提示,紫外光细菌杀灭,电磁门控节能及体系电源等几大部门。红外感到检测部门接纳一体化布局的芯片如Siemens的SFH506-38。思量到体系运行对及时性要求并不很高,体系参数的加载或设定只在少少数环境下作用,故充实发挥PIC系列单片机富厚的

串行总线资源及编程上风,参数存储选择I2C情势的24C02。四位LCD数显亦接纳基于I2C情势的PCF8577C驱动[4],此中高两位为体系事情模式及事情状态表现,低两位为风淋定时时间的表现。语音同步提示部门接纳OTP情势的WTV系列语音芯片中的WTV040-16P,该芯片为40S语音长度,串行方法下最大可128段寻址播放。体系电源部门在通道门电磁锁控开释状态下通过36V输出为8V经二极管断绝的输出端电容充得充足的电压。吸合控制产生后,起首通过电容放电使得电磁锁控可靠吸合,然后由8V电源提供连续的节能连结电压。

体系微处置处罚器PIC16F873A详细资源分派如图2所示。体系晶振4MHz。语音芯片WTV040-16P为单线串行控制方法,BUSY为放音状态盘问端。

1.2 软件控制

货淋室净化控制系同一个有代表性的部门是体系有关通道门的办理及风淋清洁控制的历程,其控制流程如图3所示。此中为表述方便约定,与外部天然地区(非清洁区)雷同的通道门为A门,与生产地区(清洁区)雷同的通道门为B门。在风淋历程前A、B通道门主动双锁并在门的外侧伴有赤色LED警示,防备此时有人不测收支污染清洁地区。红外感到风淋为员工进入风淋清洁室内有用地区后,通过红外感到启动风淋电机举行的正常风淋清洁历程,风淋历程中除风淋喷头自身旋转外,语音会主动提示被风淋者前后转体,以包管清洁结果。要是进入室内肯定时间内不到有用地区担当风淋清洁历程,会有语音提示,这种环境下通道门锁不会开释。逼迫风淋为员工回到表面后体系对受到污染的货淋室环境举行的自净历程。别的技能不再赘述,请参考相干参考文献。

1.3 可靠性计划

为了保障体系在庞大环境下可靠运行,除了正常使用微处置处罚器内部的看门狗以便体系在不测去世机环境下及时复位重启外,思量到体系参数准确与否对体系可否正常可靠的运行起着至关重要的作用,在此接纳了如下步伐:起首,在微处置处罚器的数据存储区内划出两个巨细雷同的体系主、辅参数存储区。体系上电参数加载时,从外部数据存储芯片24C02中一连读取两次体系参数并分别放至上述划出的主、辅参数存储区内,数据读取历程完成后体系立刻举行主、辅参数存储区数据比力,若有非常重复体系参数加载历程。正常事情模式环境下为了分身体系步伐运行速率与可靠性两个方面,固然不消频仍的举行外部体系参数加载,但是在每个事情步伐运行周期伊始起首举行主、辅参数存储区数据的比力,发明非常及时举行体系参数重新加载。出于同样的思量,在体系参数设定修改完毕后,除了对24C02的写入举行正常的体系参数生存外,立刻将刚写入24C02内的体系参数再反读回内存的帮助参数区,并同样举行主、辅参数存储区数据的比力,非常环境下则要求重复对24C02的写入历程,防备体系参数在存储历程中出现不测。

2 结论

基于PIC单片机技能的智能型货淋室净化控制体系,承袭了PIC单片机体系布局简洁、运行快捷、环境顺应本领强、技能保密性好等产业控制单片机的固有特性。由于接纳了通道门连动互锁、体系参数LCD表现、语音同步提示、细菌杀灭、节能降耗等一些新的计划技能及头脑,因此体系具有直观方便、操纵可靠、亲和性好等长处。

由于上述体系是基于通道门的开关检测对员工的收支做出推理果断的,体系现实运行发明,当有员工只是开关通道门而并不现实收支风淋清洁室时,固然不会造成对清洁地区污染的直接结果,但仍会使得体系对员工的真实流向果断堕落。因而软件中还应该思量创建一种正常的红外感到风淋清洁历程与逼迫风淋自净历程之间的相互转换干系,在此底子上,最好通过在通道门口设置两个对射方法的红外光检测装置并将其输出信号送至微处置处罚器的方法,凭据其被人体遮挡的先后次序终极由体系对员工的流向做出准确可靠的果断。

 

 


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