变风量空调系统多参数测量方法
摘 要室环境温湿是空调系统两主要参数,对其及、准确测量是设计变风量空调风口形式重要依据。
介绍由单片机895和数式、单总线型温传感器8B0以及温湿传感器组成多测量系统。
采用88B0组成矩形测温络,3组成温湿测量部分,有效地改善了系统测控能力,风口形式设计提供了研究平台。
关键词变风量空调系统; 室温湿;895;8B0; 图分类993献标识码编00373X(00)80503lrr r r Vrbl r Vl rg G g, (llg l & lrl grg, X’ vr rr & lg, X’ 70055, )br rr r vr r rr rg , r r r b gg VV rg v l r gl rrllr 895, glb gr gl r 8B0 rr r r l rgl rr g rk 8 8B0 r rr r 3 r, l rv r rl bl , r rr lr r gg v VV rg Kr vrbl r vl rg ; rr r vr; 895; 8B0; 0 引 言变风量空调系统是利用改变送入空调区域送风量适应区域荷变化种空调系统。
它不仅能提供良舒适性,而且有显著节能效,因获得了广泛应用。
变风量空调系统是靠变风量末端实现,而控制变风量末端设备依据是室空调参数,合理准确地测量室参数是实现控制基保证。
因要成功实现变风量空调系统风口结构优化设计,及、准确测控环境温是关键。
随着信息技术革命深入和计算机技术飞速发展,各种先进技术都应用VV系统,对温湿检测技术要也愈愈高。
传统对变风量空调实验室变风量末端装置研究依据是采用传统分立式温传感器热电偶作传感器测温系统,测量存零补偿问题,且外围电路复杂,体积较,其换数据不易用计算机处理,而通常传统模拟湿传感器不仅要设计信调理电路,还要复杂校准和标定程,其测量精难以保证。
系统采用集散测控系统设计方案,即由 5系列单片机、8只温传感器8B0和3构成下位温湿采集系统,单片机责数据采集和上传。
上位机利用软件实现温实测控、数据存储、数据处理等功能。
由数据传输方式是两线制,多测温占用微处理器口线多,所以采用单总线制8B0智能温传感器测量多温,而湿测量可以采用,用它既可测量湿,也可以测量温,从而节约。
多测量系统工作原理整系统包括88B0传感器,3温湿传感器,895单片机,由它们共完成数据采集功能;R 3总线和机构成了数据接收、显示、分析及处理单元,系统结构图如图。
895单片机控制8单总线温传感器8B0和3两线制温湿传感器,向总线上传感器发命令,分别控制温测量和湿测量;通R 3接口将数据传送到计算机,利用软件对数据进行存储、显示和处理。
图 系统硬件结构框图 硬件结构 温湿传感器 温传感器确定系统采用美国ll公司生产单总线数式智能温传感器8B0,测温围55～+5 ℃;换精9～位进制数,可编程确定换位数;测温分辨率9位精05 ℃,位精006 5 ℃;换9位精9375 ,0位精875 ,位精750 ;部有温上、下限告警设置[]。
外,还具有独特单总线(地线﹑数据线﹑控制线合条信线)接口方式,仅要根口线就可以与微处理器双向通信,而且允许根总线上挂接多8B0,很方便地组成多温检测系统。
每8B0都有全球惟6位二进制R代码标志着器件,多路测温就是通匹配每芯片R代码该路温[]。
由总线上所有器件都通条信线传输信息,这样整系统就要严格地按该器件单总线协议规定序进行工作。
8B0操作主要有以下几步骤初始化;8B0;匹配8B0;发送温换指令;取温值[3]。
湿传感器[]采用r公司专利技术,该传感器将温湿传感器、信放调理、换、二线制串行接口全部集成芯片[5]。
体积仅与火柴头相近,使传感器具有品质卓越,响应超快,抗干扰能力强,性价比极高等优。
传感器默认分辨率分别位(温)、位(湿),也可以降至位、8位。
湿测量围是0~00%R,对位分辨率003%R,测温围0~+38 ℃;对位分辨率00 ℃。
每传感器芯片都极精确湿室进行标定,校准系数以程序形式储存存。
测量程,可对相对湿进行动校准,使具有00%换性。
它测量原理是首先利用两只传感器分别产生相对湿、温信,然放,分别送至换器进行模数换、校准和纠错,通二线串行接口将相对湿及温数据送至微控器,再利用微控器完成非线性补偿和温补偿[6]。
微处理器选择数据采集前端装置由微处理器构成,挂接传感器矩阵8测传感器,3测,存储采集控制程序和器件序列,实现巡回采样、数据处理和通信等功能。
与8B0,匹配处理器主要有单片机芯片、R芯片、芯片等。
选择原则如下() 微处理器位数应与传感器精保持致;() 微处理器提供接口形式和数量应满足传感器要;(3) 微处理器应能提供软件编程要存容量。
考虑到系统实用性、济性,以及布线难易程,选择了l公司895作处理器。
8958位处理器,对位传感器分辨率可采用双精数据处理。
应用895非总线,可提供3根线,用其8根挂接传感器,两根进行串口通信,其接口形式也应满足传感器要。
895与系列处理器895相比,引脚是样,主要区别895R空 KB,而895空8 KB,可用存储量8B0序列。
3 单片机与8B0及通信电路设计系统使用895单片机,它设定案件手动电平复位方式,外接059 z晶振作系统钟,用单片机口条单总线分开进行温采集。
了保证有足够能力驱动该总线,8B0采用外接电供电方式,单线总线上加7 kΩ上拉电阻,完成对8B0总线上拉。
该系统共有88B0,通双脚屏蔽电缆分组接口条单总线上,组成行距08,列距05行7列矩形测量络。
是两线制数据传输方式,通常多测量应用系统是将多分别独立地连接到微控制器口上,微控制器通对每进行测量操作,得到每温湿数据。
但这样连接方式存两主要缺。
是,由每占用微控制器两口,所以微控制器有限口将制约着单微控制器上所能测量数;二是,由每测量所是固定不变,所以采用单独操作逐测量方式多测量系统必然导致数据采集长,控制滞,从而影响控制系统性能提高[7]。
空调测控系统,要所采集温湿数据是反应整室环境相总体情况,所以多必须开始测量,即微控制器必须向多发送测量命令。
结合室应用具体要,对多传感器和微控制器连接方式采取如下方案各K线接到微控制器口上,而线则分别接到不口线上。
这种连接方式有几优首先,传感器只占用+口,比前述方式节省了口,了多测量系统微控制器口短缺和尽可能增加测量矛盾问题;其次,由多共用条钟线,所以每次测量可以发出测量命令,多传感器进行测量,只次等待则完成了整体数据收集,缩短了数据采集,控制系统快速响应提供了条件。
图3K钟接到0口,而各线分别接到,和3口,当要再增加测量,只要增加对应口数即可,而且只要对程序做很少修改,即可实现系统灵活扩展。
~l7共根口线作条单总线数据线,每条总线上挂接78B0,这样单片机l口就可以控制测量8测温,刚满足变风量空调实验室温场测量要。
系统要每根测温总线长约5 ,这种长对电缆要较低,这里采用单总线推荐使用5类无屏蔽双绞线。
图 部分硬件原理图图3是与单片机硬件连接电路图[8]。
般温变化缓慢,通R 3串行接口将单片机采集数据传送到机,从而利用软件对数据进行处理和显示。
R 3是目前常用串行接口标准,它提供了单片机与单片机、单片机与机串行数据通信标准接口,通信距离可达到5。
895输入输出电平L电平,机配置是R 3标准串行接口,二者电气规不致,采用X3芯片实现L电平到R 3电平换[9]。
图3 与单片机硬件连接电路图3 程序设计温湿多测量系统软件设计采用模块化结构,Kl 5编程语言。
软件设计主要包括部分是上位机单片机895软件编程,用实现测温及测湿选择和温湿数据采集;二是下位机与上位机机通信。
测量前必须将其接到单片机发送命令序,而8B0有其惟码,通匹配每芯片R码就可以该路温,湿采集,如图所示。
图 湿采集程序流程图 结 语根据变风量空调实验室传统温测控方法不足,以及具体情况设计出可行性测温方案,它由单片机和88B0组成矩形温测量络,3组成温湿测量单元。
具有实、方便、可靠地实现对空调室空调参数测量,可通R3串行通讯将采集温湿数据传送至机。
该方案与以前测控方案相比,实现了测温实性,并测控络化提供了基础,外该系统还具有智能化,体积,可靠性高,实性强等优。
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