＿ＪＪ — —一 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ 工业技术 基于单片机控制的智能温控风扇 谢志平 （广东省技师学院，广东广州５１６１００） 摘要：本装置可对环境温度进行实时监测与控制。由温度传感器ＤＳＩ８Ｂ２０对温度进行采样和转换成数字信号送入单片机，并与设 定的动作温度进行比较，实时温度通过数码显示出来，如果实时温度超过设定的温度上限，则自动起动风扇电机运转，并且风扇的转 速会随温度升高而加速。如果实时温度超过设定的最高温度，电动机则全速运转。 关键词：温度；ＤＳ１８Ｂ２０；单片机 中图分类号：ＴＭ５文献标识码：Ｂ 前言 随着单片机在各个领域的广泛应用，用单 片机作控制的温度控制系统也应运产生，比如 用单片机控制直流电机随环境温度变化而改变 转速的装置，例如：笔记本电脑上的智能ＣＰＵ 风扇，当ＣＰＵ温度超过一定标准时，ＣＰＵ风扇 会加速运转，且随着温度的升高转速不断的变 快。受此启发，在目前的电风扇中，对其进行改 造，设计智能温控电风扇，当环境温度超过２５ 度时，自动启动风扇运转，并且随着温度的升高 而加速。达环境温度达到３５度时，电风扇全速 运转。本装置采用单片机模仿ＣＰＵ风扇的温控 部分，用数码管完成温度实时动态显示。 电路功能主要体现在以下方面： １．温控风扇包含了８０５ １系列单片机的最小 应用系统，同时在此基础上扩展了一些实用性 强的外围电路。 ２通过数码实时动态显示。 ３．采用了温度采集元件ＤＳ１８Ｂ２０，电路简 单并且高效采集温度信息。 ４．运用编程的方法使单片机随温度变化对 ＰＷＭ信号进行调制，从而改变电机的转速。 １整体方案设计 本设计的整体思路是：利用ＤＳ１８Ｂ２０温度 传感器直接输出数字温度信号给单片机进行处 理，在数码管上显示当前环境温度值。同时由 ＰＷＭ脉宽调制来改变电机的转速。总体结构框 如图１所示： Ｂ＝０时，Ａ＝ 精度高。ＤＳ１８Ｂ２０信息仅需要单总线数据通信， Ｂ＝１时，电机正转，而Ａ＝１，使用非常方便。 ０，Ｂ＝０时电机停转。而ＰＷＭ脉冲信号的占 ＤＳ１８Ｂ２０其管脚有三个端，其中ＤＱ为数 空比则决定了电机的转速。电路设计如下： ２６度与３４度时的ＰＷＭ波形。可以看出２６ 字信号端，ＧＮＤ为电源地，ＶＤＤ为电源输入端。 对ＤＳ１８Ｂ２０进行读写编程时，必须保证读写时 的时序，否则将无法读取温度结果。主机控制 ＤＳ１８Ｂ２０完成温度转换必须经过３个步骤：每 次读写前都要对ＤＳ１８Ｂ２０进行复位，复位完 成后发送一条ＲＯＭ指令，最后发送ＲＡＭ指令， 这样才能对ＤＳ１８Ｂ２０进行预定的操作。 一圈４ ２６度与３４度的ＰＷＭ波形 两位共阳极数码管进行显示。将实时温度信号 转换成七段码，通过查表的方式显示送Ｐ０口输 出。采动态扫描方式，先送个位段码，打开个位， １０ＭＳ后关个位，送十位段码，打开十位。利用人 眼视角暂停现象进行动态扫描。电路如图２所 不。 图５实时仿真截图 ３程序没置 软件设计主蛰分为主程序、温度读取子程 序、显示子程序、输出控制子程序。温度读取子 程序完成对温度传感器数据的读取及数据换 算，显示子程序主要是显示当前温度值；输出控 制子程序且｛４根据温度的数值完成对输出口的控 制。程序流程图如 下。 图２数码管显示电路 （３１．电机调速电路的设计。电机调速电路采 用直流电机专用芯片Ｌ２９８进行驱动，单片机在 温度信号的控制下输出占空比可调的ＰＷＭ脉 ２单元模块设计 冲信号送入Ｌ２９８的１Ｏ脚，而电机的正反转是 系统主要部件包括ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器： 由５脚和７脚的电平高低来决定，当Ａ＝０， ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机系统、数码管显示电路、电机 驱动电路。 （１）．温度采集电路 ｌ＇Ｋ￣ｒ９２ 把温度信号直接转换 ｛Ｄ 如’成串行数据信号供单 片机使用，而且硬件开 销很低，抗干扰能力 是ｇ 一图３电机驱动电路 结论：本系统以单片机为控制核心，实现了 根据环境温度调节不同的电机转速，在一定范 同能能实现转速的连续调节，并通过数码管显 １５２一 中国新技术新产品 工业技术 Ｃｈｉｎａ Ｎｅｗ Ｔｅｃｈｎｏ——— ｌｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ＿Ｊ—＿』 Ｐｒｏ ｄｕｃｔｓ 刍议粘胶纤维在化纤企业中应用研究 庞艳丽张英杰 （唐山三友集团兴达化纤有限公司，河北唐山０６３３０５） 摘要：随着现代社会的科技发展和人们环保及回归自然意识的增强，粘胶纤维以其齐全的品种、优良的特性，受到应用产业和广大 消费者的青睐。文章根据作者实践工作经验，浅析了粘胶纤维制备工艺，阐述了它在企业发展中的应用研究及对策。 关键词：粘胶纤维；制备工艺；应用研究 中图分类号：ＴＳ１９０．６ 文献标识码：Ａ １．粘胶纤维生产现状。粘胶纤维是传统再生 品。可见，粘胶纤维是一种应用较广泛的化学纤 纤维行业发展的主要方向。在创新手段上应以 纤维素纤维中最重要的一员，约占其９ ０％以 维。 产品创新为突破，以工艺创新为辅助，自主创新 上的产量，其他传统品种如铜氨纤维、醋酯纤维 ５．粘胶纤维在化纤企业中应用研究 和模仿创新、联合创新相结合，保证管理创新、 及新型无污染ｌｙｏｃｅｌｌ纤维的产量主要位于日 ５．１ １不断加强粘胶纤维基本理论研究。我 营销创新与技术创新的协调同步，互为促进。 本、意大利、美国、英国等发达国家。 们都知道，粘胶纤维生产的基本理论和工艺过 ５．１５不断加大市场依托。企业有了高新科 随着我国科学技术的不断发展，技术设备 程，是化学纤维中最复杂，最有代表性的品种之 技成果产品，如何通过强大的市场推销，这是粘 的引进，其常规品种的质量水平与产量不断提 一。过去粘胶纤维的发展有力地推动了合成纤 胶纤维企业能取得高额回报和发展的最直接挑 高，开发新产品的积极性也极高，产品竞争力Ｅｔ 维的发展。随着社会的发展需求，未来需要化纤 战。高新技术成果从诞生，到市场引导、市场推 益增强，在这种形势下发达国家逐渐退出了传 企业技术人员加大对粘胶纤维生产基本理论的 销，直至转化为高回报商品，需要一系列大量细 统粘胶纤维生产的领域。以粘胶纤维为基体的 研究和推广，这不仅能促进粘胶纤维的进步，并 致的工作。现代粘胶纤维企业的营销战略，应是 各种新型功能性粘胶纤维在我国不断开发成 将对整个化学纤维行业的发展起重要的作用。 既看到目前市场急需产品，又看到未来市场变 功，进一步拓展了粘胶纤维的应用市场。 对于纤维的结构与性能的关系，粘胶的流变性 化，开发与应用同步。成功的关键在于企业谁能 ２粘胶纤维生产成本。粘胶行业属于劳动技 质，粘胶纤维成形的机理，粘胶纤维助剂的作和 在市场上抢先一步，以及产品与服务的结合程 术密集型产业，生产工艺对环境有污染，而且还 机理等诸多问题，近年来的研究虽然已取得较 度，这是最为重要的。 有大量的能源消耗，如果生产１吨粘胶短纤维 大进展，但这些问题的真正解决还有待今后技 ５．１６不断加大减少环境污染，开发纤维素 要消耗５ ０ ０立方水和２ ０ ０ ０千瓦电计 术人员在实际工作中更深＾地研究。 纤维制造的全新纺丝体系。企业通过建立完整 算，生产粘胶长丝就需要６ ０ ０立方水和 ５．１２不断改善现有的纤维品种。我们通过 的回收体系，对”三废”进行综合治理，目前在 １ ０ ０ ０ ０千瓦电。在发达国家环保法规非常 ，进行物理的或 技术上已经解决。为了彻底消除粘胶生产过程 严格，造成企业环保费用支出增加，劳动力成本 化学的改性，添加助剂等方法，一方面能降低粘 中的环境污染。英国、奥地利、德国等国家已率 也高居不下。据调查一个日本粘胶企业工人的 胶纤维的吸水量，提高湿模量，改善尺寸稳定 先研制出了无污染的溶剂纺纤维素纤维产品． 工资约是中国工人的５ ０倍，此外发达国家的 性，提高耐折耐皱性，以全面改善其物理机械陛 并已实现产业化。另外，许多国家正在进行另一 能源成本也远高于发展中国家，因此与发展中 能，使之能适应现代化的商陛能纺织机械对纤 种无污染的ＮａＯＨ／Ｈ２０系纤维素纤维开发研 国家相比不具成本优势。 维越来越高的要求；另一方面，企业可以开发特 究。国外的一些企业已经将粘胶纤维废水处理 ３粘胶纤维生产工艺。作为化纤公司的技术 殊用途的新品种，比如说，近年来逐步发展的高 成清水而回收利用，将废气处理成含极量硫化 研发中心，就粘胶纤维自身制备方法来说，它是 卷曲、高湿模量纤维等。 氢和二硫化碳，且没有刺激陛气味的气体而排 由纤维素原料提取出纯净的 一纤维素，用烧 ５．１３不断提高生产设备。随着发达国家将 放。但设备的投资及操作费用相当昂贵。当前研 碱、二硫化碳处理，得到橙黄色的纤维素黄原酸 粘胶纤维应用于高档服装面料的成功，我国服 究的动向，首先是从改革工艺着手，如采用碱纤 钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺 装及其面料生产行业开始涉足此类产品领域。 维素二次浸渍，连续黄化，乳液黄化及加入助剂 丝原液，称为粘胶。粘胶经过滤、熟成（在—定温 但相对而言，其开发力度、生产设备均比较落 等方法，以降低二硫化碳的用量，减少副产物； 度下放置约１８～３０ｈ，以降低纤维素黄原酸酯的 后，致使企业新的高品质粘胶纤维产品一时难 其次是改革生产设备，加强密封及管理，减少三 酯化度）、脱泡后，进行湿法纺丝，凝固浴由硫 以找到用武之地，而不能充分体现其价值。还由 废的扩散。 酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘胶中的纤维素黄原 于下游应用产业的主设备跟进不及时，新旧产 总结。我国化纤工业起始于粘胶纤维，但与 酸钠与凝固浴中的硫酸作用分解，纤维素再生 品在现有技术设备上应用产品品质变化不大， 合成纤维相比，发展速度明显缓慢。但目前我国 而析出，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干 在国内市场短期内无法得以确认。 粘胶纤维行业的产业地位不断提升，应用和市 燥后成为粘胶纤维。 当下，企业如何依靠先进的技术及设备，在 场前景也较广泛，并呈现出国际竞争力凸显粘 由于在制备粘胶纤维生产中的二硫化碳有 提高产品品质的同时，抢占国内外市场，尽快寻 胶纤维取自天然纤维素纤维，同时，随着粘胶纤 毒，与空气混合后易着火、爆炸，因而我们需要 求合适的合作伙伴，利用联合优势，共同开发、 维”似棉更胜于棉”的优良性能也被重新认 对三废进行处理。随着我国资源节约型国家建 出新共盈，使高新技术粘胶纤维的下游应用产 识，粘胶纤维发展已进人 彭殳展期。 设的推进，目前各公司企业正在探索无毒的纤 业及时接轨，将是粘胶纤维企业发展的又一挑 参考文献 维素溶剂。 战。 【１】２０１０－－２０１５年中国粘胶纤维行业调研及投资 粘胶纤维应用范畴。粘胶纤维是最早投 ５．１４不断引进、消化先进技术。从长远来看 前景预测报告．中商情报网． 入工业化生产的化学纤维之一。由于吸湿ｌ生好， 粘胶纤维企业生存的条件，在于彻底消除生产 ｆ２１左凯杰，霍瑞亭，赵广明．新型抗茵防臭纤维概 可纺性优良，常与棉、毛或各种合成纤维混纺、 对环境的污染。而在今后相当长的时期内，引进 述【Ｊｌ染整技术，２００９（９）：１３－１５，１９． 交织，用于各类服装及装饰用纺织品。高强力粘 并消化国外先进技术降低生产过程污染、高科 ［３］李连峰杨木甲酸法粘胶纤维浆制备工艺的研 胶纤维还可用于轮胎帘子线、运输带等工业用 技成果及先进生产工艺的创新等，将成为粘胶 究 北京林业大学，２００７年． 示环境温度，能通过温度的变化从而改变电机 可用于简单的日常风扇的智能控制，针对体弱， 现电力系统的自动化调度。综Ｅ所述，该系统的 转速。在调速系统硬件中，由于Ｈ桥式９０系列 老少年人群及温差较大的地区较为适氲为生活 设计和研究具在社会生产和生活中具有重要地 三极管的驱动能力较低，可能无法驱动１２Ｖ的 带来便利；在工业生产中，可以改变不同的输入 位。 直流电机，系统设计时候采用了Ｌ２９８驱动直流 信号，实现对不同信号输入控制电机的转速，进 参考文献 电机，起到很好调节转速的效果。 而实现生产自动化，如在电力系统中可以根据 【１】张毅刚，彭喜元，董继成．单片机原理及其应用． 本系统设计可推广到各种电动机的控制系 不同的负荷得到不同的电压信号，再由电压信 北京：高等教育出版设，２００３． 统中，实现电动机的转速调节。在生产生活中， 号调节不同的发电机转速，进而调节发电量，实 中国新技术新产品 一１５３—