一种基于物联网云服务平台的恒温恒湿控制器的设计与实现

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1、一种基于物联网云服务平台的恒温恒湿控制器的设计与实现糞兰芳广东水利电力职业技术学院湖南大学本文提出一种棊于物联网云服务平台的恒温恒湿控制器，从处理器、以太网模块、温湿度传感器与I2C接口、继电器模块、电流输出模块几方而详细介绍该控制器的硬件设计。实际结果表明：该控制器运行效果良好，可靠性高，扩展性强，满足设计要求。关键词：物联网;云服务T台;恆温恒湿控制器;基金：广东水利电力职业技术学院“创新强校工程”项目“一种通用型物联网云服务平台一一以智能家居为例”（cxz07）DesignandImplementationofUnitforConstantTemperatureandHumidityB

2、aseonInternetofThingsCloudServicePlatformLiangWenzhenGongLanfangSuChenxiGuangdongPolytechnicofWaterResourcesandElectricEngineering;HunanUniversity;Abstract：ThispaperintroducedaunitforconstanttemperatureandhumiditybaseonInternetofThingsCloudServicePlatform.Thehardwaredesignofthecontrollerwasdescribe

3、dindetailintermsofproces-sor，Ethernetmodule,temperatureandhumiditysensor,12Cinterface,relaymoduleandcurrentoutputmod-ule.Ithasbeenprovedthatthesystemcouldworkswell,hadhighreliability,strongexpansibilityandmeetsthedesignrequirementsinpractice.Keyword：internetofthings;cloudserviceplatform;constanttem

4、peratureandhumiditycontroller;恒温恒湿控制系统被广泛应用于各行业的工作厂房车间、展览馆、档案馆、实验室等场所。随着社会经济的H益发展，各行业的科技水平与生产要求越来越高，尤其是要求保持恒定的室内温度与湿度来满足高工艺要求111。恒湿恒湿控制系统主要由控制器、加热器、加湿器和表冷器组成m。加热器的主要作用是对冷空气的预热及再热;加湿器主耍对空气进行加湿处理;表冷器主耍作用是对空气进行降温处理，兼顾除湿功能。恒温恒湿系统的设计，需要考虑到室内热、湿负荷和室外气温条件的变化。为了实现该目的，工程人员往往需要花费较长时间来研究被控对象的模型。本文设计一种恒温恒湿控制器，

5、利用PTD算法与模糊算法来控制温、湿度值，并结合物联网云服务平台，利用手机APP软件实现远程测量与远程控制的功能。1系统总体方案恒温恒湿控制系统由控制器、温湿度传感器、加热器、加湿器、降温器、降湿器、物联网云服务器以及手机APP组成。控制器由处理器、继电器模块、以太网模块、1C接口、指示灯、蜂鸣器、带触摸的液晶屏及r20mA电流输出模块组成。控制器从温、湿度传感器读取温、湿度值，经过PID算法与模糊算法复合计算，根据计算结果控制加热器、加湿器、降温器与除湿器的运行时间与停止时间，实现恒定室内温度与湿度的功能。控制器将当前温度值与湿度值转换成电流值，通过r20mA电流输出模块输出给其他设备。控

6、制器将当前温度值、湿度值、继电器闭合时间与断开时间、P1D算法与模糊算法的参数值等数据通过液晶屏展示出来,用户可以通过触摸屏修改这些数据。同时，控制器将这些数据通过以太网模块上传到物联网云服务器。用户利用手机APP登录物联网云服务器，远程查看系统当前的各种数据，也可以利用手机APP远程调整PID算法与模糊算法的参数值，并上传到云服务器。云服务器将算法的参数值推送到控制器，控制器利用最新的算法参数值实现恒温恒湿功能。2控制器硬件设计2.1处理器控制器需要4个I/O引脚控制继电器、5个SPI接UI的网络芯片、7个I/O引脚控制DAC芯片与触摸芯片、2个T/0引脚控制指示灯、1个I/O引脚控制蜂鸣

7、器、2个I/O引脚控制1C接门的温湿度传感器、21个I/O引脚控制液晶屏，合计需要42个1/0引脚。因此，选用基于ARMCortex-M3内核的32位微控制器STM32F103RBT[3]。其运行速度快，工作频率可以达到72MHz;拥有49个I/O引脚、20KSRAM、128KFLASH、2个可工作在主从模式的SPI串行接Ul、7通道的■八控制器;具有硬件乘除部件，可实现单周期乘法和除法运算。这些丰富的外围配