四、本文的章节安排
本次文只要有四章，其中第一章主要介绍了本文，特别是软件设计方面需要几种软件的主要介绍和功能特点，分别是C语言,Ptoteus,Protel;第二章主要主要是对设计总体方案的论述，同时仔细介绍了几个主要的元器件，分别是：单片机的选择，温度传感器，湿度传感器，以及LCD；第三章主要介绍了硬件设计及其内容，首先介绍了本次设计所要达到的目的和要实现的功能，然后分为四个部分，分别介绍了原理图的设计，然后各个主要模块：蜂鸣器电路，晶振电路以及显示电路；第四章主要介绍了软件流程的过程以及介绍了一些主要模块的程序。
五、本章小结
本章主要介绍了本次设计的研究意义，国内外的现状，以及本次研究的主要研究目的和方向，并且介绍了本次设计的主要章节安排和每章节所要实现的内容。
第一章 工具简介
系统单片机代码采用C语言编写， proteus为仿真环境，protel为原理图画图工具软件。
第一节C语言
一、 C语言的优点C语言的运算符丰富，它包括的范围相当广泛，是的C语言的运算类型及其丰富，并且表达方式的类型多样化，能够实现在高级语言中不能实现的运算，它有32个关键字，9种控制语句，和汇编语言一样，它能够对于位，字节和地址进行操作；数据类型很丰富，能实现各种复杂的数据类型，同时还加入了指针的概念，使得效率更高，同时支持图形编辑，以及多种显示器等；他所应用的结构式语言，这种方式会让程序有层次，一目了然，同时语法显示不严格，设计自由度高；C语言提供给用户的方式是一函数的形式，塔门可以方便调用，使得程序完全结构化；地址的访问上，能够访问物理地址，对硬件进行直接操作；适用范围广，能够适用于多重操作，例如：DOS、UNIX等，同时适用于多种机型。
二、C语言的缺点它的缺点主要是数据封装的安全性不高，因此这一点也成为了C语言和C++的最大的区别，另一方面由于语法以及变量的类型没有严格限制，也造成了较低的安全性，再者从应用角度来说，它比较其他的高级语言来说较为难以掌握。
第二节 Proteus
单片机的教学以及实验教学的虚拟平台上，proteus是主要的比较先进的手段，在资金以及设备维护的问题上，它能够在硬件设备有限的情况下采用不同的方法，步进能将实例形象化，也可以使得运行过程形象化，能够得到传统演习方式无法达到的效果；它能够提供27000多的仿真器件，同时能够模拟仿真和数字仿真，能够直接在原理图上进行虚拟编程，然后显示输出想要达到的效果；它能够使得仿真软件使得抽象的程序和原理图变得形象化，同时提供了虚拟的控制按钮，可以控制程序的运行，停止；目前它是我们课程设计设计中最普遍应用的工具，时间花接种，提供了许多实际中无法满足的元件库，同时我们可以无限次，随机的修改电路设计。
第三节 Protel
一、软件特色Protel99 SE共分为5个模块，分别是原理图设计、PCB设计（包含信号完整性分析）、原理图混合信号仿真、自动布线器、PLD设计。它具有一些特殊特点：能够生成超过30种的电气连接网络表，体内更是具有很强的编辑功能，原理图以及PCB中同样的期间可以同样的被选中，允许在原理图和PCB进行双向查找元件。引脚等。与国际化的标准保持一致，能够混合仿真，同时具有智能的覆铜和放置汉字的功能，而且还可以与AUTOCAD等软件进行数据交换，在我们需要打印的时候能够提供打印预览，它具有的3D功能让我们在制版前看到想要装配的结果等等。
二、仿真特点它具有强大的分析功能，用户可以分析电路的各个方面，能够提供交流小信号、瞬态分析、传输函数分析等；同时具有庞大的仿真模型库，拥有20多个模拟和数字期间仿真元件库，同时还有大量的数字器件和其他的集成电路器件；它还具有丰富的仿真信号源，同时还提供了完整的线性以及非线性受控源。
第四节 本章小结
本章主要介绍了设计过程中所需要的软件，主要有三个，分别是：C语言,Proteus.Protel,本章对于各个软件、功能等做了详细的解释说明。
第二章 设计任务分析及方案论证
本章详细介绍了本次设计的主要任务，以及对于所要实现的内容加以分析，同时详细的介绍了主要元器件的选择，以及各自的特性。
第一节 设计任务要求和温湿度控制的发展
一、设计过程及其工艺要求设计一个以单片机为核心的温湿度控制系统，需要实现的功能为：
①能够准确的显示当前的温度以及湿度。温度检测的范围0℃-60℃，测温精度：±2℃；湿度检测范围20%-100%RH， 测湿精度：±5％RH。
②能够自主调节当前需要温度以及湿度的预设温湿度值，在系统上面有调节按钮，可随时根据需要增加或者减少预设值。
③一旦发现超过了预设值，蜂鸣器蜂鸣报警。
④报警方式为三极管驱动的蜂鸣音报警。
⑤系统的显示方式均为四位显示，采用LCD显示。
二、设计温湿度计的根据和意义温度和湿度与人们的生活息息相关，在工农业生产，气象，环保，国防，科研等部门，经常需要对环境温度及湿度进行测量，准确测量温湿度在生物制药，食品加工，造纸等行业更是至关重要的，传统的温度计是用水银显示的，虽然结构简单，价格便宜，但是精度不高，而且不易计数，但是采用单片机进行控制，不仅具有控制方便，简单灵活等优点，而且可以大幅度提高温度控制的技术指标，用LCD显示起来会更加的直观方便。
采用DHT11数字温湿度传感器作为检测元件，能够同时检测温度和湿度，它不仅仅易于焊接，而且只有四个管角，减少了外围电路的设计。DHT11传感器包括一个电容式聚合体测湿原件和一个能隙式测温元件。DHT11能够直接独处被测温湿度值，同时单片机可以把测量的数据通过串口传到计算机，来完成控制。带来了极大的方便，用单片机控制的温湿度不仅硬件电路相对简单，而且测量精度高。
总之无论是在日常生活中还是在工业，农业方面都离不开温湿度的测量，因此研究温湿度的测量具有相当重要的意义。
三、露点意义1.定义或解释①使空气里原来所含的未饱和水蒸汽变成饱和时的温度，叫做露点。
②空气的相对湿度变成100％时，也就是实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时的温度，叫做露点。
2.单位习惯上，常用摄氏温度表示。
3.说明①人们常常通过测定露点，来确定空气的绝对湿度和相对湿度，所以露点也是空气湿度的一种表示方式，比如当测得了在某一气压下空气的温度是20℃，露点是12℃那么，就可从表中查得20℃时的饱和蒸汽压为17.54mmHg，12℃时的饱和蒸汽压为lO.52mmHg，则此时空气的绝对湿度p=10.52mmHg， 空气的相对湿度．B=(10.52/17.54)×100％=60％。
采用这种方法来确定空气的湿度，有着相当重大的实用价值，但很关键的一点就是要求我们需要学会露点的测定方法。
②露点的测定在农业上意义很大，由于空气的湿度下降到露点时，空气中的水蒸汽就凝结成了露，如果露点在O℃以下，那么气温下降到露点时，水蒸汽就会直接凝结成了霜，知道了露点就可以预报是否会发生霜冻，以便于农作物受到损害。
⑨气温和露点的差值越小，表示空气越接近于饱和，气温和露点越接近，也就是此时的相对湿度百分比值大，这时候人们会感觉气候潮湿，气温和露点差值大，就说明此时的相对湿度百分比值小，人们会感觉气候干燥，对人体来说最适中的相对湿度是60～70％。
④严格来说露点时的饱和气压和空气当时的水气压强是不相等的，未饱和汽的压强随温度的变化是遵循Pt=P0(1+t/273)，因此在日常的温差下压强的变化很小，我们可以近似地当作不变来处理。
第二节 设计总体方案及其方案论证
一、设计总体方案及其论证本设计要实现的功能是：实时显示当前环境的温湿度，并且允许用户设定温湿度阈值，当环境温湿度超过阈值时，系统会以蜂鸣器鸣响的方式进行报警提示。
依据功能设定，本系统主要分为以下三个模块：
温湿度采集模块
数据处理模块
用户交互模块
其中温湿度采集模块使用的是DHT11数字温湿度传感器，它使用单总线方式，接口简单，而且无需另外校准。分辨率为8bit，完全能够满足日常环境温湿度的检测要求。
数据处理模块使用的是AT89S51单片机，其完成温湿度数据的采集、运算和逻辑控制的功能。
用户交互模块主要由按键、1602点阵液晶和蜂鸣器构成。其中按键用于用户设定温湿度阈值，1602用于数据显示，蜂鸣器用于提示用户。按照系统的设计功能所要求的，温湿度监控系统原理图如下图2.1所示：
图2.1 温湿度监控系统原理图
单片机作为主控制器，主要负责处理由温湿度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示器模块，数据温湿度传感器主要用来采集周围的环境参数，并把所采集到得数据送向单片机，按键电路主要是用来完成单片机的复位操作和温湿度初始值的设定。蜂鸣器电路就是用三极管来实现的，用来判断周围的温度或者湿度是否超出设定数值，显示电路主要用来显示当前的温湿度。
二、器件选定将单片机用作测控系统时，总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，其核心任务是怎么样获得准确的被测信号；而对测控系统来说，不可缺少的环节是对条件的监测和对被控对象状态的测试，传感器是实现测量与控制的第一环节，是测控系统的关键部分，一切准确的测量和控制都将在传感器对于原始信号的准确可靠的转换和捕捉，工业生产过程的自动化测量和控制，基本主要依赖各种传感器来控制和检测生产过程中的各种量，使系统和设备在最佳状态正常运行，从而保证生产的高质量和高效率 [6]。
1、温湿度传感器DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的温湿度传感和数字模块采集技术，具有很高的稳定性和可靠性，DHT11传感器内含一个NTC测温和一个电阻式感湿元件，并与一个8位的高性能单片机相连接，在精确的湿度校验室中DHT11传感器进行过校准，以程序的形式校准系数储存在0TP内存中，检测信号的时候，在处理过程中传感器内部要调用这些校准系数，采用单线制的串行接口，使系统集成可以有较低的功耗，而且更加简单快速，信号传输距离超过20米，作为一个数字温湿度传感器DHT11具有响应快速、抗干扰强、性价比高等优点，它的性能指标如下：湿度测量范围为20％～90％RH；湿度测量精度为±5％RH；温度测量范围为0～50 ℃，温度测量精度为±2℃，工作电压3．0～5．5 V，相应时间<5S，DHT1l采用4针单排引脚封装, 传感器通电后，需要等待1s，这是因为要越过不稳定的状态，在此期间不需发送指令,电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波[7]。
典型的应用电路如图2.2下：
图2.2 典型的应用电路
DHT11实物图如下图2.3：
图2.3 DHT11实物图
(1)串行接口(单线双向)
采用单总线数据格式,DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分。
通讯过程如图2.4所示
图2.4 通讯过程
总线空闲状态为高电平的时候主机把总线拉低等待DHT11响应, DHT11能检测到起始信号，主机必须把总线拉低，至少大于18ms。DHT11一旦接收到主机的开始信号，接着就等待开始信号的结束,然后发送80us的低电平响应信号，要读取DHT11的响应信号,必须等待开始信号的结束，并延时等待20-40us后才能够接受，主机发送开始信号后,这时候就可输出高电平或切换到输入模式,接着总线由上拉电阻拉高。
DHT11发送响应信号的时候总线为低电平 ,DHT11把总线拉高80us之前,必须等到响应信号发送，准备发送数据时,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,数据位是0或1是由高电平的长或短来决定。假如响应信号的读取为高电平,但是DHT11无响应响应,这时候说明路线可能连接不正常，当最后一bit数据传送结束后，DHT11把总线拉低50us,接着总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
数字0信号表示方法如图2.5所示
图2.5 数字0信号表示方法
数字1信号表示方法.如图2.6所示：
图2.6 信号1 表示方法
(2)电气特性
VDD=5V，T = 25℃，除非特殊标注，其中主要的电气特征如表2.1所示：
表2.1电气特征
注：采样周期间隔不得低于1秒钟
(3)性能说明
如表2.2所示：
表2.2 性能说明
(4)DHT11引脚说明，如表2.3所示
表2.3 DHT11引脚说明
⑤应用信息
电阻式湿度传感器暴露在化学物质中会受到干扰，导致灵敏度下降，当处于极限状态时，传感器可以通过程序处理，回复到初试的校准状态，在不符合规范的范围内使用传感器，不仅会导致几乎3%的临时漂移信号，而且会加速产品的老化，转为正常的使用范围后，会渐渐恢复校准状态；温度是影响气体相对湿度的关键，因此测量时最好让湿度传感器工作温度相同。
⑥封装信息，如图2.7：
如图2.7 DHT11的封装信息
2、单片机①描述
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗、高性能CMOS 的8位单片机，片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准8051指令系统及引脚，它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)，也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制的领域【8】。引脚图如下图2.8所示：
图2.8 AT89S51引脚图
②优越性
AT89S51提供以下的功能标准：4K字节闪烁存储器，128字节随机存取数据存储器，2个16位定时/计数器，32个I/O口， 1个串行通信口，1个5向量两级中断结构，另外，AT89S51还可以进行0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件的节电模式，闲散方式停止中央处理器的工作，可允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存随机存取数据存储器中的内容，但震荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一个复位,在AT89C51上新增加的功能使AT89S51性能有了较大提升，它的价格甚至更低，它的工作频率可达33MHz，比AT89C51的工作频率更高，ISP在线编程功能的优越性在于它不必要将芯片从工作状态下分离，特别是在改写存储器内的程序，这是一个相当方便简单的功能，它不需要像AT89C51那样外接看门狗计时器单元电路，由于它内部具有双工UART串行通道内部集成看门狗计时器，它具有全新的加密算法，大大加强的程序的保密性，有效的保护知识产权不被侵犯,它向下完全兼容51全部字系列产品[8]。
3. LCD①字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块
②LCD1602主要技术参数：，如图表2.4所示
表2.4 1602的主要技术参数
③引脚功能说明 如下图表2.5所示：
表2.5引脚接口说明表
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表 编号 | | |
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1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表 编号 | | |
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1602液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
⑤管脚图，如图2.9所示：
图2.9 LCD1602的管脚图
其中实物图如图2.10所示
图2.10 1602字符型液晶显示器实物图
LCD1602主要有两种，主要区别在于是否背光，它的控制器主要为HD44780，带背光的比不带背光的厚，在应用中是否带背光并不影响使用，两者尺寸差别如下图2.11所示：
图2.11 1602LCD尺寸图
1602LCD的RAM地址映射及标准字库表
液晶显示模块是一个比较慢的显示器件，因此在执行指令之前要首先确认模块的忙标志处于低电平，表示空闲，不然此指令失效，输入显示字符地址后会显示字符，图2.12是1602的内部显示地址。
图2.12 1602LCD内部显示地址
第三节 本章小结
本章节主要有两部分，第一部分主要介绍了温湿度的意义，由来，同时也介绍了温湿度检测的一些专业名词，例如：露点。第二部分主要介绍了设计的总体思路，以及元器件的选择，并加以详细的解释。
第三章 硬件设计
单片机是整个系统的控制中枢，它指挥外围器件协调工作，从而完成特定的功能,硬件实现上采用模块化设计，每一模块只实现一个特定功能，最后再将各个模块搭接在一起,这种设计方法可以降低系统设计的复杂性，本系统主要硬件设计包括电源电路、蜂鸣器电路、晶振电路，LCD显示电路以及温湿度传感器电路[11]。
第一节 主控制电路和测温时控制电路
本次硬件的核心就是AT89S511，其他的外围电路都是围绕它所设计的。数字温湿度传感器的DHT11的DATA口连接单片机AT89S51的P3.0口。显示电路就是把LCD1602和单片机的P0口分别相连，当温度或湿度高于预设值的时候蜂鸣器蜂鸣报警，增加单片机的输出能力，增加单片机的输出电流，故使用电阻排来完成。本系统采用的是上电复位，充电之后，RST被拉至高电平，单片机进入工作状态。
AT89S51中有一个用于构成内部正当其的放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或者陶瓷谐振器构成自激振荡器，他们与电容C1，C2接在放大器的反馈电路中构成并联震荡电路，虽然电容没有一个严格的要求，但是电容的大小会轻微影响振荡频率的高低、温度稳定性以及振荡器工作的稳定性。具体的原理图如图3.1：
图3.1 系统电路原理图
第二节 主要模块的电路
一、系统的蜂鸣器电路微型计算机控制系统中，为了安全起见，对于一些重要的参数或系统，都设定有紧急状态报警系统，以便于提醒操作人员注意，或者采取紧急措施，本设计采用把计算机采集的数据进行数据处理、标度变换、数字滤波之后，与该参数上下限与给定值进行比较，如果高于上限值则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示[12]。
本设计采用峰鸣音报警电路。如图3.2所示。蜂鸣器额定电流≤30Ma,而对于AT89S51单片机，P3口的灌电流为15mA,由此可见，仅靠单片机的P3口电流是不能驱动蜂鸣器的，必须使用晶体管放大电路，为了使单片机的功率更小，所以使用PNP型晶体管,当外部环境的温度或者湿度超过预设值的时候，基级变为低电平，蜂鸣器导通鸣叫[11]。
图3.2 蜂鸣器电路
二、晶振电路单片机系统都有晶振，在单片机系统中晶振的作用非常大，全称叫做晶体振荡器，它结合单片机内部电路产生所需时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机的运行速度就会越快，单片机的一切指令执行都是建立在单片机晶振所提供的时钟频率。在通常的工作条件下，普通的晶振频率的绝对精度可以达到百万分之五十，高级晶振精度更高，有些晶振还可以由外加的电压在一定范围内调整频率，称为压榨振荡器，在共振的状态下晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
单片机晶振的作用是为系统提供及本周的时钟信号，通常一个系统共用一个晶振，以便于各部分保持同步，有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而是通过电子调整频率的方法保持同步。晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率，可以用于同一个晶振项链的不同锁相环来提供的。单片机AT89S51的晶振电路采用无源晶振，微调电容取22uf。图3.3即为蜂鸣器电路。
图3.3晶振电路
三、显示电路在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生，它已作为很多电子产品的通过器件，比方在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。
显示模块选用1602字符型液晶模块，它是目前工控系统中使用最广泛的液晶屏之一，由于它显示的质量高，电路图如图3.4所示，1602字符型液晶模块是点阵型液晶，驱动方便，经过编程后显示内容多样化。
图3.4 显示电路
四、传感器电路DHT11是数字型温湿度传感器，可直接以数字方式传输所采集的当前环境温湿度，DHT11采用的是单总线通信，因此只需将单片机的一个I／O端口与DHT11的通信接口连接就可以实现数据的采集和传送，相对于其他电路来说比较简单。如图3.4所示：
图3.5 传感器电路
五、复位电路本次设计采用的是上电复位，而51单片机采用的都是高电平复位，当RST引脚上出现了两个周期以上的高电平就会触发内部复位，这里的EA端与复位电路无关，由于数据都放在了内部存储器，所以连接EA只是直接拉高引脚，如图3.6所示：
如图3.6 复位电路
第三节 本章小结本章节主要介绍了硬件设计的总思路及其各部分电路的主要设计方法，并且详细的给出了各个模块（蜂鸣器，晶振电路，显示电路，传感器电路，复位电路）的电路设计。
第四章 软件设计
软件设计是本次设计中不可缺少的环节，贯穿了整个设计，是本次设计能够完成的最重要的环节之一。
第一节 系统流程图
根据温湿度监控系统功能，系统软件流程图如图4.1所示；
图4.1系统软件流程图
按键检测过程中，流程如下图4.2所示：
图4.2 按键检测的流程图
第二节 编程思想
本次设计主要是能够实时显示出当前确切的温湿度，并且在高于预设值的时候能够发出蜂鸣。一旦接通电源，蜂鸣器首先蜂鸣，接着LCD初始化，采用八位的数据端口，两行显示，5*7的点阵，其中第一行显示的湿度预设值，根据键盘我们可以加减数值，第二行显示的是实时的温湿度值，在程序设计中，分别定义温湿度参数，根据数据转换过来的数值，判断是否超过了预设值，本次设计温度初试值设定为32℃，湿度初始设定为34%，等待传送的数值连续20次都超过预设值的话，蜂鸣器便会蜂鸣警报，1602显示当前的温湿度值，再次循环判断，如果没有超过预设值，蜂鸣器不会蜂鸣，1602正常显示，也同样再次循环。
第三节 本章小结
本章节主要介绍了本次设计所需要的主要软件，并给出了详细的资料解释，在第二部分主要给出了设计程序的主要思想
附 录
一、英文原文Transmission of fluid
Former statement fluid transmission is including gas (pressure) transmission and liquid transmission, hydraulic transmission into liquid transmission, hydraulic transmission and fluid Nien transmission. Hydraulic transmission based on the interior market, the pressure to be able to impart impetus liquid; Hydraulic transmission based on Oula equation to the liquid changes to the short wheel drive transmission; For Newton, Nien transmission fluid friction law, the sticky liquid to impart dynamism to.
Hydraulic transmission is the basic hydraulic components and hydraulic Bianjuqi coupled device. Hydraulic coupled devices are a fundamental component of a number of radial plane leaves, a work of the pump and turbine round. Hydraulic transmission oil in the work of the cycle of high-speed mobile transmission power, oil pumps round her so involved with the campaign because centrifugal force role do centrifuge campaign from pumps round (and imported axis) and to absorb mechanical energy into moment of momentum (mVR) incremental, high-speed Yeliu round water from the pump to the heart to do turbine flow release moment of momentum. promote turbine (and export axis) rotation, work-driven plane (and load) homework. Hydraulic Bianjuqi basic components are pumps round, and the turbine-round, they are a space (bending) leaves work round by the work of a relevant order. Hydraulic transmission oil pumps were working round the turbine mix for incremental Ye Liu was moment of momentum, after transfer-round water turbine Yeliu direction after the release of moment of momentum (kinetic energy) to promote the work of the turbine-driven rotary rush.
My hydraulic components in the development of faster, 2003 hydraulic coupled devices produced about 70,000 National Taiwan. Widely used for Daishishusongji, rail carriers, ball mill, air-compressors, compressors, pumps and fuel pumps, and other equipment, transmission, improve transmission quality and energy conservation. My hydraulic coupled with the current maximum output rotational speed for 6500r/min, minimum power to 0.3kW, the maximum power to 7100kW. Hydraulic trend is coupled with a high rotational speed and power.
International hydraulic coupled device products to the most famous German Fuk under special company, according to information that has reached 20000r/min rotational speed and power to 55000kW products, which are still visible in considerable gap.
Of course, the power of the big oil hydraulic components for hydraulic transmission requirements higher. Hydraulic Bianjuqi mainly for engineering machinery, machinery and diesel oil. Hydraulic Bianjuqi main internal combustion engine with matching applications, the scope of its rotational speed in 2000~3000r/min. Mechanical engineering applications more, the greatest power 700HP about output about 70,000 Taiwan. Oil machinery applications less power to 1500HP. Diesel applications less power up 3000HP.
Nien transmission fluid is a liquid transmission doors emerging disciplines in the country are still at an infancy stage. Because liquid Nien transmission products (such as fluid mechanics using Nien) and hydraulic transmission products (such as governor-hydraulic coupled device) Notwithstanding the different nature, but because of similar performance and the same purposes (governor energy), in a number of technical activities (such as the formulation of development plans, standards, technology management, orders, and other activities) are regarded as the same type, with the hydraulic industry commonalities, it is another chapter on the work of its product mix and transmission oil.
Firstly, the performance characteristics of the oil and hydraulic transmission hydraulic transmission oil development not only as a transmission medium for work, but also to provide lubrication bearings and gear while the carrier is further bad fever, heat away. Hydraulic transmission oil is a complex and require specialized research topics, which is directly related to the reliability of hydraulic components, transmission efficiency and service life. Should arouse the attention of extensive in-depth study.
Hydraulic transmission oil should meet the following requirements: First. A suitable low-viscosity liquid viscosity, liquid indicate friction within small, mobile resistance small loss may reduce hydraulic components hydraulic losses; But lubricant sealed perspective, the viscosity can not be too low. Provide lubrication and therefore should meet the requirements of sealed premise as a low-viscosity liquid to improve hydraulic components transmission efficiency. Wen Xing Nien also called liquid than for the high-temperature or low-temperature, and still maintain an effective lubricant sealed. Secondly. A greater emphasis on the hydraulic components for the moment and the power transmission and liquid working for the re-direct, it is liquid-degrees the higher the better. Thirdly. The performance can have a stable bubble, aging and sedimentation. Fourthly. Suanzhi sealed pieces to be neutral to low, and a good compatibility, not dwell inflation, not dissolved the non-corrosive metal. Fifthly. A higher flash point and lower congeal point hydraulic components work Youwen change significantly, sometimes up to 160 degrees, and therefore require flash point higher than 180 degrees, and congeal point lower than -20 degrees, low-temperature environment for the benefit of the start-up of hydraulic components. Sixthly. A good lubricant performance liquid sufficient greasiness to the good parts in the surface material, a good lubricant.
At present, and hydraulic transmission applications work more liquid types, among all oil-based products, has used the water or other liquid Nanran (coal mine explosion and fire in defense applications). Domestic hydraulic components commonly used 6th hydraulic transmission oil (also useful 8th hydraulic transmission oil), and sometimes to 22 turbine fuel substitution
Diesel oil is dedicated to the life of not less than 2,000 hours and for the initial operation of new equipment installed oil after 100 hours and 500 hours of the first, second formula, can still be used after the filter.
Is one of the following situations, the need to replace the new oil : Water content greater than 0.2%; 50 degrees in the new oil viscosity higher than 6% mounted; Mechanical impurities (benzene Burong objects) to reach 0.2%; A high lipid intake or Suanzhi; Excessive bubble effects transmission power. More articles on the diesel-hydraulic transmission oil outside the oil will definitely reference value. Second, Transmission and hydraulic oil brands in (slightly) Third, Fluid Nien transmission of the oil transmission fluid requirements may Nien Tien National Petroleum Corporation December thickness operational changes are divided into two categories : one category is in operation slick thickness constant fluid Nien transmission, such as silicone oil slick thickness using fans is fixed, changes in the operational work of the degree to which oil-exporting rotational speed. Another operation is slick thickness is variable fluid Nien transmission, such fluid Nien Nien transmission products including fluid mechanics using, liquid Nien brakes, fluids Nien dynamometer, fluid Nien shaft coupling, fluid mechanics Nien devices. Current applications are more fluid mechanics using Nien, fluid mechanics devices and silicone oil Nien fans Clutch.
Firstly, Fluid mechanics using Nien and transmission oil fluid mechanics using Nien through its owners, driven friction between the film to a number of oil transmission power, relying on the apparent effectiveness initiative friction films "draw" driven friction with the direction of rotation films, transmission moment with oil viscosity, two films - "goes bad" proportional, and with oil thickness (films gap) negatively. Initiative friction films and imported axle and power machine linked to the importation of rotational speed as constants. Driven friction films and the work associated with the export of axle, and the output rotational speed with control pressure changes, spherical tank pressure control, a slick film thinning, export rotational speed rise, and vice versa. When the control pressure enough, the owners, driven friction films together into the transmission straight. When sufficient pressure control small owners, driven films from friction, zero export rotational speed. Nien in fluid mechanics using rotational speed than 0>1 change from the process of film-friction conditions showing a liquid friction "(a mechanical liquid) mixed friction" (purely mechanical) border friction. Therefore fluid mechanics using Nien are in the process of separation-state governor, the state governor and the state face. Work in fluid liquid is the role of transmission Nien transmission power, heat dissipation and cooling lubricant should have the following functions: (1) the appropriate viscosity. (2) A good lubricant performance (greasiness and very pressurized nature). (3) A good oxidation insecurities. (4) Higher than the thermal capacity and higher heat conductivity. In addition to the above requirements, but also work with rustproof liquid role, anti-bubble capacity, congeal points lower, flash point should be high, not volatile, non-toxic. Nien currently made in China fluid mechanics using more oil as a hydraulic transmission work on the 8th of liquid. The domestic fluid mechanics using a TL - Nien and HC type rated rotational speed mostly 1500r/min, individual 3000r/min. 75kW power transmission smallest, the largest of 1100kW. Fluid mechanics starts with the mechanics of hydraulic Nien coupled devices, are in the rotational speed electrical driven downward in the low-speed, power and small, inefficient. To this end in fluid mechanics using input Nien before or after the installation of vertical transmission-export, or to meet with the power machine and the matching machine work, so a new device -- liquid Nien governor devices.Secondly.Fluid mechanics devices Nien current production and application of two different structures liquid Nien governor devices, a category is the U.S. Philadelphia drove parallel axle fluid production company Nien governor devices into rotational speed 1785r/min exporting rotational speed 5000r/min, transmitting power to 5200kW. My hill Xian too Salih coal mine in the smaller Daishishusongji specifications. Oil is brought by the United States of its transmission. Baoding propeller factory design, produced with structurally similar products. Another is the United States Dodge (Dodge) companies CST fluid mechanics devices Nien, it is in Park pillar gear -- planetary reducer round of the robustness of the export-round, and export axis (connecting the Sun round), in parallel with export large Chijuan fluid mechanics using Nien (driven friction films fixed), start-up liquid separation Nien governor in the state starts (idling), gradually increasing pressure control, when his transmission torque and the torque equivalent output bearings, export axle (with load) started turning and continue to increase the pressure until the joint control of the situation, the export axle assume full power output. CST fluid mechanics device known as Nien large Daishishusongji soft start system in the country's major coal Daishishusongji already applied. CST series products, the importation of rotational speed 1483r/min, rated slowdown than to 15.38~57.66, transmitting power scope 702~3115kW. CST series of products supplied by the United States dedicated hydraulic transmission oil. Thirdly. Silicone oil producing fans with liquid silicone oil work of the fan clutch, driven plate with a 78-98 derby leaves, the two derby leaves mutual alternate inserted, a number Park derby gap (oil), use these links, the sticky oil to impart momentum. The process of routing thickness unchanged through changes Chongyou volume and the size of the area to exploration by sheared governor.
Engine in the appropriate temperature can be higher fuel efficiency, overheating is not too cold. Automotive firm to offer fans of silicone oil and engine linked driven sites linked with the fans, for liquid silicone oil viscosity larger. On temperature devices for cooling water to control the rear airflow temperature feelings Chongyou volume. When the engine cooling water temperature low, the air currents temperature low temperature equipment made Chongyou small amount of oil sheared small size, transmission moment small, low rotational speed fans for the engine cooling capacity low. Conversely, when the engine cooling water temperature is high, the fans rotational speed is high, awareness of the engine cooling effect. This will allow a regular in the most appropriate temperature. Fuel efficiency, noise small, extended engine life
Silicone oil used silicone oil is a fan using synthetic lubricants, not petroleum refining come from. It is the semi-organic silicon polymers or copolymer, containing duplicate silicon modules for yuan oxygen machine backbone, and the silicon atoms along the chain, replace clustering levonorgestrel, the general chain-guns. To meet the prescribed performance requirements, availability of different organic polymers to replace the base elements or the size of the adjustment (that is, to change its molecular weight), to change its viscosity or acquire other properties.
Silicone oil depends on the physical properties of polymer molecular structure, such as molecular weight, organic genetic types and quantity, location and length of extension chain. In the liquid oil thickness constant use silicone oil Nien transmission of the main reasons is that it has a high viscosity, good performance and strong resistance Nien Wen sheared capacity.
Silicone oil can be used in all types of vehicles using fans, currently our applications are mainly jeeps, and other vehicles Beijing 130. Motor oil production plant with Beijing and Changchun First Automobile Works Bengchang units.
二、英文翻译流体传动
流体传动包括气体(压)传动和液体传动，液体传动分为液压传动、液力传动和液粘传动。液压传动基于帕卡定律，以液体的压能来传递动力；液力传动基于欧拉方程，以液体动量短的变化来传递动力；液粘传动基于牛顿内摩擦定律，以液体的粘性来传递动力。
液力传动的基本元件是液力偶合器和液力变矩器。液力偶合器的基本构件是具有若干径向平面叶片的、构成工作腔的泵轮和涡轮。液力传动油在工作腔里高速循环流动传递动力，油液随从泵轮做牵连运动的同时因受离心力作用而做离心运动，从泵轮(及输入轴)吸收机械能并转化为动量矩(mVR)增量，高速液流从泵轮冲入涡轮做向心流动释放动量矩，推动涡轮(及输出轴)旋转，带动工作机(及负载)做功。液力变矩器的基本构件是泵轮、涡轮和导轮，它们均是具有空间(弯曲)叶片的工作轮，按相关顺序排列构成工作腔。液力传动油在工作腔中被泵轮涡轮搅动，使液流获得动量矩增量，经过导轮调转液流方向后冲入涡轮，释放动量矩(动能)推动涡轮带动工作机旋转做功。
我国液力元件近年发展较快，2003年液力偶合器的全国年产量约7万台。广泛应用于带式输送机、刮板输送机、球磨机、风机、压缩机、水泵和油泵等设备的传动中，提高传动品质并节约能源。当前我国液力偶合器的最高输出转速为6500r/min，最小功率为0.3kW，最大功率为7100kW。液力偶合器的发展趋势是高转速、大功率。
国际上液力偶合器产品以德国福依特公司最为著名，据资料称已有转速达20000r/min、功率达55000kW的产品，可见我国与之尚有相当大的差距。当然，功率大的液力元件对液力传动油的要求较高。液力变矩器主要用于工程机械、石油机械和内燃机车。液力变矩器主要与内燃机匹配应用，其转速范围在2000～3000r/min。工程机械应用较多，最大功率700HP左右，年产量约7万台。石油机械应用较少，功率达1500HP。内燃机车应用更少，功率高达3000HP。
液粘传动是液体传动一门新兴学科，在我国尚处于起步阶段。由于液粘传动产品(如液粘调速离合器)与液力传动产品(如调速型液力偶合器)虽有本质上的不同，但由于有相似的性能和相同的用途(调速节能)，在若干技术活动(如制订发展规划、标准、技术管理、订货活动等)中均被视为同一类型，与液力行业有共性，故本文另辟章节介绍其产品结构和传动用油。
一、液力传动油的性能特点及发展
液力传动油作为工作介质不仅传递动力，而且还用以润滑轴承和齿轮，同时又是滑差热的载体，带走热量。液力传动油是一个复杂而需专门研究的课题，它直接关系到液力元件的可靠性、传动效率和使用寿命。应引起人们的重视，展开广泛深入的研究。液力传动油应能满足以下要求：
1、要有适宜的粘度
液体粘度低，表明液体内摩擦小，流动阻力损失小，可减少液力元件的液力损失；但从润滑密封角度考虑，粘度不能过低。因此应在满足润滑和密封要求前提下，尽量采用粘度低的液体，以提高液力元件传动效率。同时要求液体粘温性要好，以便在高温或低温时仍能保持有效的润滑和密封。
2、要有较大的重度
由于液力元件传递的力矩和功率与工作液体的重度成正比，故液体重度越高越好。
3、性能稳定
不易产生泡沫、老化和沉淀。
4、酸值要低
对密封件应是中性，有良好的相容性，不泡胀，不溶解，对金属无腐蚀作用
5、要有较高的闪点和较低的凝点液力元件工作时油温变化幅度很大，有时可达160℃，因此要求闪点要高于180℃，而凝点要低-20℃，以利于低温环境下液力元件的起动。
6、要有良好的润滑性能液体要有足够的油性，能很好的粘附在零件表面上，起到良好的润滑作用。
目前，国内外液力传动应用的工作液体种类较多，除各种石油基产品外，也有采用清水或其它难燃液体的(煤矿井下为防引燃爆炸而应用)。国内液力元件通常采用6号液力传动油(也有用8号液力传动油的)，有时以22号汽轮机油替代。
内燃机车有专用油，要求使和寿命不小于2000小时，要求新设备装油初次运行100小时和500小时之后进行第一、第二次换油，进行滤清后仍可使用。
属下列情况之一时，需要更换新油： 含水量大于0.2%时； 在50℃时的粘度比新油高出6厘沲时；机械杂质(苯不溶物)达到0.2%时；出现水溶性酸碱或有高的酸值时； 泡沫过多影响传动功率时。以上各条对内燃机车专用油以外的液力传动油也有一定的参照价值。
二、国内外液力传动油的品牌对照
三、液粘传动对传动油的要求
液粘传动可按运行中油腊厚度是否变化分为两大类，一类是在运行中油膜厚度始终不变的液粘传动，如硅油风扇离合器油膜厚度是固定的，运行中变化工作腔中油液充满程度以调节输出转速。另一类是运行中油膜厚度是可变的液粘传动，这类液粘传动产品包括有液粘调速离合器、液粘制动器、液粘测功机、液粘联轴器、液粘调速装置。当前应用较多的是液粘调速离合器、液粘调速装置和硅油风扇离合器。
液粘调速离合器通过其主、从动摩擦片间的若干油膜来传动动力，依靠油液的粘性主动摩擦片“拉着"从动摩擦片同方向旋转，传递力矩与油液粘度、两片间“滑差"成正比，而与油膜厚度(片间隙)成反比。主动摩擦片及输入轴与动力机相联，输入转速可视为常量。从动摩擦片及输出轴与工作机相联，输出转速随控制压力而变化，球状油缸的控制压力大，则片间油膜变薄，则输出转速升高，反之亦然。当控制压力足够大时，主、从动摩擦片粘合，变为直联传动。当控制压力足够时小，主、从动摩擦片脱离，则输出转速为零。在液粘调速离合器转速比从0→1变化过程中，片间摩擦状况呈现出液体摩擦→(机械一液体)混合摩擦→(纯机械的)边界摩擦。因此液粘调速离合器在调速过程中有分离工况、调速工况和接合工况。
工作液体在液粘传动中的作用是传递动力、冷却散热和润滑，应具有以下性能:(1)有适宜的粘度。(2)有离好的润滑性能(油性和极压性)。(3)有良好的氧化安定性。(4)有较高的比热容和较高的热导率。除上述要求外，工作液体还应具有防锈作用、抗泡沫能力、凝点要低、闪点应高、不易挥发、无毒等。
目前国产液粘调速离合器多采用8号液力传动油为工作液体。当前国产液粘调速离合器有TL型和HC型，额定转速多为1500r/min，个别有3000r/min的。传递功率最小75kW，最大达1100kW。
液粘调速离合器同调速型液力偶合器一样，均是在驱动电机的转速向下调节，且在低速时功率小，效率低。为此在液粘调速离合器的输入前或输出端后加装齿轮传动，以适应与动力机或与工作机的匹配，如此产生了新的装置——液粘调速装置。
当前生产和应用的有两类不同结构的液粘调速装置，一类是美国费城齿轮公司生产的平行轴液粘调速装置，输入转速1785r/min，输出转速5000r/min，传递功率达5200kW。我国山西安太堡煤矿的带式输送机用的是较小规格。其传动油系由美国带来。保定螺旋浆制造厂设计、生产了与之结构相似的产品。另一类是美国道奇(DODGE)公司的CST液粘调速装置，它是在园柱齿轮——行星轮系减速器差动轮系的输出端、与输出轴(连接太阳轮)并行输出的大齿圈上装有液粘调速离合器(从动摩擦片固定)，起动时液粘调速离合器处于分离工况(空转)，逐渐加大控制压力，当其传递扭矩与输出轴承受扭矩相等时，输出轴(带负载)开始转动，继续增大控制压力直至接合工况，则输出轴承担全部动力的输出。CST液粘调速装置被称作大型带式输送机的软起动系统，在我国煤矿大型带式输送机上已有应用。CST系列产品，输入转速1483r/min，额定减速比为15.38～57.66，传递功率范围702～3115kW。CST系列产品由美国供应专用液力传动油。
硅油风扇离合器的主、从动盘上各有若干纬向环状叶片，两者的环状叶片相互交替的插入，构成若干园环状间隙(油膜)，利用这些间隙中油膜的粘性来传递动力。工作过程中油膜厚度不变，通过改变充油量和油膜受剪切面积的大小来调速。
汽车发动机在适宜温度下才能有较高的燃油效率，过冷过热均不适宜。汽车用的硅油风扇离合器主动盘与发动机相联，从动盘与风扇相联，工作液体为粘度较大的硅油。靠感温器对冷却水箱后方气流温度的感受来控制充油量。当发动机的冷却水温度低时，则气流温度低，感温器使充油量小，油膜剪切面积小，传动力矩小，则风扇转速低，对发动机的冷却能力低。反之，当发动机冷却水温度高时，则风扇转速高，提高对发动机的冷却效果。这样可使发动经常在最适宜的温度下工作。燃油效率高，噪声小，延长发动机使用寿命。
硅油风扇离合器所用硅油是一种合成润滑油，并非由石油提炼得来。它是一些半有机硅的聚合物或共聚物，含有重复的硅氧单元为元机骨干，并沿着聚合链的硅原子上取代烃基，一般不含支链。为了满足规定的性能要求，可用不同的有机取代基或调整聚合物分子的大小(即改变其分子量)，以变化其粘度或获得其它性能。
硅油的物理性能取决于聚合物的分子结构，如分子量、有机基因的类型和数量、支链的位置及长短等。
在油膜厚度不变的液粘传动中使用硅油的主要原因，在于它具有高的粘度、良好的粘温性能和较强的抗剪切能力。
硅油风扇离合器可以应用在各种类型汽车上，目前我国的应用主要是吉普车、北京130型等汽车上。生产厂有北京汽车机油泵厂和长春第一汽车制造厂等单位。
四、proteus 运行结果
三、源程序（详见附件）
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