编辑按:90年代以来,国际上掀起了模糊技术的应用高潮,在各个领域的应用日趋成熟。我国随着改革开放的发展,模糊控制的各类家电产品也逐渐进入市场,模糊技术已成为当前人们关心的热门话题。为了帮助大家了解这门技术,特约从事这项技术研究的科技人员写了这几篇文章,以飨读者。
随着人们生活水平的不断提高,电视机这一目前人类最普遍、最广泛使用的传播媒介,正不断进入千家万户,扩大和丰富了人们的学习领域和业余文化生活。近年来电视机的性能在不断提高。由黑白到彩色,由手动到遥控。进而人们又提出了新的设想:能不能在人不干预的情况下,根据人与设备间的距离,电视机自动调整音量;在不同的环境亮度下,电视机相应地调整其画面的亮度,以达到最好的视听效果。本文介绍的由北方工业大学计算所模糊控制研究所研制的,以8XC752单片机为核心再配以快速自寻优模糊控制算法的FC-1D型彩色电视机电脑模糊控制器,可以达到这个目的。
FC-1D型彩色电视机电脑模糊控制器是一种人工智能模块,其软件技术是以快速模糊算法、模糊识别和模糊判决为核心的智能化软件系统。经软、硬件快速处理后,对彩色电视机的画面和音量进行自动调控,以使观众获得最佳收视效果。
模糊逻辑控制理论是针对难以建立数学模型或根本无法建立数学模型的非线性、多变量、大滞后、时变的控制对象而提出来的。上述控制对象即是难以建立数学模型的多变量时变系统,电脑模糊控制器对其实施控制,通过模糊识别,可提高控制精度而实现最佳控制。
FC-1D的主要技术指标:
1.主机晶体振荡频率:6MHz;
2.采样周期:0.1~3秒(可调);
3.工作环境温度:-10℃~+45℃;
4.相对湿度<90%;
5.电源:+5V,±15V,+20V(取自TV电路);
6.最大控制范围:8m以内。
附图是FC-1D型彩电电脑模糊控制器的电路框图。它是由8XC752单片机,辅以相应的信号检测电路、控制电路及输出电路组成的。

8XC752是采用80C51结构的体积小、价格低的高性能的8位微控制器,是用高速高集成度的CMOS工艺制成的。8XC752片内含有2K字节的ROM/EPROM程序存储器,64字节RAM,21位I/O线,1个16位的常数可自动装入的16位定时器/计数器,1个固定速率的定时器,7个中断源,1个中断优先级。5路8位A/D和一路脉冲宽度调制输出,IC总线接口以及振荡器。和51系列的其他单片机相比,其最大差别是内部总线不对外开放,即没有用于扩展外部程序存储器和数据存储器的并行扩展口。8XC752是一种特别适用于家电产品等领域的性能/价格比很高的单片微控制器。
本控制器把信号采集与转换、数值运算、逻辑判断及外设功能连成一体,实现自动测量。除I/O口线外,软件可用的主要资源为8XC752的3个存储器空间。第一个存储空间是2K字节的程序存储器空间,该存储器存放指令代码和常数,如查表用的表格常数。第二为数据RAM存储器空间,逻辑上为128个字节,在物理上只有64个字节。第三为特殊功能寄存器空间。
为了使程序结构清楚明了,采用了模块化形式,将整个控制程序分解成几个既独立又相互联系的模块,分别调试,最后再总的连接起来。
本控制器的控制程序主要有以下几个功能模块:
1.主程序。
当控制器上电工作后就进入了主程序。在主程序中主要完成对系统的初始化。
2.数据、信息采集程序。
完成对红外检测电路的输出电压,光电检测电路的输出电压及遥控器的音量、亮度输出电压的A/D转换后的取数任务。
3.数据、信息处理程序。
它包括对采集数据取平均值,判断、确认等处理。
4.快速自寻优模糊控制子程序。
通过执行这个程序,FC-1D实现对电视机最佳控制。
随着对模糊理论和模糊技术的进一步研究和探讨,不久的将来,中国将拥有自己的电脑模糊控制电视机。据有关传媒介绍,我国北京牡丹电子集团公司已生产出了模糊彩色电视机,其他厂家也相继推出了模糊洗衣机、模糊电饭煲、模糊电冰箱等模糊家电产品。模糊控制在工业控制方面也有较大的突破。现在我们更可以说,模糊技术在我国一定会很好地转化为强大的生产力。(冯晓君)