大棚温湿度控制-第一修改稿(1) 联系客服

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3.2.1 温度采集电

DS18B20 只有一个串行通信接口,与单片机的连接电路非常简单,只需和单片机的一个I /O 端口连接即可,本系统选择了P2.0 端口,其连接电路图如图2 所示,其供电方式采用外部电源供电。

图2 采集电路图

3.2.2 湿度采集电路

本系统采用的是将HS1101 接入555 定时器组成的震荡电路中,输出一定频率的方波信号,这种方法结构简单,使用方便,因此被广泛采用,具体电路图如图3所示。

图3 HS1101 和NE556 构成的湿度采集电路

3.2.3 模数转换器的确定

A/D 转换器位数的确定与系统所需测量控制的范围、精度有关。由于温室大棚湿度变化相对于控制运行的速度来说是缓慢的,因此,本系统选用ADC0809 模数转换器。 3.2.4 显示部分

本系统的显示部分选用了带有高速串行接口的8 位LED 控制驱动器MAX7219 芯片,在每轮温湿度检测完成以后,显示新值。芯片采用三线串行方式与单片机接口,电路十分简单,只需要一个10 kΩ 左右的外接电阻来设置所有LED 的段电流( 图4) 。

图4 显示连接图

3.2.5 报警电路设

本设计采用压电式峰鸣音报警电路,通过AT89C51 的1 根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10 mA 的驱动电流,可以使用TTL 系列集成电路7406 或7407 低电平驱动,也可以用一个晶体三极管驱动。当输出高电平“1”时,晶体管导通,压电蜂鸣器两端获得约+ 5 V 电压而鸣叫;当输出低电平“0”时,三极管截止,蜂鸣器停止发声。

4 软件设计

本系统的程序按其功能可以分为3 部分: 主程序MIAN 程序, INT1 中断程序( 采集程序) , INT0中断( 输入键值) 程序3 部分组成。MIAN 程序进行必要的初始化操作; INT1 响应中断后,会进行模拟量的采集,并进行一系列的处理操作,包括: 采集,转换,执行相应的操作等; INT0 中断为按键程序,以中断的方式对按键做出反应。

5 小结

本设计以满足工况需要最大限度地提高工作效率和节省人力物力为出发点,使用AT89C51 单片机对温室大棚内的温湿度进行数据的采集、接收,处理、发送和控制。单片机采用汇编语言程序,建立模块化结构,各模块互相独立,有较高的可靠性和扩展性。可与上位机连机通讯,实行远程监控,大大提高了储存质量也节省了大量的人力物力。由于时间和经验的不足,技术水平有限,只涉及硬件设计,具体设计还有不足之处,本设计还需要不断地完善。

参考文献:

[1]张琳娜,刘武发. 传感检测技术及应用[M]. 北京: 中国计量出

版社, 1999.

[2]杨振江,孙占彪,王曙梅,等. 智能仪器与数据采集系统中的新

器件及应用[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2001. [3]何立民. MCS - 51 系列单片机应用系统设计系统配置与接口

技术[M]. 北京: 北京航天航空大学出版社, 1999.

[4]杨世成. 信号放大电路[M]. 北京: 电子工业出版社, 1995. [5]李建民. 单片机在温度控制系统中的应用[J]. 江汉大学学报,

1999( 3) : 60 - 62.

[6]高光天. 仪表放大器应用[M]. 北京: 科学出版社, 1995

附录 参考程序

(1)温度采集程序

#include < reg52. h > #include < math. h > #include < INTRINS. H > #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DQ = P1^3; uchar Temp_Integer =0; uchar Temp_Decimal =0; uchar fg =0;