发布时间 : 星期五 文章蔬菜大棚温度自动测试系统的设计更新完毕开始阅读fc1577b8960590c69ec3763b
蔬菜大棚的温度自动测控系统
74HC138来控制数码管的位码。温度显示电路如图2-15所示。
图2-15 显示电路
2.6 其它电路
2.6.1 电源电路
在实际的应用中，单片机的电压5V和运放的12V电压都需要从外部的220V交流电源来提供。这就需要把220V的交流电转换成5V和12V的直流电。
在这个设计中，采用了简单的实用的变压器，根据理想变压器原副边匝数比公式，则可通过计算来调节参数达到转换为低电压所谓目的。低压的交流信号在通过整流稳压等操作实现了交流向直流转换的要求了。其电路图如图2-16所示。
图2-16 电源电路
2.6.2 声音报警电路
在单片机检测系统检测到当前温度超出设定的温度范围时，单片机就会控制P3.7引脚的电平，进而来控制蜂鸣器，提醒管理者注意报警信号，常见的报警信号可分为闪光报警、鸣音报警和音乐报警，这里主要用的是鸣音报警电路。如图2-17所示。
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当P3.7引脚输出高电平时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约5V的电压而鸣叫；当P3.7输出低电平时，晶体管截至，蜂鸣器停止发音。
图2-17 鸣音报警电路
2.6.3 光报警电路
74HC164是高速硅门CMOS 器件，也是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。
时钟 (CP) 每次由低变高时，数据右移一位，输入到 Q0，Q0 是两个数据输入端（DSA 和 DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。 主复位 (MR) 输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。
其电路如图2-18所示，使用74HC164的并行输出引脚接8个发光二极管，利用它的串入并出功能把发光二极管从轮流点亮，并反复循环。Q0～Q7代表1～8路的温度是否在设定的温度范围内，如果第i(i的范围从0到7)个发光二极管亮，证明第（i+1）路的温度超出设定的温度范围。
图2-18 串口显示电路
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3 软件系统设计
软件采用模块化设计。系统软件主要包括主程序和按键处理、中断、显示和报警等子程序。主程序完成器件的初始化，并判断有无按键按下、有无中断请求，然后根据判断结果调用相应的子程。
3.1程序流程图及分析
主程序主要是对采集数据的处理、显示以及与设定的数据进行比较，为是否报警、是否开继电器做准备；
A/D转换子程序主要完成的是对信号的采样和A/D转换，并将转换的数据放到A寄存器中，为后面的调用做准备；
监控程序就是对按键中断，A/D转换中断进行监控，如果按键有中断，就调用A/D转换程序，如果A/D中断，就调用A/D转换程序。 （1）主程序
主程序主要是对采集数据的处理、显示以及与设定的数据进行比较，为是否报警、是否开继电器做准备。其流程图如图3-1所示。
开始系统初始化Nxms是否到？ Y数据处理温度显示开启继电器Y是否超出设定范围？NY声光报警返回，等待定时器到图3-1 主程序流程图
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报警电路是使用74HC164的并行输出引脚接8个发光二极管，利用它的串入并出功能把发光二极管从轮流点亮，并反复循环。Q0～Q7代表1～8路的温度是否在设定的温度范围内，如果第i(i的范围从0到7)发光二极管亮，证明第（i+1）路的温度超出设定的温度范围，此时，蜂鸣器也会响，继电器也会根据当前的状况做出相应的动作。根据流程图，主程序的主要程序[13]见附录2。
（2）A/D转换的程序
首先用指令选择0809的一个模拟输入通道，当执行开启A/D转换指令时，单片机的/WR信号有效，从而产生一个启动信号，给0809的START引脚送入脉冲，开始对选通信号进行转换。当转换结束后，0809发出转换结束EOC（高电平）信号，该信号可作为向单片机发出中断请求信号，当执行A/D转换指令时，单片机发出读控制/RD信号，OE端有高电平，且把经过0809转换完毕的数字量读到A累加器中。中断服务程序流程图如图3-2所示，根据流程图，A/D转换的主要程序见附录3。
中断发生中断入口，保护现场读数，存数N通道号加1判断8通道是否转换完？Y恢复现场，中断返回图3-3 A/D转换流程图
（3）独立按键程序
键盘电路的作用主要是确定系统的设定参数，可在线设置蔬菜生长所需要温度的最低温度值和最高温度。
键盘电路中共有三个按键：加1 键、减1 键、模式键。键盘电路接单片机P2.4～
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