單片機(jī)溫室大棚溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案-wenkub.com

　 　

【正文】 大學(xué)三年，也概莫能外。但我每次交稿，他都認(rèn)真修改，及時(shí)回復(fù)。在師從X老師做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我感到學(xué)到很多東西。致謝本文是在XXX老師的悉心指導(dǎo)下完成的。當(dāng)此溫度值與當(dāng)前溫度不同時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)采取調(diào)節(jié)的動(dòng)作。工作流程如圖9所示。當(dāng)輸入的溫度值大于當(dāng)前測(cè)定的溫度值，單片機(jī)就控制加熱器加熱；當(dāng)設(shè)定的溫度值小于當(dāng)前測(cè)定的溫度值，就開啟降溫風(fēng)扇。本系統(tǒng)將溫度總體控制在20℃到30℃之間，并且可以通過鍵盤輸入要設(shè)定的溫度值，并通過7段數(shù)碼管顯示出來。當(dāng)設(shè)定溫度大于測(cè)定溫度時(shí)，則使加熱器工作；當(dāng)設(shè)定溫度小于測(cè)定溫度時(shí)，則開啟降溫風(fēng)扇。如圖7所示，,將降溫風(fēng)扇接在此繼電器上。按鍵123456對(duì)應(yīng)編碼01H02H03H04H05H06H按鍵789*0對(duì)應(yīng)編碼07H08H09H0AH00HOBH表3 鍵盤編碼鍵盤掃描IC74922的工作過程：X1—X3接鍵盤的行，Y1——Y4接鍵盤的列，按鍵信息由這幾個(gè)口輸入，由A、B、C、D四個(gè)口輸出到P3口的低四位，再通過P1口經(jīng)過譯碼IC顯示在LED上。鍵盤掃描電路的原理是，將鍵盤接在一個(gè)鍵盤掃描IC 74922上，當(dāng)在鍵盤上按下鍵時(shí)，相關(guān)的鍵碼將通過74922的A、B、C、D口線傳遞給AT89C51單片機(jī)。7段LED數(shù)碼管是利用7個(gè)LED組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示0到9共10個(gè)數(shù)字。LT：本引腳為測(cè)試引腳，當(dāng)接高電平時(shí)，所連接的7段LED數(shù)碼管全亮。圖5 譯碼IC及溫度顯示BCD碼轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動(dòng)IC，如圖6所示，首推7447系列，包括74474474LS49。利用AD590以及接口電路把溫度轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)由ADC0804轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳送給AT89C51處理。ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關(guān)系如下表2所示：十六進(jìn)制二進(jìn)制碼二與滿刻度的比率相對(duì)電壓值VREF=高四位字節(jié)低四位字節(jié)高四位字節(jié)電壓低四位字節(jié)電壓F111115/1615/256E111014/1614/256D110113/1613/256C110012/1612/256B101111/1611/256A101010/1610/256910019/169/256810008/168/256701117/167/256601106/166/256501015/165/256401004/164/256300113/163/256200102/162/256100011/161/2560000000表2 ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關(guān)系例如：VIN=3V，+=3V，為10010110B=96H。OPA3：放大5倍并反相。當(dāng)按鈕沒按下時(shí)，電容處于充電狀態(tài)；當(dāng)按鈕按下時(shí)，電容對(duì)復(fù)位引腳放電，從而在這個(gè)引腳上產(chǎn)生高電平，達(dá)到復(fù)位的目的。AT89C51的復(fù)位引腳為第9腳，當(dāng)此引腳連接高電平超過2個(gè)機(jī)器周期一個(gè)機(jī)器周期為6個(gè)時(shí)鐘脈沖），即可產(chǎn)生復(fù)位的動(dòng)作。AT89C51控制系統(tǒng)溫度采集鍵盤掃描WP型溫室加熱器顯示降溫模塊圖1系統(tǒng)原理框圖該系統(tǒng)分為六個(gè)模塊，分別是單片機(jī)小系統(tǒng)模塊、溫度采集模塊、顯示模塊、鍵盤掃描模塊、加熱模塊和降溫模塊。通過按鍵設(shè)定溫度值，設(shè)定的溫度值和采集的溫度值都可以通過LED數(shù)碼管顯示。溫室結(jié)構(gòu)的參數(shù)為：，檐高3m，長(zhǎng)為20m，地面面積為130平方M。當(dāng)DS1＝1，Q2＝1時(shí)，顯示為正；Q2＝0時(shí)，顯示為負(fù)。采用MC14433的轉(zhuǎn)換電路如圖6所示。這樣，A1與A2輸出端之間的電壓即為轉(zhuǎn)換成的攝氏溫標(biāo)。由于AD590為電流輸出元件，它的溫度每升高1K，電流就增加1μA。　　T9和T11的發(fā)射結(jié)電壓互相反極性串聯(lián)后加在電阻R5和R6上，因此可以寫出： ΔUBE＝R6－2 R5）I／3　　R6上只有T9的發(fā)射極電流，而R5上除了來自T10的發(fā)射極電流外，還有來自T11的發(fā)射極電流，所以R5上的壓降是R5的2／3。T1～T4是為熱效應(yīng)而設(shè)計(jì)的連接方式。TT8，T10為對(duì)稱的Wilson電路，用來提高阻抗。由于利用了恒流特性，所以輸出信號(hào)不受電源電壓和導(dǎo)線電阻的影響。　　圖3是利用ΔUBE特性的集成PN結(jié)傳感器的感溫部分核心電路。AD590測(cè)量熱力學(xué)溫度、攝氏溫度、兩點(diǎn)溫度差、多點(diǎn)最低溫度、多點(diǎn)平均溫度的具體電路，廣泛應(yīng)用于不同的溫度控制場(chǎng)合。輸出電阻為710MW。AD590的測(cè)溫范圍為55℃～ 150℃。 簡(jiǎn)介AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。采用專用溫度補(bǔ)償電路和線性化處理電路。通常由直接響應(yīng)于被測(cè)量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件以及相應(yīng)的電子線路所組成。輸出信號(hào)通過中間繼電器控制強(qiáng)電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)測(cè)量的溫度值，確定是否開啟或關(guān)閉空調(diào)。可用于執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等指令，并通過數(shù)字或模擬的輸入輸出方式控制各種類型的儀器設(shè)備。所以，學(xué)習(xí)單片機(jī)在我國(guó)是有著廣闊前景的。在一定的時(shí)期內(nèi)，這種情形得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。2）微型單片化現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將CPU、RAM、ROM、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路、WDT(看門狗、有些單片機(jī)將LCD(液晶驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。另外，我們所設(shè)計(jì)的智能溫度測(cè)量系統(tǒng)外形尺寸小，即可用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度的測(cè)量，又可用于儀器、大型設(shè)備等的內(nèi)部環(huán)境測(cè)量。鑒于目前的情況，我們提出以價(jià)格低廉的單片機(jī)作為控制核心，以多個(gè)溫度傳感器作為測(cè)量元件，構(gòu)成了低成本的智能溫度測(cè)量系統(tǒng)。…………………………………………….……………36第一章 緒論現(xiàn)在的精密測(cè)量和精密加工中，環(huán)境因素是影響精度的主要因素之一，其中的溫度是環(huán)境的主要指標(biāo)。 otherwise,open the cooling fan, to achieve cooling effect. Through the system, effective,reliable detection and control of the greenhouse temperature. In order to ensurethe greenhouse crop at the optimum temperature of growth, improve quality andyield.Keywords: single chip microputer, greenhouse, temperature control目錄ABSTRACT當(dāng)所設(shè)定的溫度值比采集的溫度值打時(shí)，通過加熱器加熱，以達(dá)到設(shè)定值；反之，開啟降溫風(fēng)扇，以快速達(dá)到降溫效果。基于單片機(jī)溫室大棚溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：本系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，利用溫度傳感器AD590對(duì)蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與控制，實(shí)現(xiàn)溫室溫度的自動(dòng)控制。通過該系統(tǒng)對(duì)蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行有效可靠地檢測(cè)與控制。第一章 緒論當(dāng)前，已經(jīng)開發(fā)了很多的溫度測(cè)量系統(tǒng)，一些高精度溫度傳感器的精度可達(dá)到177。在該系統(tǒng)中，根據(jù)測(cè)量空間或設(shè)備的實(shí)際需要，由多路溫度傳感器對(duì)關(guān)鍵溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，由安裝于儀器內(nèi)的單片機(jī)對(duì)各路數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)、存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)溫度的智能測(cè)量。 單片機(jī)的前景與未來單片機(jī)現(xiàn)在可以說是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴的時(shí)期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。3）主流與多品種共存現(xiàn)在單片機(jī)的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流，兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品，ATMEL公司的產(chǎn)品和中國(guó)臺(tái)灣的系列單片機(jī)。以前沒有單片機(jī)時(shí)，只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，并且由于長(zhǎng)期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。溫度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)借助于溫度傳感器，測(cè)量大樓內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)大樓實(shí)現(xiàn)溫度控制。可編程序控制器還