花房温湿度控制系统设计(3)

2019-04-22 23:01

则立刻显示4。

它由8个发光二极管(7段和一个小数点)构成,可用来显示0~9,A、B、C、D、E、F、G(小数点)。在数码管中,若把各二极管的阴极连在一起称为共阴极数码管;若把各二极管的阴极连接在一起称为共阴极数码管;若把各二极管的阳极连接在一起,则称为共阳极数码管。在本系统中采用共阴极数码管。

(5)ADC0809芯片[3]

ADC0809是28脚双列直插式封装。 ·D7~D0:8位数字量输出引脚。 ·IN0~IN7:8路模拟量输入引脚。 ·Vcc:+5V工作电压。 ·GND:地。

(6)LCD显示

引脚功能:

·D0~D7双向数据总线。LCD数据读写方式可以分为8位和4位两种,以8位数据进行读写操作则D0~D7都有效,若以4位方式进行读写操作,则只用到D4~D7

·RS:寄存器选择控制位。当RS=0时,并且做写入的动作时,可以写入指令寄存器,若RS=0,且做读取操作时,可以读取忙标准及地址记数器的内容。若RS=1,责用于读取数据寄存器[7]。 ·R/W:LCD读写控制线。R/W=0时,LCD执行写入操作,R/W=1时,LCD执行读取操作。 ·EN:启动控制线。高电平有效。 ·VCC:电源端。

·VO:亮度调整电压输入控制器。当输入0V时字符显示最亮。 ·GND:接地。

[7]

3、软件系统设计

系统各组成模块

本系统通过温度传感器DS18B20采集温度,HM1500LF采集湿度,经过含有单片机的检测系统的进一步分析处理,通过通信线路将信息上行到PC机,在PC机上可对温湿度信号进行任何分析、处理。用户可以通过下位机中的键盘输入温湿度的上下限值和预置值,也可以通过上位机进行输入,从而实现上位机对大棚内作物生长的远程控制。如果环境的实时参数超越上下限值,系统自动启动执行机构调节大棚内温度和湿度状态,直到温湿度状态处于上下限值内为止。如果有预置初值,且与当前状态不相等时,系统也会启动执行机构实时动态调节温湿度状态,直到所处的平衡状态与预置值相等为止。

上位机即PC机使用DELPHI软件编写的一个数据库管理系统,可直接设置温度的上下限值和读取下位机的数据,并对下位机内的控制设备进行操作,调节大棚内温湿度状态。形成作物生长的走势图,从而通过生长走势图得出适合各种作物生长的最佳环境参数条件,为今后的温室种植提供参考。

上下位机之间通过符合串行总线RS 232标准的通信通道以事先约定的协议进行通信。系统原理图如图所示。

3.1 系统初始化模块

系统初始化模块的主要功能是完成系统的初始化以及设定系统的工作状态,初始化部分包括以下方面的内容:

3.1.1 系统启动后,显示器上显示两行,第一行为“WELCOME TO THE SYSTEM”,

第二行显示为“START WORK”

3.1.2 等待用户输入温度及湿度值。按“B”键表示开始输入,这时可按温度下限、

上限,湿度下限、上限的顺序依次输入,如果输入的顺序错可按“B”键可重新进行输入,直到输入正确;输入完毕后按“C”键确定。

3.1.3 系统进入正常工作状态。

1

系统整体的工作方式如下框图所示

图3-1-1

初始化程序部分的流程图如下图3-1-2所示。

图3-1-2

3.2 键盘显示模块

本系统中使用8279芯片完成有关键盘输入和温湿度显示工作。温度湿度是依次输入的并且依次以下限、上限输入,并且将温湿度的中间数值存入单片机中,在将LED清零后显示(分别在0123位),并依次显示实时的温度湿度数值(显示在4567位)

实际上,在系统初始化的过程中,除了初始化键盘和显示器之外,其中还包括着调用8279键盘显示模块,8279键盘显示模块部分的基本流程如下图3-2-1所示。

图3-2-1

其中显示键值的程序流程图如下:

图3-2-1

3.3 采样转换模块

本模块主要采用DS18B20采集温度,HM1500LF采集湿度,由单片机AT89S52作总的控制并显示与传输。具体原理图如图所示。

1

采样转换模块是本系统中的核心模块之一,它负责完成温度和湿的测量及模拟量转换为数字量的全过程,这也是它为什么重要的原因。系统每次转换前ADC0809的IN0~IN7送个任意数,表示开始转换,结果是一个数字量,将其转化为#BCD码,。送显示程序显示,并将数值返回给主函数。湿度也可以通过此种方法观察变化,得出相应的结论。

为了更精确的反映系统的温度和湿度,本系统对四路采样信号作简单平均处理,并将处理后的数值作为温室的温湿度,其过程如下图。

图3-3-1

实时温湿度显示和温湿度中间数值显示便于我们实时比较和掌握系统工作状况,实时的温度湿度不在要求的区间内则进行升温降温处理。

3-3-2


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