基于单片机的温室大棚自动控制系统
图4-1 湿度测量电路图
此电路为典型的555双稳态电路。HS1101/HS1100作为电容变量接在555的TRIG与THRES两引脚上,引脚7用作电阻R20的短路。
等量电容HS1101/HS1100通过R19与R20充电到门限电压(约0.67Vcc),通过R19放电到触发电平(约0.33Vcc),然后R20通过引脚7短路到地。传感器由不同的电阻R20与R19充放电。
电压输出典型参数(@VCC=5V,25℃)如表4-1
表4-1 HS1101湿度传感器电压输出典型参数(@VCC=5V,25℃) RH Vout 0 - 10 1.41 20 1.65 30 1.89 40 2.12 50 2.36 60 2.60 70 2.83 80 3.07 90 3.31 100 3.55 4.2温度测量电路
因为在本系统中采用了DS18B20数字温度传感器,所以后续电路简单,只需将传感器的数据输入/
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输出管脚直接接到单片机I/O口,通过单片机的控制DS18B20传感器并实时读取空气温度。数字温度传感器的测量电路如图4-2所示:
图4-2 温度测量电路图
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4.4数据显示电路
4.3光照度测量电路
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图4-3 ADC0804与单片机的连接电路图
图4-4 LCD1602与单片机的连接电路图
系统采用了LCD1602液晶显示屏,LCD1602液晶是一款很常用,也很易用的字符液晶。可以显示2行每行16个字符,对比度可调、黄绿色背光。与单片机的链接电路如图4-4:
系统采用价格低廉的光敏电阻测量光照度,因其没有良好的线性度,所以只能大致的测量。根据光敏电阻在不同的光照下有不同的阻值,经过A/D转换后输入到单片机内进行处理。其与ADC0804的连接电路如图4-3:
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4.5复位电路
为了确保系统中的电路温度可靠工作,复位电路是必不可少的部分 ,其第一功能就是低电平复位,低电平复位是在通电瞬间通过充电来实现的。手动复位是指通过接通一按键开关,使单片机进入复位状态。系统上电运行后,如果需要复位,只需通过手动复位就可以实现。本系统使用的复位电路如图4-5所示:
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图4-5 复位电路图
4.6键盘电路
本设计采用的键盘扫面电路采用简单的低电平扫描方式,即采用开关的一端与单片机I/O口相连,
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另一端接地的方式,用单片机检测I/O口是否是低电平来判断键盘是否被按下。这样的方式可以方便键盘扫描部分的的编程。键盘电路如图4-6:
图4-6 键盘电路图
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4.7继电器控制电路
单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低。驱动电流在mA级以下。而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的\功率驱动\。继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节。在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口[11]。本设计采用的继电器控制电路如图4-7:
图4-7 继电器控制电路图
图中的三极管起开关的作用,当单片机输出高电平时,三极管导通,继电器吸合。单片机输出低电平时,继电器断开。二极管起保护作用,防止继电器产生的感应电动势烧坏三极管或继电器。
5.软件设计
系统的程序设计包括以下几个方面:(1)键盘扫描晶上的显示。(4)各项参数的继电器控制。
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。(2)各项参数的采集。(3)各项参数在液
5.1主程序流程图
主程序的流程如图5-1
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开始初始化和位定义清标志清显示扫描键盘各参数采集各参数与设置值比较,是否需要调节?N各参数显示Y启动继电器控制电路,调节参数结束
图5-1 主程序流程图
当单片机上电后,主程序开始运行,程序以开始初始化各参数的设置和端口定义后,清各标志位和LCD1602的显示,然后进行键盘扫描,再利用各传感器进行数据的采集,将采集的数据和设置好的参数进行对比,如果对比结果显示需要调节,启动相应的继电器控制电路对温室中需要调节的参数进行调节并显示在LCD1602上,如果比较结果显示不需要调节,则不启动继电器控制电路,直接显示参数,然后对键盘进行循环扫描。
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