基于單片機(jī)的大棚溫度控制系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-09-20 18:20 本頁(yè)面
【正文】 況不佳會(huì)牽制農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)，減弱農(nóng)民投身于農(nóng)業(yè)的積極性，對(duì)地區(qū)乃至國(guó)家來說都是不容小覷的事實(shí)。應(yīng)用于大棚種植的溫度控制系統(tǒng)解決了長(zhǎng)期以來困擾農(nóng)民的問題，它的制作成本低廉，應(yīng)用廣泛，對(duì)農(nóng)民自身的素質(zhì)要求不高，便于農(nóng)民操作。更重要的是，它不僅幫助農(nóng)民節(jié)約了大量，還在無形之中提高了作物的產(chǎn)量，增加了農(nóng)民的收入，滿足了人們對(duì)大棚蔬菜的需求。要使全民步入小康的行列，重要的是提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)水平，只有每戶農(nóng)民家庭的生活都有了保障，才能進(jìn)行各方面上層建筑的建設(shè)。基于單片機(jī)的大棚溫度控制系統(tǒng)是個(gè)小型的軟硬件結(jié)合的產(chǎn)品，它針對(duì)個(gè)體農(nóng)民的需要設(shè)計(jì)，適于中小面積的大棚種植。該溫度控制系統(tǒng)所包含的提醒功能極具親切性，它使用ISD1420語(yǔ)音芯片，這種芯片可重現(xiàn)優(yōu)質(zhì)原聲，沒有常見的背景噪音。農(nóng)民可以根據(jù)自己的喜好錄入屬于自己的提示音，也可經(jīng)常更換提示音。 本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容本論文旨在研究基于單片機(jī)的大棚溫度控制系統(tǒng)，介紹溫度傳感器對(duì)大棚溫度收集的具體設(shè)計(jì)，以及相關(guān)硬件的設(shè)計(jì)和軟件編程。主要內(nèi)容有：① 溫度控制系統(tǒng)的特點(diǎn)② 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的組成及工作原理③ 溫度檢測(cè)的詳細(xì)設(shè)計(jì)④ 各部分的軟件編程。第2節(jié) 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如下圖21所示： ALEP1 P0 80C51 RD WR RESETP2 執(zhí)行控制接口溫度傳感器18個(gè) 8155ISD1420 圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)該系列單片機(jī)是采用高性能的靜態(tài)80C51設(shè)計(jì)由先進(jìn)CMOS工藝制造并帶有非易失性Flash程序存儲(chǔ)器全部支12時(shí)鐘和6時(shí)鐘操作P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2分別包含128字節(jié)和256字節(jié)RAM32條I/O口線3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6輸入4優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)1個(gè)串行I/O 口可用于多機(jī)通信I/O擴(kuò)展或全雙工UART以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。此外，由于器件采用了靜態(tài)設(shè)計(jì)，可提供很寬的操作頻率范圍，頻率可降至0。可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)由軟件選擇的節(jié)電模式，空閑模式和掉電模式，空閑模式凍結(jié)CPU但RAM定時(shí)器，串口和中斷系統(tǒng)仍然工作掉電模式保存RAM的內(nèi)容但是凍結(jié)振蕩器導(dǎo)致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。由于設(shè)計(jì)是靜態(tài)的，時(shí)鐘可停止而不會(huì)丟失用戶數(shù)據(jù)，運(yùn)行可從時(shí)鐘停止處恢復(fù)。圖22 單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)圖 溫度檢測(cè)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)測(cè)溫采用AD590溫度傳感器，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。它的主要特性如下： 1．流過器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)；即： ， (21) 式中：I—流過器件（AD590）的電流，單位為mA；T—熱力學(xué)溫度，單位為K。 2．AD590的測(cè)溫范圍為55℃～+150℃； 3．AD590的電源電壓范圍為4V～30V； 4．輸出電阻為710MW； 5．精度高。 AD590溫度傳感器輸出信號(hào)經(jīng)放大電路放大10倍，再送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804，轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)。根據(jù)AD590溫度傳感器特性以及放大10倍后的電壓值與現(xiàn)場(chǎng)溫度的比較發(fā)現(xiàn)，實(shí)際溫度轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)的值與按鍵輸入數(shù)值之間有一定的差值，模/。由于單片機(jī)不能進(jìn)行小數(shù)乘法運(yùn)算，所以先對(duì)按鍵輸入進(jìn)行乘5，然后根據(jù)運(yùn)算結(jié)果及程序狀態(tài)字的狀態(tài)再進(jìn)行循環(huán)右移一位，如果溢出標(biāo)志位為低電平時(shí)直接對(duì)累加器進(jìn)行一次帶進(jìn)位循環(huán)右移，如果溢出標(biāo)志位為高電平時(shí)，先對(duì)進(jìn)位標(biāo)準(zhǔn)位CY位置為高電平，然后再進(jìn)行一次帶進(jìn)位循環(huán)右移，通過上述操作使按鍵輸入的溫度值與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī)的溫度值相統(tǒng)一。 圖23 感溫部分的核心電路 ISD1420語(yǔ)音芯片 ISD1420為美國(guó)ISD公司出品的優(yōu)質(zhì)單片語(yǔ)音錄放電路，
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