【正文】 圖38溫度檢測電路 濕度是表征空氣中所含水蒸氣含量的物理量，常用相對濕度和絕對濕度來表示。 土壤濕度是最重要和最常用的土壤信息，它能夠科學(xué)地控制和調(diào)節(jié)土壤水分狀況，進行合理的節(jié)水灌溉，實現(xiàn)科學(xué)用水。 考慮到電路的復(fù)雜程度及成本問題，本系統(tǒng)可采用簡單電路，控制土壤濕度保持在60%～80%之間。調(diào)節(jié)RES的阻值，能夠控制土壤濕度的范圍在60%80%之間，具體的阻值經(jīng)后期實驗測定。準確快速地測出花卉生長環(huán)境的光照強度，才能及時做出調(diào)控，確保作物生長的光照環(huán)境狀態(tài)最佳。也被用來檢測轉(zhuǎn)換成光量的其他各種非電量。光照檢測電路，如圖310所示：圖310光照檢測電路 自動控制系統(tǒng)，利用傳感器對受控對象進行信息數(shù)據(jù)的實時采集轉(zhuǎn)化，輸入單片機的CPU進行處理，而后輸出控制驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)或器件的命令，使其產(chǎn)生相應(yīng)的動作，通過改變被控對象來調(diào)整被測參量，使被測參量始終處于所要求的范圍之內(nèi)。目前，由于單片機I/0口線和與CPU直接接口的CMOS電路或TTL電路的驅(qū)動能力很有限，還不足以驅(qū)動某些功率開關(guān)(如繼電器、電磁開關(guān)、電機等)和大功率負載。在整個的開關(guān)量輸出電路中，動力設(shè)備在啟停時的沖擊干擾是最大的。繼電器是通過改變金屬的觸點位置，使定觸點和動觸點分開與閉合。不過，光電耦合的負載能力不如繼電器強。前置隔離功放驅(qū)動電路采用繼電器，其中繼電器選用電磁式繼電器，繼電器兩端為了保護驅(qū)動器，需加接泄流二極管回路。單片機硬件系統(tǒng)的抗干擾能力雖然與裝配質(zhì)量和器件質(zhì)量等因素都有關(guān)系，設(shè)計的可制造性(DEM)是最重要的。在對印刷電路板進行抗干擾設(shè)計時，不僅要遵循抗干擾設(shè)計的原則，而且在印刷電路板的重要元器件電源處要配了退禍電容，使能有效去除高頻成分的干擾。電路需并聯(lián)一個電容，用來吸收步進電機電感線圈產(chǎn)生的反向電動勢，保護ULN2003驅(qū)動芯片。電磁閥能夠配合不同的電路，實現(xiàn)預(yù)期的控制，同時能夠保證控制的靈活性和精度。其中，機械傳動部分要由窗框、窗扇、齒輪齒條等。同時為實現(xiàn)窗扇的旋轉(zhuǎn)在滑移槽一側(cè)各設(shè)計一轉(zhuǎn)軸槽。 圖314 窗扇結(jié)構(gòu)圖 步進電機滑槽設(shè)計為實現(xiàn)窗扇的180176。傳動形式見下圖所示： 此窗框是在常規(guī)窗框的基礎(chǔ)上，進行了更改設(shè)計，在窗框的上下兩側(cè)各開一道滑移槽，滑移槽內(nèi)裝上齒條，齒條滑動帶動支撐桿實現(xiàn)自動開關(guān)窗，其實體見如上的窗戶打開圖。窗戶控制電路主要由總線緩沖門74LS12反向驅(qū)動器74LS06控制的4個光電隔離器和4個大功率場效應(yīng)開關(guān)管IRF 640（圖中用Q1Q4表示）組成。因此電流是從左至右流過直流電機的，從而電機正轉(zhuǎn)，打開窗戶。系統(tǒng)程序的開發(fā)采用的是模塊化設(shè)計方法。整個系統(tǒng)的主程序，如下圖所示:開始系統(tǒng)初始化環(huán)境變量采集光照？土壤濕度合適？溫度？ YES YES YES NO過低？過高？過強？ NO NO NO YES YES YES關(guān)閉窗簾打開窗戶打開電磁閥打開窗簾關(guān)閉窗戶 圖41 主程序圖 系統(tǒng)在初始化后將對環(huán)境溫度、土壤濕度、光照強度進行判斷。程序流程如圖4圖4圖44所示。 展望花卉生長的環(huán)境自動控制工程是一個綜合型系統(tǒng)工程，涉及到電子、計算機和機械設(shè)計等行業(yè)，需要花費大量的精力。今后在設(shè)計中要考慮到這些問題，以便更具實用效果。他嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，嚴肅的科學(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，深深地激勵著我。 在論文即將完成之際，我的心情非常激動，從開始進入課題到論文的順利完成，有許多可敬的師長和同學(xué)給了我莫大的鼓勵，在此請接受我最誠摯的謝意！最后，再次對關(guān)心幫助我的老師和同學(xué)，表示衷心的感謝！參考文獻[1]潘新民，王燕芳微型計算機控制技術(shù)[M] 電子工業(yè)出版社 2009.[2]湯競南，沈國琴 51單片機C語言開發(fā)與實例[M]人民郵電出版社 2008.[3]譚浩強 C程序設(shè)計 清華大學(xué)出版社 [M] 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write_byte(0xbe)。 temp=8。 //返回溫度值}/***************，延時約1ms*************************/void delay(uint t){ uint k。 uint j。 i8。 uint j。 i8。 read_temp()。d80。 //電機停止轉(zhuǎn)動 }else if (temp20)//溫度過低 {Q2=0。d++) Delay2()。 //溫度適中 if (Q5==0) //土壤濕度過低 Q4=1。r64。r++) motor_rev()。 //光照太強 P1=0x0FFH } else {for(r=0。 //關(guān)閉電磁閥delay1(1)。 Q3=0。 //關(guān)閉窗戶 for(d=0。 Q2=0。 Q3=0。 //取數(shù)據(jù) delay(2)。 j8。 //取數(shù)據(jù) delay(2)。 j8。 k125。 // 兩字節(jié)合成一個整型變量。 //讀溫度值的第字節(jié) temp_data[1]=read_byte()。 delay1(1)。 //總線復(fù)位 delay1(200)。 delay1(6)。_nop_()。_nop_()。 value=1。i0。 delay1(1)。0x01。_nop_()。_nop_()。 //拉高電平}/****************DS18B20寫命令函數(shù)************************///向1WIRE 總線上寫1個字節(jié)void write_byte(uchar val){ uchar i。 //66 uspresence=DQ。//從高拉倒低DQ=0。} /****************DS18B20復(fù)位函數(shù)************************/ow_reset(void){char presence=1。b3。}/*****************250ms延時函數(shù)(開關(guān)窗戶及窗簾使用)*************************/void Delay2(){unsigned char a,b,c。 //四相八拍反轉(zhuǎn)編碼 uint temp。 sbit Q6=P2^6。 //溫度輸出sbit Q2=P2^2。在此謹向周老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 (5) 加大產(chǎn)品推廣力度，提高社會效益與經(jīng)濟效益。 (2) 國內(nèi)傳感器件水平較低，需在以后進行更高性能的改進。硬件電路采用的電路設(shè)計比較成熟，器件成本較低，擴干擾力強，電路穩(wěn)定，性價比高。通過上述的整個流程控制，可以達到對室內(nèi)環(huán)境有效的控制，使得花卉生長處于最佳狀態(tài)。模塊化程序結(jié)構(gòu)清晰，可讀性好，組合靈活，可靠性高，易于驗證，便于版本升級和功能擴充，程序修改可在局部進行，還可以建立需頻繁調(diào)用的子程序。=0,=0時，四個74LS06輸出均為高電平，使得光電隔離器U6,U7,U8,U9均截止，電機停止轉(zhuǎn)動。由于74LS125 4三態(tài)門輸出為“0”，從而3門的控制端也為“0”電平，打開3三態(tài)門，使光電隔離器U6導(dǎo)通并發(fā)光，Q1導(dǎo)通。當齒輪正轉(zhuǎn)時，兩個齒條相向運動，關(guān)閉窗戶。具體設(shè)計見圖24滑移槽設(shè)計圖.圖315滑移槽設(shè)計圖 智能窗的傳動任務(wù)是由動力源通過傳動機構(gòu)帶動窗扇在滑移槽內(nèi)來回滑動，實現(xiàn)窗戶的自動開關(guān)，任務(wù)雖然簡單，但精確度要求較高。圖313 窗框結(jié)構(gòu)圖 窗扇結(jié)構(gòu)設(shè)計 窗扇在常規(guī)窗扇的基礎(chǔ)上進行部分改進，在窗扇一側(cè)加一旋轉(zhuǎn)軸，同時在旋轉(zhuǎn)軸上安裝滑動輪。其整體結(jié)構(gòu)如圖所示。 電磁閥的控制電路主要包括NPN共集共射復(fù)合管和繼電器兩大部分，復(fù)合管導(dǎo)通，從而接通繼電器，吸合開關(guān)，接通電磁閥，開始澆水。步進電機的驅(qū)動電路，如圖311：圖311步進電機驅(qū)動電路電磁閥是利用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，在控制系統(tǒng)中用來調(diào)整介質(zhì)速度、流量和其他的參數(shù)。數(shù)字電路與模擬電路地線的分開，有利于防止數(shù)字電路與模擬電路相互之間的干擾，使傳感器數(shù)據(jù)采集誤差減小，從而保證能夠可靠采集模擬信號。，弱電與強電之間采用繼電器隔離。采用電源濾波和通過低通濾波器接入電網(wǎng)可以提高穩(wěn)壓電源抗干擾能力。而且，整個系統(tǒng)的可靠性很大程度上取決于單片機硬件系統(tǒng)的可靠性。直流電磁閥由于具有使用方便，高效節(jié)能，高靈敏度，壽命長，可靠性高的優(yōu)點，適用小型自動供水，被應(yīng)用于系統(tǒng)中。光電耦合器件的輸入信號與輸出信號在電氣上完全隔離，且隔離電壓可達千伏以上，抗干擾能力強，可靠性高。 目前，開關(guān)量輸