【正文】 C8是大電容,用電解電容,它的作用是低頻濾波,通過充電放電,從而削峰填谷,使電壓的脈動成分減少,電壓基本保持穩(wěn)定。由于最后的穩(wěn)壓環(huán)節(jié),LM7805要得到5V的直流輸出,輸入與輸出要有一定的壓差,根據(jù)LM7805的數(shù)據(jù)手冊,需要有10V的輸入,因此在降壓環(huán)節(jié)把220V的電壓降為10V。此外,這里用的繼電器是普通的電磁繼電器。還應(yīng)該注意到的一點是,光耦有一個參數(shù)叫電流傳輸比(CTR),CTRIo/IF,及輸出端電流的最大值比上輸入端的電流,體現(xiàn)了光耦輸出電流的能力。如果設(shè)置光耦的發(fā)光二極管的電流為10mA,那么兩個發(fā)光二極管同時導(dǎo)通時單片機的灌電流為20mA,小于26mA,符合要求。這四組輸出電路分別控制加濕、除濕、加熱、制冷的設(shè)備。 輸出電路設(shè)計當(dāng)溫濕度超出限定值后,單片機將輸出控制信號,啟動加熱、制冷、加濕、除濕設(shè)備。本設(shè)計中使用的是有源蜂鳴器,在它兩端加載5V的直流電壓就可以使之鳴叫。蜂鳴器為一種采用一體化結(jié)構(gòu)的電子器件, 采用了直流電壓來供電,廣泛的應(yīng)用到了計算機、報警器、復(fù)印機、電子玩具、電話機、汽車電子設(shè)備、定時器等電子產(chǎn)品之中用作發(fā)聲器。因此,從滿足大棚溫濕度監(jiān)測的要求來看,SHT10已經(jīng)足夠,故選用SHT10。它與單片機的接口電路如下圖所示: LCD1602與單片機的接口電路 溫濕度傳感器模塊溫濕度傳感器選用瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的SHT10。CGROM用來保存LCD1602內(nèi)部固化的一些字符的字模,比如英文的26個字母的大小寫。程序運行過程中如果跑飛了、程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時,就需要用到手動復(fù)位。先說說上電復(fù)位的工作原理,當(dāng)單片機上電時,電源+5V的Vcc通過10K的電阻對10uF的電容進行充電。 上電+手動復(fù)位電路單片機的復(fù)位主要有上電復(fù)位和手動復(fù)位,之所以要進行復(fù)位,目的就是為了讓單片機進入初始狀態(tài),比如讓PC指向0000H,這樣單片機才能從頭運行程序。單片機有兩種時鐘信號產(chǎn)生方式,一種是內(nèi)部時鐘方式,另一種是外部時鐘方式。 方案選擇PLC和單片機都能作為主控制器進行設(shè)計,但是在價格方面單片機具有巨大優(yōu)勢。從價格方面上看,單片機就比PLC具有很大的優(yōu)勢。 用單片機作為主控制器的控制系統(tǒng) 方案論證從功能上看,兩種控制器都能滿足要求。而且PLC抗干擾能力強,工作穩(wěn)定可靠,這一點已被長期的工業(yè)控制實踐所證明。 性價比性價比也是一個系統(tǒng)設(shè)計中所要考慮的重要因素。對輸入輸出通道也一樣,要采用抗干擾措施。如果系統(tǒng)的可靠性不能達標(biāo),那么系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能就會增大,造成很大的損失。(5)測濕范圍:0~100%RH。1℃。 2 總體方案設(shè)計 溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)要求本文要設(shè)計的大棚溫濕度自動控制系統(tǒng),要能夠及時、準確地對溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度進行采集,將其顯示在LCD1602液晶顯示器上,然后與設(shè)定的上下限值進行比較,如果超出限制則啟動溫度、濕度控制設(shè)備,并通過蜂鳴器報警,直到溫濕度回到規(guī)定的范圍。這要求我們提高溫濕度檢測與控制技術(shù),來滿足對溫室大棚建設(shè)的需要。因此,非常有必要使用一套溫濕度控制系統(tǒng),以維持溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度在一個合適的范圍,實現(xiàn)大棚內(nèi)農(nóng)作物的水分、養(yǎng)分的有效供給,提高光合作用的效率,從而達到增產(chǎn)目的。晴天在傍晚關(guān)窗至次日早晨開窗前溫室維持在高濕度。這種設(shè)施系統(tǒng)可以從簡易到全自動控制,適宜各種狀況下的選擇,特別是對于日光溫室、塑料大棚,相對投資較少。關(guān)鍵詞:STC89C52RC,SHT10,I2C總線,獨立式鍵盤,溫濕度自動控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to municate with the microcontroller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it pares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved.Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目 錄1 前言 12 總體方案設(shè)計 3 溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)要求 3 系統(tǒng)設(shè)計的原則 3 可靠性 3 性價比 3 方案比較 4 方案一 4 方案二 4 方案論證 5 方案選擇 5 3 單元模塊設(shè)計 6 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計 6 單片機最小系統(tǒng) 6 液晶顯示模塊 8 溫濕度傳感器模塊 8 報警電路的設(shè)計 9 輸出電路設(shè)計 10 電源的設(shè)計 12 按鍵電路設(shè)計 13 串口通信電路 14 元件清單 15 關(guān)鍵器件的介紹 17 STC89C52RC 17 SHT10溫濕度傳感器 194 系統(tǒng)軟件設(shè)計 22 軟件設(shè)計的總體結(jié)構(gòu) 22 主要模塊的設(shè)計流程框圖 24 主程序流程圖 24 SHT10子程序流程圖 25 LCD1602子程序流程圖 27 輸出控制子程序流程圖 28 鍵盤掃描子程序流程圖 29 軟件設(shè)計所用工具 31 Keil uVision4 31 Proteus 315 系統(tǒng)調(diào)試 32 用Proteus搭建仿真總圖 32 用Keil對程序進行調(diào)試、編譯 33 6 結(jié)論 36 系統(tǒng)的功能 36 系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù) 36 系統(tǒng)功能分析 36 7 總結(jié)與體會 38 8 致謝 39 9 參考文獻 40 附錄1 系統(tǒng)的電路原理圖 41 附錄2 系統(tǒng)仿真總圖 42 附錄3 系統(tǒng)實物照片 43 附錄4 系統(tǒng)源程序 44 附錄5 英文參考資料 461 中文翻譯 462 英文原文 49 1 前言溫室大棚作為一種高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生