【正文】 C02濃度和施肥等，進行自動控制和調節(jié)成為溫室控制的主要方式。各種專家系統(tǒng)在收集、整理農業(yè)專家知識時并沒有把專家是如何學習和獲得這些知識的過程整理出來，這樣開發(fā)的專家系統(tǒng)并不具有真正的學習能力。滿足了對作物生長狀態(tài)實行全面、實時、長期監(jiān)測的要求?！敉ㄐ畔到y(tǒng)具有較高的可靠性、較好的實時性和較強的抗干擾能力。因此在設計時，要盡可能減少人機交互接口，多采用操作內置或簡化的方法。 硬件結構圖本系統(tǒng)以單片機Atme189S51為核心，數(shù)據(jù)采集、存儲、顯示、報警以及上傳至計算機進行數(shù)據(jù)處理都要通過單片機。系統(tǒng)硬件電路由溫度傳感器、單片機、RS—485串口通信和計算機組成。單片機主要是對溫度傳感器DS18B20進行編程，讀取溫度傳感器的溫度值，并把溫度值通過串口通信送入計算機。計算機主要是進行編程，對溫度進行顯示、報警和控制等。該溫度測控系統(tǒng)的工作原理就是進行計算機編程和單片機編程，使智能溫度傳感器DS18B20正常工作，去檢測大棚內實際的溫度，并由數(shù)字顯示電路顯示出當時的溫度值。適用于單總線協(xié)議。三種封裝形式：TO—92三腳塑封；SOT—223四腳平面封裝和C—Lead六腳表面安裝封裝。模擬集成傳感器是采用硅半導體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器。它是微電子技術、計算機技術和自動測試技術(ATE)的結晶。 DS18B20的介紹DS18B20是美國DALLAS半導體公司繼DS18B20之后最新推出的一種數(shù)字化單總線器件，屬于新一代適配微處理器的改進型智能溫度傳感器。它在測溫精度、轉換時間、傳輸距離、分辨率等方面較DS1820都有了很大的改進，給用戶帶來了更方便和更令人滿意的效果。(5)通過編程可實現(xiàn)9—12位的數(shù)字讀數(shù)方式。(11)內含64位激光修正的只讀存儲ROM，扣除8位產品系列號和8位循環(huán)冗余校驗碼(CRC)之后，產品序號占48位。例如主機控制DS18B20完成溫度轉換這一過程，根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，必須經歷三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。它把中央處理器、存儲器、輸入/輸出接口電路以及定時器/計數(shù)器集成在一塊芯片上，從而具有體積小、功耗低、價格低廉、抗干擾能力強且可靠性高等特點，因此，適合應用于工業(yè)過程控制、智能儀器儀表和測控系統(tǒng)的前端裝置。它具有如下的一些特性：★指令和89C51產品兼容 ★內含2K字節(jié)可重復編程快閃存儲器★耐久性1,000寫/擦除周期 ★~6V的工作電壓范圍★全靜態(tài)操作0Hz~24MHz ★二級程序存儲器加鎖★內含128*8位內部RAM ★15根可編程I/0引線★2個16位的計數(shù)器/定時器 ★6個中斷源★帶有可編程串行通訊口 ★可直接驅動LED輸出★片內模擬電壓比較器 ★低功耗空載和掉電方式另外,該單片機還具有體積小,價格低等特點。 Pt100溫度傳感器溫度傳感器的種類比較繁雜，各種不同的溫度傳感器由于其構成材料、構成方式及測溫原理的不同，使得其測量溫度的范圍、測量精度也各不相同。但是標準鉑電阻溫度傳感器也存在價格昂貴，維護起來較為困難等缺點。本系統(tǒng)采用精密基準電壓源LM399H產生基準電壓，圖中參考電壓VREF即來自LM399H。A/D轉換器的主要性能參數(shù)有：(1)分辨率表示A/D轉換器對輸入信號的分辨能力。它包括由緩沖器和增益可編程放大器(PGA)組成的前端模擬調節(jié)電路、∑△調制器、可編程數(shù)字濾波器等部件組成。完成對一個完全的輸出字的讀操作后，該引腳立即回到高電平。(2)零位控制：在設定的周期TC內，觸發(fā)信號使主回路接通幾個周波(幾個完整的正弦波)，再斷開幾個周波，改變可控硅在設定周期內的通斷時間比例，以調節(jié)負載上的交流電的平均功率，即可達到調節(jié)負載功率的目的。雙向可控硅與單向可控硅的區(qū)別是：(1) 它在觸發(fā)之后是雙向導通。用戶不需要搭建硬件電路就可以對程序進行驗證，特別適合于偏重算法的程序。徹底解決80C51開發(fā)中仿真工具的瓶頸問題。vision2可以自動完成編譯匯編鏈接程序的操作；(2) C51編譯器和A51匯編器由Vision2 IDE創(chuàng)建的源文件可以被C51編譯器或A51匯編器處理生成可重定位的object文件。 Vision2操作界面 Vision2調試界面 利用KEIL開發(fā)系統(tǒng)軟件流程利用KEIL開發(fā)和調試系統(tǒng)軟件流程大致如下：(l)啟動Vision2，進入KEIL軟件的集成開發(fā)環(huán)境；(2)利用KEIL內置的文本編輯器進行程序源文件的編輯，因為KEIL集成的文本編輯器對中文支持不是很好，可以選擇其他的編輯器(本文使用的文本編輯器是Ultraedit—32)，Vision2能夠自動識別外部改變了的源文件；(3)建立工程，指定針對哪種單片機進行開發(fā)，指定對源程序的編譯、鏈接參數(shù)，指定調試方式(本文采用外部硬件仿真器仿真調試的方式，即使TKS仿真器仿真)，然后對工程進行相關設置；(4)設置好工程后即可進行編譯、鏈接。電源模塊主要是電壓測試。在調試功能子程序時，許多參數(shù)都是未知的，要根據(jù)其所需的條件，給出假定的數(shù)據(jù)，使其運行，如果能完成預定的處理功能或與手工計算的結果相符，就說明該子程序己調試通過。當程序在斷點處暫停時，查看PID計算的控制量與手工計算的值是否相同。因此，在分析了溫控箱的特性的基礎上，利用MATLAB系統(tǒng)辨識工具箱這個有力的工具對溫控箱的模型參數(shù)進行辨識，然后對PID控制器的參數(shù)進行整定，并且做了仿真實驗；(3) 采用C語言對系統(tǒng)的軟件編程，在開發(fā)過程中使用了TKS仿真器，這些都大大縮短了軟件的開發(fā)周期。在此，我對徐老師也表示誠摯的謝意。參考文獻[l]于海業(yè)，馬成林，陳曉光. 發(fā)達國家溫室設施自動化研究的現(xiàn)狀[J].農業(yè)工程學報，1997，(13)(增)：253~257.[2]吳軍輝，徐立鴻. 溫室環(huán)境集散控制系統(tǒng)中現(xiàn)場控制器的設計與開發(fā)[J].自動化儀表，2001，(5)：45~47.[3]董喬雪，王一鳴. 溫室計算機分布式自動控制系統(tǒng)開發(fā)[J].農業(yè)工程報，2002(18).[4]黃宇飛，[J]. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2001，(l).[5][J]. 控制系統(tǒng)的設計，2002，(4)[6]張福學. 傳感器應用及其電路精選[M].北京：電子工業(yè)出版社，1991.[7]沙占友. 智能化集成溫度傳感器原理與應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002，(6).[8]胡振宇，劉魯源，[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2002，(7).[9]〔J〕. 電子技術應用，2000，(6)：66~68.[10]Dallas Programmable Resolution Onewire Digital Thermometer[Z].2000[11][J].電測與儀表，1999，(2).[12]周云波，DS18B20單線數(shù)字溫度計構成的單線多點溫度測量系統(tǒng)[J].電子技術應用，1996(2)：15～20.[13]王仲生，智能檢測與控制技術(第1版).西安：西北工業(yè)大學出版社，2002.[14](第1版) [M]. 武漢：華中科技大學出版社，1997.[15]沙占友，王彥朋，[M].北京：電子工業(yè)出版社， 2003：135—137，222—226.[16]Ljung, Lennard. Theory And Practice of Recursive Identification [M].The MIT Press,1983[17]齊志才，—51系列單片機原理及接口技術[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005[18](第二版) [M].北京：清華大學出版社，2006[19]尚玉沛，石林鎖，[J].傳感器技術，2000年第1期[20]過潤秋，(自然科學版)，第32卷第4期，2005年8月：505[21]房小翠，王金鳳，單片機實用系統(tǒng)設計技術，國防工業(yè)出版社，1999，6378。結 論溫度控制在工業(yè)生產中起著非常重要的作用。例如，調試PID算法子程序時，先調通其包含的各個運算子程序和參數(shù)處理子程序，然后將它們連起來進行通調。單片機輸入輸出接口主要是信號測試。也可以生成下載到單片機存儲器上的HEX文件。KEIL A51宏匯編器支持80C51及其派生系列的所有指令集；(3) LIB51庫管理器LIB51庫管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標文件建立目標庫，這些庫是按規(guī)定格式排列的目標模塊，可在以后被鏈接器所使用當鏈接器處理一個庫時僅僅使用了庫中程序使用了的目標模塊而不是全部加以引用；(4) BL51鏈接器定位器BL51鏈接器使用從庫中提取出來的目標模塊和由編譯器匯編器生成的目標模塊創(chuàng)建一個絕對地址目標模塊，絕對地址目標文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲器單元中。TKS系列仿真器還可以同KEIL調試軟件無縫銜接并得到KEIL公司的強力技術援助具備強大的調試功能。使用了附加硬件后用戶就可以對程序的運行進行控制，例如單步、全速、查看資源斷點等。因此雙向可控硅特別適合用作交流無觸點開關。它多用于大慣性的加熱器負載，采用這種控制，既實現(xiàn)了溫度控制，又消除了相位控制時帶來的高次諧波污染電網(wǎng)。根據(jù)通信寄存器中的寄存器選擇位，移位寄存器可以容納來自通信寄存器、時鐘寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的信息；(13)DIN串行數(shù)據(jù)輸入端，向片內的輸入移位寄存器寫入的串行數(shù)據(jù)由此輸入。AD7705采用三線串行接口，具有兩個全差分輸入通道，%非線性的16位無誤碼輸出，其增益和輸出更新率均可編程設定，還可以選擇輸入模擬緩沖器，以及自校準和系統(tǒng)校準方式。不同類型的轉換器轉換速度相差甚遠；(3)轉換誤差表示A/D轉換器實