【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 貫形成了煙葉烘烤技術(shù)體系。四看四定：看鮮煙葉質(zhì)量，定烘烤技術(shù)；看煙葉變化，定干濕球溫度；看干球溫度高低，定燒火大小；看濕球溫度高低，定氣窗和進(jìn)風(fēng)洞開(kāi)渡大小。四嚴(yán)四靈活：烘烤技術(shù)應(yīng)用同煙葉基本素質(zhì)相適應(yīng)要嚴(yán)，具體掌握要靈活：干濕球溫度與煙葉變化相適應(yīng)要嚴(yán)，各階段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短要靈活；確保干球溫度在規(guī)定范圍內(nèi)要嚴(yán)，燒火大小要靈活；濕球溫度適宜且穩(wěn)定要嚴(yán)，排氣窗進(jìn)風(fēng)洞開(kāi)度要靈活。控制變黃階段的溫度，以36~38度最高不超過(guò)41度基本完成煙葉變黃，嚴(yán)格控制變黃和干葉階段的水分狀態(tài)，保持相對(duì)濕度80~85%，變黃期脫水40%以上，使定色期脫水量由傳統(tǒng)工業(yè)的50%左右下降到35%以下，減少在定色中脫水的負(fù)擔(dān)，45~~，~，整個(gè)定色期濕球溫度控制在35~9度，最低不少于35度，最高不超過(guò)40度。煙葉干燥大卷同后，使煙筋徹底干燥，濕球溫度控制在43度以下。第三章 具體方案設(shè)計(jì)與論證由于烤煙對(duì)不同的時(shí)期的溫濕度有不同的要求,所以需要一種控制器可以通過(guò)對(duì)系統(tǒng)在不同的時(shí)期輸入預(yù)設(shè)的值而達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)的溫濕度的要求,所以本設(shè)計(jì)針對(duì)這樣的要求設(shè)計(jì)了,基于單片機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)由鍵盤輸入預(yù)設(shè)值，LCD溫濕度和電機(jī)工作狀態(tài)燈參數(shù)顯示的部分，溫度傳感器，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)等電路組成，系統(tǒng)初始化后LCD顯示當(dāng)前狀態(tài)下的溫度，當(dāng)通過(guò)鍵盤輸入溫度和的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)比輸入的溫濕度和當(dāng)前溫度，適當(dāng)?shù)膶?duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，利用PWM控制原理，對(duì)溫濕度的入口的風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，從而達(dá)到對(duì)溫度進(jìn)行控制的目的，報(bào)警電路負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候，報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，告訴煙農(nóng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，需要人為參與控制。硬件如圖31 （圖31）本設(shè)計(jì)使烤房?jī)?nèi)的溫度按照煙葉最佳生化控制曲線而變化，從而提高了烤房?jī)?nèi)溫濕度的控制精度和烤煙質(zhì)量。圖32是系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖（圖32）方案一選擇AT公司的AT89S51單片機(jī)，AT89C51是一種帶有8k字節(jié)的閃爍的可編程，課擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓高性能的Cmos8位微處理器，俗稱單片機(jī)，該器件采用ATMEI高密度非易失存儲(chǔ)器工藝制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片里面，他是一款高性能的處理器，但是它下載程序不支持串口下載，而且用AT的單片機(jī)就要用ATMEGA8作為下載器，這給設(shè)計(jì)帶來(lái)了附加的成本。方案二選擇愛(ài)晶電子的STC90C516RD單片機(jī)STC推出的系列51單片機(jī)芯片是全面兼容其它51單片機(jī)的，而51單片機(jī)是主流大軍，每一個(gè)高等院校、普通學(xué)校、網(wǎng)站、業(yè)余單片機(jī)培訓(xùn)都是以51單片機(jī)為入門教材的，功能更強(qiáng)，速度更快，壽命更長(zhǎng)，價(jià)格更低所以，教材最多，例子最多。STC90系列單片機(jī)內(nèi)部有EEPROM，可以在程序中修改，斷電不丟失。還增加了兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)STC90系列單片機(jī)可以完成ISP在線編程功能，而AT89C51則不能。方案三選擇ATMEL的avr單片機(jī)mega16作為主控芯片.ATmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8 位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。 ATmega16 AVR 內(nèi)核具有豐富的指令集和32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATmega16 有如下特點(diǎn):16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即RWW)，512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，一個(gè)SPI 串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。 但是AVR的開(kāi)發(fā)環(huán)境真的是讓人頭疼,我們知道AVR的開(kāi)發(fā)軟件就有ICC AVR，GCC AVR，AVR STUDIO，IAR AVR和WINAVR等等,另外AVR單片機(jī)下載程序要用到專用的下載器，或者用jtag仿真器，但是這會(huì)大大的增加設(shè)計(jì)的成本。就本設(shè)計(jì)而言，它內(nèi)部的很多資源多用不到，所以感覺(jué)用mega16似乎是有點(diǎn)大材小用。綜合考慮選擇宏晶公司的AT90C516RD單片機(jī)51單片機(jī)各引腳功能介紹：（圖33）51單片機(jī)的引腳圖如圖33管腳定義如下VCC：51單片機(jī) 電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：?jiǎn)涡酒到y(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：?jiǎn)纹瑱C(jī)的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，單片機(jī)便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開(kāi)始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp：表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來(lái)執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入21V的燒錄高壓（Vpp）。ALE/PROG：ALE表示地址鎖存器啟用信號(hào)。單片機(jī)可以利用這支引腳來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器（如74LS373），將端口0的地址總線（A0～A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)閱纹瑱C(jī)是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來(lái)使用。PSEN：當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。AT89S51可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0（～）：端口0是一個(gè)8位寬雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，，依此類推。其他三個(gè)I/O端口（PPP3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。設(shè)計(jì)者必須外加一鎖存器將端口0送出的地址栓鎖住成為A0～A7，再配合端口2所送出的A8～A15合成一完整的16位地址總線，而定址到64K的外部存儲(chǔ)器空間。PORT2（～）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來(lái)使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在51單片機(jī)擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。PORT1（～）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3（～）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋Ｆ湟_分配如下：：RXD，串行通信輸入。：TXD，串行通信輸出。：INT0，外部中斷0輸入。：INT1，外部中斷1輸入。：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。STC90C516RD通過(guò)串行接口RXD和TXD進(jìn)行程序下載。最小系統(tǒng)構(gòu)建（1）時(shí)鐘每一個(gè)有源器件的工作都要對(duì)他提供電源，51 單片機(jī)的40腳是電源腳VCC，能夠正常的工作，第20 腳是電源地GND，人生存需要心跳，單片機(jī)也一樣，他的心跳就是給他提供就是振蕩器，18和19 引腳接外部晶振，分別為XTAL1和XTAL2，石英和陶瓷晶振都可以，如果采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)該不接。（2）上點(diǎn)復(fù)位和按鍵復(fù)位51單片機(jī)可以通過(guò)上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式復(fù)位，9腳是單片機(jī)的復(fù)位腳，如下圖當(dāng)vcc上電瞬間電容相當(dāng)于短路，C3導(dǎo)通，當(dāng)9腳接受超過(guò)24個(gè)時(shí)鐘周期的高電平的時(shí)候，單片機(jī)就會(huì)復(fù)位，另外在上電的狀態(tài)下，按下按鍵kp1也能夠使系統(tǒng)復(fù)位。（3）P0口上拉，P0口內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，因此當(dāng)P0作為普通的io口時(shí)要外接上拉電阻，一般用102的電阻排就可以。具體的電路設(shè)計(jì)如下：圖（34）最小系統(tǒng)以上部分就是單片機(jī)的最小系統(tǒng)了，有了這些單片機(jī)就能為我們干活了。方案一選擇模擬溫度傳感器AD590和ADC1832作為溫度傳感器件。AD590電流輸出型兩端溫度傳感器AD590是AD公司利用PN結(jié)構(gòu)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器.（熱敏器件） 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： 流過(guò)器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開(kāi)爾文）度數(shù)，即：mA/K式中： —流過(guò)器件（AD590）的電流，單位為mA； T—熱力學(xué)溫度，單位為K。 AD590的測(cè)溫范圍為55℃～+150℃。 AD590的電源電壓范圍為4V～30V。電源電壓可在4V~6V范圍變化，電流 變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。輸出電阻為710MW。 精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在55℃～+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177?！?。AD590溫度感測(cè)器是一種已經(jīng)IC化的溫度感測(cè)器,它會(huì)將溫度轉(zhuǎn)換為電流,在8051的各種課本中?？吹剿?相當(dāng)常用到。 其規(guī)格如下： 溫度每增加1開(kāi)始溫度,它會(huì)增加1μA輸出電流。 可量測(cè)范圍55℃至150℃。 供應(yīng)電壓范圍+4V至30V。AD590的接腳圖及零件符號(hào)如下圖所示： AD590的輸出電流值說(shuō)明如下： 其輸出電流是以絕對(duì)溫度零度(273℃)為基準(zhǔn),每增加1開(kāi)始溫度,它會(huì)增加1μA輸出電流,因此在室溫25℃時(shí),其輸出電流Io=(273+25)=298μA。 Vo的值為Io乘上10K,以室溫25℃而言,(10K298μA)。 量測(cè)Vo時(shí),不可分出任何電流,否則量測(cè)值會(huì)不準(zhǔn)。電路分析 AD590的輸出電流I=(273+T)μA(T為攝氏溫度),因此量測(cè)的電壓V為(273+T)μA 10K= (+T/100)V。為了將電壓量測(cè)出來(lái)又需使輸出電流I不分流出來(lái),我們使用電壓追隨器其輸出電壓V2等于輸入電壓V。 由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶雜訊的,因此我們使用齊納二極體作為穩(wěn)壓零件,再利用可變電阻分壓,。 接下來(lái)我們使用差動(dòng)放大器其輸出Vo為 (100K/10K)(V2V1)=T/10V。如果現(xiàn)在為攝氏28度,。 AD590典型應(yīng)用電路（圖35）（a）AD590封裝 （b）AD590典型電路圖35（a）是AD590的封裝形式，（b）是AD590用于測(cè)量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^(guò)AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，輸出電壓VO隨溫度的變化為1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法為：把AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器，使VO=?；蛟谑覝叵?25℃)條件下調(diào)整電位器,使VO=+25=（mV）。但這樣調(diào)