【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 范圍為55℃——+150℃，它有非常好的線性輸出性能，溫度每增加 1℃，其電流增加 1 微安培。當(dāng)攝氏溫度為 0℃時(shí)，AD590 的電流為 微安培，經(jīng) 10千歐姆電阻后其電壓為 伏特。余者依上述方法類推。（4）利用 AD590 以及接口電路把溫度轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)由 ADC0804 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳送給 AT89C51 處理。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 41 頁(yè)（5）溫度采集和 AD590 溫度傳感器工作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電路圖為圖 。 顯示模塊譯碼 IC 及溫度顯示的電路圖如圖 5 所示。顯示部分的工作原理是，它將溫度轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，即溫度值，經(jīng)由 AT89C51 的 P1 口由兩個(gè)譯碼 IC 輸出并分別送入兩個(gè)七段數(shù)碼管顯示 [8]，這兩個(gè) LED 都是共陽(yáng)極的。圖 5 譯碼 IC 及溫度顯示 譯碼 IC 7447BCD 碼轉(zhuǎn)換成 7 段 LED 數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動(dòng) IC，如圖 6 所示，首推 7447 系列，河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 41 頁(yè)包括 74474474LS49 [9]。其中的 7446 及 7447 輸出低電平驅(qū)動(dòng)的顯示碼，用以推動(dòng)共陽(yáng)極 7 段 LED 數(shù)碼管；而 7448 及 74LS49 輸出高電平驅(qū)動(dòng)顯示碼，用以推動(dòng)共陰極 7 段 LED 數(shù)碼管， 7447447 與 7448 的引腳相同（雙并排 16pins） 。7447 引腳說(shuō)明：D、C、B 、A ：BCD 碼輸入引腳。a、b、c、……g：7 段數(shù)碼管輸出引腳。/LT：本引腳為測(cè)試引腳，當(dāng)接高電平時(shí)，所連接的 7 段 LED 數(shù)碼管全亮。正常顯示下應(yīng)接低電平。/RBI ：本引腳為漣波淹沒(méi)輸入引腳，正常顯示下應(yīng)接低電平。/BI 和/RBO ：本引腳為淹沒(méi)輸入或漣波淹沒(méi)輸出引腳，正常顯示下應(yīng)接低電平。圖 6 譯碼 IC 7447 七段 LED 數(shù)碼管7 段 LED 數(shù)碼管是利用 7 個(gè) LED 組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示 0 到 9 共 10個(gè)數(shù)字。當(dāng)要顯示多個(gè)數(shù)碼管，可分別驅(qū)動(dòng)每個(gè)數(shù)碼管；當(dāng)要利用人類的視覺(jué)暫留河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 41 頁(yè)現(xiàn)象，則可以采用快速掃描的方式，只要一組驅(qū)動(dòng)電路即可達(dá)到顯示多個(gè)數(shù)碼管的目的。一般來(lái)說(shuō)，7 段 LED 數(shù)碼管可分為共陽(yáng)極和共陰極兩種，共陽(yáng)極就是把所有LED 的陽(yáng)極連接到共同的接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陰極分別為a、b、c、d、e 、f、g 及 dp（小數(shù)點(diǎn)） ；同樣的，共陰極就是把所有 LED 的陰極連接到共同的接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陽(yáng)極分別為 a、b、c、d、e、f、g 及 dp（小數(shù)點(diǎn)） 。 鍵盤 掃描圖 7 是鍵盤掃描的電路圖，其中 74922[10]是鍵盤掃描 IC。鍵盤掃描電路的原理是，將鍵盤接在一個(gè)鍵盤掃描 IC 74922 上，當(dāng)在鍵盤上按下鍵時(shí)，相關(guān)的鍵碼將通過(guò) 74922 的 A、B、C 、D 口線傳遞給 AT89C51 單片機(jī)。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 41 頁(yè)圖 7 鍵盤掃描電路 鍵盤本鍵盤采用電話式鍵盤，其結(jié)構(gòu)如圖 8 所示。鍵盤是接在鍵盤掃描 IC 74922（上圖 7 所示）上面的，鍵盤的輸入通過(guò) 74922 的 X1——X4 和 Y1——Y4輸入。 X1 X2 X3 圖 8 電話式鍵盤但鑒于鍵盤掃描 IC 為 4*4 形式，以下鍵盤編碼每行后面都有 0FFH，以配合硬1 2 34 5 67 8 9* 0 Y1Y2Y3Y4河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 41 頁(yè)件使用。按鍵及分別對(duì)應(yīng)的鍵盤編碼如表 3 所示：表 3 鍵盤編碼按鍵 1 2 3 4 5 6對(duì)應(yīng)編碼 01H 02H 03H 04H 05H 06H按鍵 7 8 9 * 0 對(duì)應(yīng)編碼 07H 08H 09H 0AH 00H OBH 鍵盤掃描芯片鍵盤掃描芯片 74922 的圖形如圖 7 所示。鍵盤掃描 IC 74922 的工作過(guò)程是這樣的：X1——X4 接鍵盤的行，Y1——Y4 接鍵盤的列，按鍵信息由這幾個(gè)口輸入，由 A、B 、C 、 D 四個(gè)口輸出到 P3 口的低四位，再通過(guò) P1 口經(jīng)過(guò)譯碼 IC 顯示在LED 上。鍵盤掃描芯片不斷查詢是否有按鍵輸入，當(dāng)查詢到有按鍵時(shí)，DA 置 1，同時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的程序，比較溫度是否超出上、下限，進(jìn)而決定是加熱還是降溫。 WP 型溫室加熱器 如圖 所示，在 AT89C51 的 口上接一個(gè)繼電器，將 AD590 加熱器接在此繼電器上。需要提高溫度時(shí)，單片機(jī)控制 口，使之置 1，進(jìn)而控制加熱器加熱。傳統(tǒng)的空氣對(duì)流加熱系統(tǒng)，通過(guò)反復(fù)循環(huán)，重復(fù)加熱冷空氣，加熱空氣時(shí)自上而下，先加熱溫室的上層，然而地板處在最后，所以很難加熱，因此十分耗費(fèi)能量。WP 型溫室加熱器是從下至上進(jìn)行加熱的。溫室中的物體和地面由表面吸收熱量，同時(shí)又向四周的空氣輻射，從而保持整個(gè)空間很暖和，這種方式，可以節(jié)約能量并減少運(yùn)行費(fèi)用。WP 型溫室加熱器具有如下特點(diǎn)：河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 41 頁(yè)(1) 高效節(jié)能。本產(chǎn)品消耗的能量比鍋爐供暖減少 25%，比傳統(tǒng)煤爐降低 40%以上,從而大大降低了加熱運(yùn)行成本。(2) 傳熱效率高。產(chǎn)品由于采用了高科技熱超導(dǎo)技術(shù)，升溫速度特別快。(3) 投資成本低廉。與傳統(tǒng)的利用鍋爐干燥方式相比，省去了專用鍋爐房、水處理、水分析、管道、閥門、換熱器等設(shè)施，投資減少近一半，因而價(jià)格便宜。(4) 本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)。WP 型溫室加熱器特別適合寒冷地區(qū)各類蔬菜溫室大棚、花房、家禽動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)等需要加熱保溫的場(chǎng)所。在溫室加熱器充分保證棚溫室適宜溫度后，選擇附加值高的蔬菜、花卉必將切實(shí)提高廣大用戶的經(jīng)濟(jì)效益。 降溫模塊如圖 所示，在 AT89C51 的 口上接一個(gè)繼電器將降溫風(fēng)扇接在此繼電器上。需要降溫時(shí)，單片機(jī)控制 口，使之置 1，進(jìn)而控制降溫風(fēng)扇降溫。當(dāng)室內(nèi)溫度較高需要降溫時(shí)，就要用到降溫模塊了。在此處的溫室中，降溫模塊包含了兩個(gè)部分：(1) 自然通風(fēng)由于這里的溫室周圍和頂層留了通風(fēng)窗（側(cè)窗與天窗），故可以采用自然通風(fēng)的方式來(lái)降溫。當(dāng)室內(nèi)溫度由于日照而提高時(shí)，熱空氣會(huì)因密度降低而上浮，由天窗溢出，而外界空氣由側(cè)窗流入造成對(duì)流，溫度差異愈大時(shí)其流速愈快。自然通風(fēng)在冬天效果最好，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)外空氣的溫差最大。由于空氣溫差，可使屋頂排氣孔成為絕佳的出氣口，側(cè)面排氣孔則成為絕佳的進(jìn)氣口。當(dāng)天氣很熱時(shí)，內(nèi)外的空氣溫差就很小，甚至不存在。事實(shí)上，當(dāng)最需要通風(fēng)的時(shí)候往往是自然通風(fēng)最小的時(shí)候。若通風(fēng)是外界風(fēng)所引起，則較溫暖的地區(qū)，使用自然通風(fēng)會(huì)有較佳的效果。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 41 頁(yè)(2) 機(jī)械通風(fēng)機(jī)械式通風(fēng)一般指的是使用降溫風(fēng)扇等降溫設(shè)備將溫室內(nèi)的熱空氣強(qiáng)制抽出，同時(shí)由于壓差而將大氣吸入，達(dá)到通風(fēng)的效果。這個(gè)方案需要維持適當(dāng)?shù)臍饷苄裕拍苁箍諝庥蛇M(jìn)氣口進(jìn)，由排氣風(fēng)機(jī)出；但是也因?yàn)闅饷芏菀子袩崂鄯e的現(xiàn)象，是以在設(shè)計(jì)上需注意通風(fēng)量的大小，至少其降溫效果要優(yōu)于自然通風(fēng)，即要比在同一地點(diǎn)采用側(cè)窗配合天窗的溫室的降溫效果要好。利用風(fēng)扇在溫室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓的強(qiáng)行通風(fēng)方式比自然通風(fēng)系統(tǒng)可靠，通常將通風(fēng)率設(shè)計(jì)為每一分鐘一個(gè)溫室體積(1 AC, Air Change)的通氣風(fēng)量率。一間 10m x 33m 的溫室大約需 700 m3/min 的通氣風(fēng)量率。由１kW 馬達(dá)帶動(dòng)的風(fēng)機(jī)（系統(tǒng)負(fù)壓為 厘米水柱）可提供此風(fēng)量率。若風(fēng)扇以平均每天消耗 1 元計(jì)算，則業(yè)者每月每平方米溫室面積的電費(fèi)應(yīng)為 1 元。電費(fèi)會(huì)隨季節(jié)、作物種類和地理位置的不同而有所差異。由于這種降溫方法需要耗電，相比于自然通風(fēng)，這是它的缺點(diǎn)。在這個(gè)溫室大棚中，運(yùn)用的是自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式。當(dāng)需要降溫的幅度不大時(shí)，則打開(kāi)天窗和側(cè)窗，利用自然通風(fēng)來(lái)降溫，這樣既可達(dá)到很好的降溫效果，又節(jié)省了開(kāi)支。而當(dāng)要降溫的幅度偏高或者自然條件下不適合用自然通風(fēng)降溫時(shí)，就采取機(jī)械通風(fēng)的方式來(lái)降溫。當(dāng)然，在自然條件允許的條件下，采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的降溫方式可以達(dá)到更好的降溫效果。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 41 頁(yè)第 4 章 軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的工作流程是，操作人員可以從鍵盤上輸入要設(shè)定的溫度值。當(dāng)此溫度值與當(dāng)前溫度不同時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)采取調(diào)節(jié)的動(dòng)作。當(dāng)設(shè)定溫度大于測(cè)定溫度時(shí)，則使加熱器工作；當(dāng)設(shè)定溫度小于測(cè)定溫度時(shí)，則開(kāi)啟降溫風(fēng)扇。此程序流程包括 4個(gè)部分。第一部分是主程序，它描述的是程序的總體結(jié)構(gòu)；第二部分是定時(shí)器 T0 的描述，它的功能是將實(shí)際溫度和設(shè)定的溫度比較，再作出相應(yīng)的動(dòng)作；第三部分是鍵盤掃描部分；第四部分是顯示部分，用于顯示溫度值（系統(tǒng)總程序見(jiàn)附錄 2） 。 主程序主程序流程圖如圖 9 所示：圖 9 主程序流程圖本溫度控制系統(tǒng)的主程序流程圖，溫度控制系統(tǒng)采用溫度傳感器 AD590 采集溫度數(shù)據(jù)，再由 ADC0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)將溫度總體控制在 20℃到 30℃之間，并且可以通過(guò)鍵盤輸入要設(shè)定的溫度值，并通過(guò) 7 段數(shù)碼管顯示出來(lái)。在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行期間，有一個(gè)定時(shí)器 T0 中斷每隔 20ms 掃描一次，用于當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度的比較，然后發(fā)出加溫或降溫的命令。程序代碼如下：ORG 00H JMP START ORG 0BH JMP TIM0 。定時(shí)器 T0 中斷子程序START: MOV TMOD,01H 。選擇 TIMER0，MODE1 MOV TH0,60 MOV TL0,76 SETB TR0 。啟動(dòng)定時(shí)器 T0 MOV IE,82HYNYN開(kāi)始系統(tǒng)初始化A/D 轉(zhuǎn)換判斷有無(wú)按鍵？A/D 轉(zhuǎn)換完成否？顯示按鍵程序河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 41 頁(yè) MOV R4,09H 。(30H)(38H)寄存器 MOV R0,30HCLEAR: MOV @R0,00H 。清除 RAM(30H)(38H) DJNZ R4,CLEAR MOV A,00H MOV DPTR,TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV 34H,A 。(34H)為上限溫度30 度 MOV A,01H MOV DPTR,TABLE1 MOVC A,@A+DPTR MOV 35H,A 。(35H)為下限溫度20 度 MOV 36H,0FFH 。(36H)為存儲(chǔ)的舊溫度值START0: MOVX @R0,A 。 /WR=0,ADC0804 開(kāi)始轉(zhuǎn)換WAIT: JB ,KEYIN 。 =1 表示有按鍵，轉(zhuǎn)往按鍵子程序 JB ,ADC 。檢測(cè) ADC0804 轉(zhuǎn)換完成否？=1。 則完成 JMP WAITADC: MOVX A,@R0 。將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送入累加器 MOV 37H,A 。溫度的比較。將現(xiàn)溫度值存入 37H CLR C SUBB A,36H ?，F(xiàn)溫度值減去舊溫度寄存器的值 JC TDOWNTUP: MOV A,37H 。將現(xiàn)溫度值存入 A CLR C SUBB A,34H 。與上限溫度作比較 JNC POFF