【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用不同用途的風(fēng)機(jī)。例如，輸送清潔空氣，或含塵氣體流經(jīng)風(fēng)機(jī)時(shí)已經(jīng)過(guò)凈化，含塵濃度不超過(guò)150mg／m3時(shí)，可選擇一般通風(fēng)換氣用的風(fēng)機(jī)；輸送腐蝕性氣體，要選用防腐風(fēng)機(jī)；輸送易燃、易爆氣體或含塵氣體時(shí)，要選用防爆風(fēng)機(jī)或排塵風(fēng)機(jī)。但在選擇具體的風(fēng)機(jī)型號(hào)和規(guī)格時(shí)，還必須根據(jù)某種類(lèi)型風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本上的性能表或特性曲線圖才能確定。除非選擇任何一臺(tái)風(fēng)機(jī)都不能滿(mǎn)足要求，或在使用時(shí)要求風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量有大幅度變動(dòng)，否則應(yīng)盡量避免把兩臺(tái)或數(shù)臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)使用。因兩臺(tái)或數(shù)臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作時(shí)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)所起的作用都要比其單獨(dú)使用時(shí)差。 1． 室外光照的監(jiān)測(cè)，通過(guò)光敏電阻監(jiān)測(cè)光照強(qiáng)弱，從而控制自動(dòng)窗簾的開(kāi)啟或關(guān)閉，達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)光照的目的。2． 設(shè)定參數(shù)，控制時(shí)間，讓鼓風(fēng)機(jī)定時(shí)給室內(nèi)輸入新鮮空氣，排風(fēng)機(jī)定時(shí)排除室內(nèi)空氣。 光照傳感器檢測(cè)到的光照參數(shù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理運(yùn)用rs232發(fā)送到下位機(jī)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到上位機(jī)，也可以經(jīng)過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)光照的開(kāi)環(huán)控制。第2章 系統(tǒng)總體法案設(shè)計(jì)根據(jù)以上要求和理論依據(jù)可設(shè)計(jì)出如下機(jī)構(gòu)圖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)，然后讓現(xiàn)場(chǎng)單片機(jī)對(duì)參數(shù)進(jìn)行控制，以后還可以根據(jù)需要對(duì)單片機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制。如上圖11，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖有以下幾點(diǎn)意義：（1） 控制系統(tǒng)通過(guò)internet實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的通信，不受距離的限制， 能達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。（2） 該控制系統(tǒng)省略了光照檢測(cè)和控制遮光簾等裝置，有效的節(jié)約了成本，但 是沒(méi)有降低控制的效果。（3） mcu采用51單片機(jī)，對(duì)于以后的擴(kuò)充功能比較方便。 當(dāng)前市場(chǎng)上常用的控制器有工業(yè)控制計(jì)算機(jī)機(jī)，可編程邏輯控制器，單片機(jī)。工控機(jī)常用于環(huán)境污染嚴(yán)重，酸堿度較高，磁干擾較嚴(yán)重的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)；PLC是繼電器控制的智能發(fā)展，特別適用于開(kāi)關(guān)量控制，其特有的梯形圖變成結(jié)構(gòu)比較直觀；單片機(jī)成本低，壽命高，控制能力較強(qiáng)，在小規(guī)?？刂片F(xiàn)場(chǎng)用得比較多。 針對(duì)以上課題，考慮到工控機(jī)成本較高，代價(jià)大，所以選取PLC與單片機(jī)兩套控制方案。方案：FPGA FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專(zhuān)用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。FPGA采用了邏輯單元陣列LCA（Logic Cell Array）這樣一個(gè)概念，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB（Configurable Logic Block）、輸入輸出模塊IOB（Input Output Block）和內(nèi)部連線（Interconnect）三個(gè)部分。 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）是可編程器件，與傳統(tǒng)邏輯電路和門(mén)陣列（如PAL，GAL及CPLD器件）相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu)。FPGA利用小型查找表（161RAM）來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來(lái)驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)I/O，由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊。FPGA的邏輯是通過(guò)向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無(wú)限次的編程。方案2：nrf24l01無(wú)線通信 ~ 頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片。無(wú)線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過(guò)SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。幾乎可以連接到各種單片機(jī)芯片，并完成無(wú)線數(shù)據(jù)傳送工作。 市場(chǎng)上一個(gè)GPRS最少100元左右，一般300元左右，如果每一處傳感器，每一處執(zhí)行器都用上GPRS模塊成本就太高，而一個(gè)NRF24l01模塊才只有15元，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性的的要求，而且NRF24L01模塊能在一般條件下能達(dá)到80米的有效距離，如果以60m性能穩(wěn)定的距離來(lái)計(jì)算，一個(gè)圓形溫室大棚的面積可以達(dá)到=*60*60=11304平方米，完全能滿(mǎn)足現(xiàn)階段現(xiàn)階段溫室大棚面積大小的要求。 綜上所述我們選擇NRF24l01作為無(wú)線通信模塊，實(shí)現(xiàn)短距離的無(wú)線通信。 目前，由于單片機(jī)較小的控制能力，常選用的顯示器件有兩種，一種是液晶顯示器，常見(jiàn)的是LCD1602，另一種常見(jiàn)的是數(shù)碼管。方案1：LCD顯示器LCD1602 圖21 LCD1602 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。（16列2行）。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫(xiě)的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。如圖21為單片機(jī)常用的液晶顯示器1602外觀圖。方案2：八段數(shù)碼管led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類(lèi)似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車(chē)站，家電等場(chǎng)合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。下面將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片圖22 這是一個(gè)7段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10引腳的LED數(shù)碼管 圖23引腳定義每一筆劃都是對(duì)應(yīng)一個(gè)字母表示 DP是小數(shù)點(diǎn). 圖22 LED數(shù)碼管引腳定義 圖23 10引腳的LED數(shù)碼管由項(xiàng)目要求可知，我們的顯示裝置要顯示實(shí)時(shí)的光照度和預(yù)定的光照度，顯示的數(shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單，我們采取數(shù)碼管分段顯示或者分時(shí)顯示都能達(dá)到顯示效果，而且數(shù)碼管控制原理簡(jiǎn)單明了，易于控制，成本低，綜上所述我們選擇數(shù)碼管作為顯示裝置。方案1：光敏電阻利用具有光電導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料制成的光敏傳感器稱(chēng)為光敏電阻。目前，光敏電阻應(yīng)用的極為廣泛，可見(jiàn)光波段和大氣透過(guò)的幾個(gè)窗口都有適用的光敏電阻。利用光敏電阻制成的光控開(kāi)關(guān)在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)。當(dāng)內(nèi)光電效應(yīng)發(fā)生時(shí)，光敏電阻電導(dǎo)率的改變量為： ……………………式21在（1）式中，e為電荷電量，為空穴濃度的改變量，為電子濃度的改變量，表示遷移率。當(dāng)兩端加上電壓U后，光電流為： …………………………式22式中A為與電流垂直的表面，d為電極