蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-03 16:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖26 中斷式獨(dú)立鍵盤 按鍵電路的消抖 消除抖動的方法有兩種，一種是采用硬件電路來實(shí)現(xiàn)，如用濾波電路和雙穩(wěn)態(tài)電路等；另一種實(shí)用軟件來實(shí)現(xiàn)，即當(dāng)發(fā)現(xiàn)有按鍵按下時，延時10ms～20ms，再查詢是否有按鍵按下，若沒有按鍵按下，說明上次查詢結(jié)果為干擾或者抖動；若仍有按鍵按下，則說明閉合鍵已穩(wěn)定，即可判斷其鍵碼。 溫度顯示電路 為了方便管理者能明確的觀察到某一路的溫度，這里要有顯示電路，共有六個數(shù)碼管，兩位是用來顯示設(shè)定的最高溫度，兩位用來顯示設(shè)定的最低溫度，兩位是用來顯示當(dāng)前某一路的溫度。 LED數(shù)碼管 動態(tài)掃描顯示的掃描方式有程序控制和定時中斷掃描兩種。程序控制掃描方式要占用許多CPU時間，在計算機(jī)的任務(wù)較重時，難以得到好的效果，所以在實(shí)際中常采用定時中斷掃描方式，這種方式是每隔一定時間（如1ms）顯示一位數(shù)碼管，假設(shè)有8位數(shù)碼管，顯示掃描周期為8ms,顯示效果十分良好。本次設(shè)計采用這種方法。 LED驅(qū)動電路 7447是一塊BCD碼轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動IC。7447的主要功能是輸出低電平驅(qū)動顯示碼，用以推動共陽極的7段LED數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。 其它電路 電源電路在這個設(shè)計中，采用了簡單的實(shí)用的變壓器，根據(jù)理想變壓器原副邊匝數(shù)比公式，則可通過計算來調(diào)節(jié)參數(shù)達(dá)到轉(zhuǎn)換為低電壓所謂目的。低壓的交流信號在通過整流穩(wěn)壓等操作實(shí)現(xiàn)了交流向直流轉(zhuǎn)換的要求了。其電路圖如圖27所示。圖27 電源電路 聲音報警電路在單片機(jī)檢測系統(tǒng)檢測到當(dāng)前溫度超出設(shè)定的溫度范圍時，進(jìn)而來控制蜂鳴器，提醒管理者注意報警信號，常見的報警信號可分為閃光報警、鳴音報警和音樂報警，這里主要用的是鳴音報警電路。如圖28所示。，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約5V的電壓而鳴叫；，晶體管截至，蜂鳴器停止發(fā)音。圖28 鳴音報警電路 光報警電路 電路如圖29所示，使用74HC164的并行輸出引腳接8個發(fā)光二極管，利用它的串入并出功能把發(fā)光二極管從輪流點(diǎn)亮，并反復(fù)循環(huán)。Q0～Q7代表1～8路的溫度是否在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，如果第i(i的范圍從0到7)個發(fā)光二極管亮，證明第（i+1）路的溫度超出設(shè)定的溫度范圍。圖29 串口顯示電路2 軟件系統(tǒng)設(shè)計 軟件采用模塊化設(shè)計。系統(tǒng)軟件主要包括主程序和按鍵處理、中斷、顯示和報警等子程序。主程序完成器件的初始化，并判斷有無按鍵按下、有無中斷請求，然后根據(jù)判斷結(jié)果調(diào)用相應(yīng)的子程。主程序主要是對采集數(shù)據(jù)的處理、顯示以及與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，為是否報警、是否開繼電器做準(zhǔn)備；A/D轉(zhuǎn)換子程序主要完成的是對信號的采樣和A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)放到A寄存器中，為后面的調(diào)用做準(zhǔn)備；監(jiān)控程序就是對按鍵中斷，A/D轉(zhuǎn)換中斷進(jìn)行監(jiān)控，如果按鍵有中斷，就調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換程序，如果A/D中斷，就調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換程序。（1）主程序主程序主要是對采集數(shù)據(jù)的處理、顯示以及與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，為是否報警、是否開繼電器做準(zhǔn)備。其流程圖如圖31所示。圖31 主程序流程圖（2）A/D轉(zhuǎn)換的程序：其流程圖如圖32所示。圖32 A/D轉(zhuǎn)換流程圖 （3）獨(dú)立按鍵程序在圖26所示的電路中，當(dāng)W1～W3任何一個按鍵按下，與門的輸出都為低電平，此時/INT0引腳為低，延時一段時間后，再判斷/INT0引腳是否為低電平，如果仍為低電平，則向CPU申請中斷。CPU響應(yīng)中斷后，在中斷服務(wù)程序中判斷是哪個按鍵按下，進(jìn)而調(diào)用該按鍵對應(yīng)的相應(yīng)功能，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，返回主程序。因此按鍵控制流程圖如33所示。 圖33 獨(dú)立鍵盤流程圖（4）顯示程序首先從段選線上送出字段碼，再通過74HC138譯碼器來控制位選線，字符就顯示在指定位置上，持續(xù)1～5ms時間，然后關(guān)閉所有顯示；接下來又送出新的字段碼，位選移位，按照上述過程又顯示在新的位置上，直到每一位數(shù)碼管都掃描完為止，即為一個掃描周期。由于人的視覺停留效應(yīng)，因此當(dāng)掃描周期小到一定程度時，人就感覺不出字符的移動或閃爍，覺得每位數(shù)碼管到一直在顯示。顯示流程圖如圖34所示。 圖34 顯示流程圖4 總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計遇到不問題，也收獲到不少知識。在制作，設(shè)計，實(shí)際操作過程中，我也深深感受到每一次問題解決的驕傲與自信。例如設(shè)計過程中遇到的許多新名詞以及新的元件代碼，在整理思路總是會被這些那些數(shù)字，字母弄得頭昏眼脹。然而我的導(dǎo)師卻教導(dǎo)我說：“不必害怕這些數(shù)字，它們的代號就表示著一個元件的功能及類別，例如AT89C51，它是單片機(jī)的代號，也是整個機(jī)器的身體。還有AD590，是溫度傳感器，它是感知溫度的。另外ADC0809，是A/D轉(zhuǎn)換器件，相當(dāng)于神經(jīng)。再加上其他零零碎碎的電路元件，依照電路圖組合起來就形成完整的蔬菜大棚溫
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