【正文】 TL電路或CMOS電路的驅(qū)動能力很有限的，不足以驅(qū)動那些功率開關(guān)(如繼電器、電機、電磁開關(guān)等)和強電設(shè)備、大功率負載，且由于工作現(xiàn)場環(huán)境惡劣、輸出通道接近控制對象及周圍的電磁等干擾嚴重，所以輸出控制電路設(shè)計主要是解決輸出隔離即干擾防治和功率驅(qū)動問題。其邏輯框圖見圖311所示:光耦單片機輸出驅(qū)動 開關(guān)量執(zhí)行器件繼電器 圖311輸出通道控制示意圖 本系統(tǒng)的執(zhí)行器件和機構(gòu)只有開啟和停閉兩種狀態(tài)，采用開關(guān)量形態(tài)輸出控制，經(jīng)I/0口到受控對象，據(jù)輸出控制具體情況附加功率放大驅(qū)動電路后驅(qū)動執(zhí)行器件直接推動受控對象。 單片機與功率放大電路間易產(chǎn)生電磁干擾，因此采用光電耦合器隔離等抗干擾措施。開關(guān)量輸出電路中最主要的干擾是在控制動力設(shè)備啟停時的沖擊干擾。開關(guān)量輸出隔離的目的在于隔斷單片機與執(zhí)行機構(gòu)之間的直接電氣聯(lián)系，以防地電位差、外界電磁場等干擾因素造成執(zhí)行機構(gòu)地誤動作，甚至導致智能儀器本身的損壞。 目前常用的開關(guān)量輸出驅(qū)動隔離器件主要有：功率晶體管、光電耦合器件和繼電器等。功率晶體管適合于負載所需電流不太大的場合，常用來驅(qū)動微型繼電器、LED顯示等。光電耦合器件具有輸出信號與輸入信號在電氣上完全隔離，抗干擾能力強，隔離電壓可達千伏以上。無觸點，壽命長，可靠性高。響應(yīng)速度快，易與TTL電路配合使用，兼有隔離驅(qū)動功能。繼電器是利用改變金屬觸點位置使動觸點和定觸點閉合或分開，所以繼電器具有接觸電阻小，流過電流大和耐壓高等優(yōu)點。并且繼電器觸點的負載能力遠遠大于光電耦合的負載能力，它能直接控制強電動力回路，且外電路安排靈活，且還有很大的電流放大作用是一種很好的開關(guān)量輸出隔離及驅(qū)動器件。 本系統(tǒng)中被控對象都要用到功率驅(qū)動器件，其中電磁閥約5V/個、天窗電機約10W/臺。電磁閥選用的是直流電磁閥，具有使用方便，高靈敏度，高效節(jié)能，壽命長，高可靠性的特點。產(chǎn)品適用于小型自動供水。窗戶電機選用日本/THINK系列/直流馬達/DC24V/小齒輪減速電機。對輸出控制的前置隔離功放驅(qū)動電路均采用功率晶體管、具有隔離驅(qū)動功能的光電禍合器件和繼電器，其中隔離控制繼電器選用電磁式繼電器，繼電器兩端加接泄流二極管回路，用來保護驅(qū)動器。 在自動澆灌控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)可靠性的保證是非常重要的，單片機硬件系統(tǒng)的可靠性決定了整個系統(tǒng)的可靠性。硬件抗干擾技術(shù)主要體現(xiàn)在過程通道抗干擾設(shè)計、供電系統(tǒng)抗干擾設(shè)計和印刷電路板抗干擾設(shè)計三個方面。單片機硬件系統(tǒng)的抗干擾能力與元器件質(zhì)量、裝配質(zhì)量等因素都有關(guān)系，但主要取決于設(shè)計的可制造性(DEM)，本系統(tǒng)采取如下相應(yīng)的抗干擾措施。采用抗干擾穩(wěn)壓電源 采用具有抗干擾能力的穩(wěn)壓電源，絕大部分干擾都可以克服。提高穩(wěn)壓電源抗干擾能力，通常采用的措施:采用電源濾波和退禍；通過低通濾波器接入電網(wǎng)。采用良好的接地系統(tǒng)。抑制電路內(nèi)部產(chǎn)生的干擾。沿著單片機主板邊緣，安置上一圈地線和電源線，以確保電源穩(wěn)定。采用光電耦合器隔離數(shù)字信號，強電與弱電之間采用繼電器隔離。印刷線路板大小要適中，且要合理分區(qū)按照單點接電源、單點接地的原則送電。在進行印刷電路板抗干擾設(shè)計時除了遵循抗干擾設(shè)計原則外，在印刷電路板的重要元器件電源處均配置了退禍電容以有效地去除高頻成分的干擾。模擬電路與數(shù)字電路地線分開。模擬電路與數(shù)字電路地線分開有利于防止模擬電路與數(shù)據(jù)電路的干擾導致傳感器數(shù)據(jù)采集誤差，從而保證模擬信號的可靠采集。 電磁閥控制電路主要由NPN共集共射復合管及繼電器組成，,復合管導通，繼電器接通，將開關(guān)吸合，電磁閥接通開始放水。電磁閥控制電路如圖311所示：圖312電磁閥控制電路第四章軟件系統(tǒng)的設(shè)計 目前支持單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的語言一般有機器語言、匯編語言和高級語言(如C51)。本系統(tǒng)選用適時性強與透明度高的C語言作為編程語言，系統(tǒng)軟件的開發(fā)全部采用Keil uVision3進行。系統(tǒng)程序的開發(fā)，采用了流行的模塊化設(shè)計方法。在程序設(shè)計中，可根據(jù)系統(tǒng)功能，將整個軟件系統(tǒng)劃分為若干個功能相對獨立易于解決的模塊，每個模塊是一個結(jié)構(gòu)完整，相對獨立的程序段，能完成某一規(guī)定的任務(wù)，實現(xiàn)某個具體的功能。模塊化程序結(jié)構(gòu)清晰，組合靈活，可讀性好，易于驗證，可靠性高，便于功能擴充和版本升級，程序的修改可局部進行，還可建立頻繁調(diào)用的子程序。系統(tǒng)主程序如圖41所示：圖41 系統(tǒng)主程序 通過對傳感器輸入的模擬信號進行轉(zhuǎn)換、處理分析并與預設(shè)參數(shù)限值進行比較，予以判斷，滿足一定條件則執(zhí)行相應(yīng)控制功能。對應(yīng)的程序流程如圖42所示：圖42土壤濕度判定程序流程圖結(jié)束語 基于溫度、土壤濕度與光照強度等多因子的自動噴灌控制系統(tǒng)，由以AT89S52為核心的控制電路、傳感器電路和執(zhí)行器件及機構(gòu)組成，硬件電路簡單，不需要傳A/D轉(zhuǎn)換器件，系統(tǒng)也不需擴展，經(jīng)過實驗調(diào)試，系統(tǒng)設(shè)計基本可以滿足預期功能要求。硬件電路采用成熟的電路設(shè)計，元件選用成本較低的器件，電路穩(wěn)定，擴干擾力強，性價比較高。軟件開發(fā)用C語言，采用模塊式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)功能易于擴展。環(huán)境量自動控制工程是一個耗時長的大型系統(tǒng)工程，涉及到電子與計算機等行業(yè)，需要投入大量的人力和物力。因本人水平、時間與試驗條件有限，本文中還存在很多的不足，今后還應(yīng)進行如下研究:自動定時噴灌控制系統(tǒng)的改進：一要解決所用繼電器的壽命問題；二是要完善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外殼的設(shè)計；三是加大推廣力度，搞高經(jīng)濟效益與社會效益?；诃h(huán)境多因子的自動澆灌控制系統(tǒng)在如下方面有待作進一步的研究：(1)傳感器件國內(nèi)水平較低，需在以后進行更具體的試驗。(3)因本人主要是從事電子的，軟件設(shè)計有待進一步優(yōu)化處理。(4)要達到室內(nèi)或溫室環(huán)境自動控制，必須盡可能全面考慮具體的環(huán)境調(diào)節(jié)和具體的植物生理的特點、不同植物對環(huán)境因子的不同要求、同一植物在不同生理階段對于環(huán)境因子的要求以及各環(huán)境因子的相互影響。今后在研究中要逐步加入這些問題，以便更實用。(5)本系統(tǒng)鑒于時間及水平所限沒有充分考慮光照補償，溫度補償?shù)却胧?，在以后的研究中?yīng)該加上這些思想。參考文獻文獻、資料名稱編著者出版單位微型計算機控制技術(shù)51單片機C語言開發(fā)與實例C程序設(shè)計 單片微型機原理及應(yīng)用繼電器用戶實用手冊溫室自動噴灌控制系統(tǒng)設(shè)計與研究潘新民，王燕芳湯競南，沈國琴譚浩強徐維樣，劉旭敏吳義彬吳水平電子工業(yè)出版社 人民郵電出版社清華大學出版社大連理工大學出版社國防工業(yè)出版社湖南農(nóng)業(yè)大學此表由學生填寫所參考的文獻、資料致　　謝首先衷心地感謝我的導師XXX。本文從選題到完成，從理論上的探討到實際問題的解決，大部分是在老師的親切關(guān)懷和悉心指導下完成的。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。在此謹向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文舍友們，正是由于你們的幫助，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝?。玻?br />