【正文】 圖26 光敏二極管的伏安特性曲線 圖27 光敏二極管的光照特性曲線光敏二極管的光照特性亦呈良好線性，這是由于它的電流靈敏度一般為常數(shù)。但光敏三極管的光電流比同類型的光敏二極管大好幾十倍，零偏壓時，光敏二極管有光電流輸出，而光敏三極管則無光電流輸出。所以在自動控制中光敏電阻常用作開關(guān)量的光電傳感器。不同的光敏電阻的光照特性是不同的，但是在大多數(shù)的情況下，曲線的形狀都與圖6的結(jié)果類似。當(dāng)然，與一般電阻一樣光敏電阻的工作電壓和電流都不能超過規(guī)定的最高額定值。光敏電阻的伏安特性如圖24所示，不同的光照度可以得到不同的伏安特性，表明電阻值隨光照度發(fā)生變化。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為電極間的間距。利用光敏電阻制成的光控開關(guān)在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見。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為光敏電阻。選用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。顏色有紅，綠，藍，黃等幾種。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兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(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。方案2：八段數(shù)碼管led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個發(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筆劃，公共電極。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。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。（16列2行）。 目前，由于單片機較小的控制能力，常選用的顯示器件有兩種，一種是液晶顯示器，常見的是LCD1602，另一種常見的是數(shù)碼管。 市場上一個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NRF24l01模塊才只有15元，滿足經(jīng)濟性的的要求，而且NRF24L01模塊能在一般條件下能達到80米的有效距離，如果以60m性能穩(wěn)定的距離來計算，一個圓形溫室大棚的面積可以達到=*60*60=11304平方米，完全能滿足現(xiàn)階段現(xiàn)階段溫室大棚面積大小的要求。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過SPI 接口進行設(shè)置。方案2：nrf24l01無線通信 ~ 頻段的單片無線收發(fā)器芯片。FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲單元加載編程數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的，存儲在存儲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所能實現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無限次的編程。 現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）是可編程器件，與傳統(tǒng)邏輯電路和門陣列（如PAL，GAL及CPLD器件）相比，F(xiàn)PGA具有不同的結(jié)構(gòu)。它是作為專用集成電路（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電路數(shù)有限的缺點。 針對以上課題，考慮到工控機成本較高，代價大，所以選取PLC與單片機兩套控制方案。 當(dāng)前市場上常用的控制器有工業(yè)控制計算機機，可編程邏輯控制器，單片機。（2） 該控制系統(tǒng)省略了光照檢測和控制遮光簾等裝置，有效的節(jié)約了成本，但 是沒有降低控制的效果。第2章 系統(tǒng)總體法案設(shè)計根據(jù)以上要求和理論依據(jù)可設(shè)計出如下機構(gòu)圖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過上位機遠程設(shè)置參數(shù)，然后讓現(xiàn)場單片機對參數(shù)進行控制，以后還可以根據(jù)需要對單片機的功能進行擴充，實現(xiàn)對多個參數(shù)的監(jiān)測和控制。 光照傳感器檢測到的光照參數(shù)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)過單片機處理運用rs232發(fā)送到下位機，通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到上位機，也可以經(jīng)過單片機實現(xiàn)自動控制。 1． 室外光照的監(jiān)測，通過光敏電阻監(jiān)測光照強弱，從而控制自動窗簾的開啟或關(guān)閉，達到調(diào)節(jié)室內(nèi)光照的目的。因兩臺或數(shù)臺風(fēng)機聯(lián)合工作時，每臺風(fēng)機所起的作用都要比其單獨使用時差。但在選擇具體的風(fēng)機型號和規(guī)格時，還必須根據(jù)某種類型風(fēng)機產(chǎn)品樣本上的性能表或特性曲線圖才能確定。具體選擇方法和步驟如下：根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)，選用不同用途的風(fēng)機。所謂正確選擇風(fēng)機，主要是指根據(jù)被輸送氣體的性質(zhì)和用途選擇不同用途的風(fēng)機；選擇的風(fēng)機要滿足系統(tǒng)所需要的風(fēng)量，同時風(fēng)機的風(fēng)壓要能排風(fēng)通道的末端應(yīng)盡量避開補風(fēng)管道送氣口，防止排出的有害氣體通過排風(fēng)管道再被送至通風(fēng)柜。排風(fēng)通道盡可能直立，而且通道越高越好。管道長度越短越好。通風(fēng)機盡可能安裝在管道的末端（屋頂上等處）。三、通風(fēng)管設(shè)計要點一臺通風(fēng)柜與一臺通風(fēng)機，用單一管道連接是最好的方法。二、風(fēng)量的選擇風(fēng)量的選擇是根據(jù)房間排風(fēng)要求大小來進行的，每行業(yè)每個專業(yè)都有不同的標準要求，這根本就沒有怎樣選的問題。強制排風(fēng)可稱機械排風(fēng)，利用局部排風(fēng)把所產(chǎn)生的風(fēng)壓借助通風(fēng)管道進行整體排放。把有毒有害的氣體控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。全面通風(fēng)：在整體房間內(nèi)進行全面的空氣交換。光照度標準參見表11；表11 光照度標準環(huán)境條件光照度范圍(lux)環(huán)境條件光照度范圍(lux)一般黑夜—陰天室外50……500月夜……晴天室內(nèi)100……1000陰天室內(nèi)5……50夏天太陽光下100000閱讀報刊50……60家用攝像機標準照度1400。由于有線通信方式在智能溫室大棚自動控制系統(tǒng)中的不足，無線通信方式開始出現(xiàn)。如果用有線互連方式通信。在21世紀，人們更加注重綠色環(huán)保，更加熱愛親近自然，戶外養(yǎng)生。近年來，有很多實驗大樓仍然是通過人工方式來調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，當(dāng)人覺得空氣凝滯不通或燥熱難耐的時候才打開窗戶，通風(fēng)換氣；或者長期依賴室內(nèi)照明。1970年代爆發(fā)了二次能源危機，建筑能耗與室內(nèi)舒適性之間的矛盾日益凸顯，在建筑界興起了節(jié)能設(shè)計運動，同時引發(fā)了“低能耗建筑”、“生態(tài)建筑”、“太陽能建筑”等設(shè)計思潮，形成了如今最新的綠色建筑設(shè)計理念，自然通風(fēng)、自然采光設(shè)計無疑成為其中一個重要組成部分。 The system has to not inexpensive, reliable, stable, easy to maintain, easy to expand and so on.Keywords: laboratory building, light control, ventilation control, FPGA.目錄摘要…………………………………………………………………………………………IAbstract…………………………………………………………………………………II第1章 緒論………………………………………………………………………………1 課題研究的背景與意義…………………………………………………………1 國內(nèi)外研究的發(fā)展狀況…………………………………………………………2 系統(tǒng)的主要任務(wù)…………………………………………………………………3第2章 系統(tǒng)總體法案設(shè)計………………………………………………………………4 …………………………………………………………………4 ………………………………………………………………………4 ……………………………………………………………4