【正文】 密封保溫，但又應便于通風降溫。 溫室是設施農(nóng)業(yè) 重要的 組成部分 ,國外溫室種植業(yè)的實踐經(jīng)驗表明 ,提高溫室的自動控制和管理水平可 以 充分發(fā)揮溫室農(nóng)業(yè)的高效性。 隨著傳感技術 ,計算機技術及通訊技術的迅猛發(fā)展 ,現(xiàn)代化溫室信息自動采集及智能控制系統(tǒng)的開發(fā)已成為目前設施農(nóng)業(yè)的一個研究熱點 。在可 行性的基礎上，經(jīng)過準確計算及比對，降低程序開發(fā) 保證項目的有效運作。 本文從軟件 和 硬件 兩方面來講述溫室大棚溫度 控制系統(tǒng)的設計 過程。為了便于擴展和更改，軟件的設計采用模塊化結構，使程序設計的邏輯關系更加簡潔明了，使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運作。在控制過程中主要應用 AT89C5 LM35 74HC24 LTC1860、 LED顯示器，而主要通過 10K NTC溫度傳感器采集環(huán)境溫度，以單片機為核心控制部件，并通過數(shù)碼顯示管顯示實時溫度。然后，在運行過程中將溫度傳感器采樣的溫度模擬量經(jīng)過信號放大后送入 A/D轉換器中進行模擬 數(shù)字轉換，再將轉換后的數(shù)字量用數(shù)碼管顯示，最后由單片機來判定，與設定的溫度不符合則發(fā)出警報。然后，在運行過程中將溫度傳 感器采樣的溫度模擬量經(jīng)過信號放大后送入 A/D 轉換器中進行模擬 數(shù)字轉換，再將轉換后的數(shù)字量用數(shù)碼管顯示，最后由單片機來判定，與設定的溫度不符合則發(fā)出警報。 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 8K BYTES 的可反復擦寫的 FLASH 只讀程序存儲器和 256 BYTES 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容 標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 FLASH 存儲單元， AT89C52 單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。 圖 22 AT89C52 引腳圖 AT89C52P 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。主要管腳有：XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V 電源的正負端。 第 4 頁 共 25 頁 LTC1860A/D模數(shù)轉換器 LTC1860 是采用 MSOP 和 SO8 封裝的 12 位 A/D 轉換器，采用單 5V 工作電源。在較低的速度下，電源電流將減小，原因是 LTC1860 在轉換操作之間將自動斷電至一個 1nA 的典型電源電流。 LTC1860 具有一個差分模擬輸入和一個可調(diào)基準引腳。高阻抗模擬輸入以及可在縮減的電壓范圍內(nèi) (低至 1V 全標度 ) 運作的能力使得它們在許多應用中可與信號源直接相連，從而免除了增設外部增益級的需要 [13]。它的 可用于 包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。由于單片機的數(shù)據(jù)／地址／控制總線端口都有一定的負載能力，如果負載超過其負載能力，一般應加驅(qū)動器。本課題中 74HC245 被用于驅(qū)動 LED 顯示器的作用 [15]。它 的 主要材料 是 錳、 鎳和銅等金屬氧化物， 采用陶瓷工藝制造而成的。 隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低 ； 當 溫度低時 ，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高 。 NTC 熱敏電阻器 廣泛應用于溫度補償、溫度測量、抑制浪涌電流、 溫度補償?shù)确矫?[12]。此為整個設計的核心部分 。 并且通過判定溫度值來確定是否發(fā)出警報。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置 s到從 Vref （ ）到 36V范圍內(nèi)的任何值（如圖 2）。 左圖是該器件的符號。 TL431的具體功能可以用如圖 1的功能模塊示意。由運放的特性可知，只有當 REF 端（同相端）的電壓非常接近 VI（ ）時，三極管中才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過，而且隨著 REF端電壓的微小變化，通過三極管 圖 1 的電流將從 1到 100mA變化。但如果在設計、分析應用 TL431 的電路時，這個模塊圖對開啟思路，理解電路都是很有幫助的，本文的一些分析也將基于此模塊而展開。 NTC 溫度傳感器，溫度越高，它的阻值就會越小，常溫下即 25 度時，它的阻值大概為 10K 歐，然后通過 10mA 恒流源電路，它可以達到 ，經(jīng)過放大電路放大 10 倍后，電壓為 1V。 LED顯示部分 圖 33 LED顯示器圖 通過 74HC245 芯片將 51 單片機處理的溫度信息顯示在 LED 數(shù)碼管上，圖為溫度測控系統(tǒng)的的單片機顯示部分。 輸入輸出部分 第 9 頁 共 25 頁 圖 34 按鍵輸入及報警輸出 按鍵用來設置報警溫度， 通過 INC、 DEC、 OK 這三個按鍵來實現(xiàn)人機對話，人為的設定需要達到的溫度。報警采用蜂鳴器，當溫度 未達到設定溫度內(nèi)時 ，蜂鳴器鳴叫。單片機編程常用的語言是 C語言和匯編語言，最終都要轉為 Intel HEX格式或二進制格式 (Binary)文件拷入單片 機芯片內(nèi)。 編程前，必須將地址、數(shù)據(jù)以及控制信號設置好。它 提供了對高密度封裝（如 BGA）的交互布線 , 精確移動器件，總線布線等功能。 第 10 頁 共 25 頁 主程序流程圖 圖 41 系統(tǒng)流程圖 第 11 頁 共 25 頁 子程序模塊 A/D 轉換子程序 AD 轉換程序，需要根據(jù) LTC1860 的讀時序圖，對照時序來看。 以下是 A/D 轉換 的部分 子程序 ： uint ult1860() //AD 轉換子程序 { uchar i。 CONV=1。 for(i=12。i) { SCK=0。 output|=DATA。 } CONV=1。 } LED 顯示子程序 為簡化硬件電路，通常將所有 LED 動態(tài)顯示 。然后把轉換的結果，對照顯示碼顯示出來。 P0 是輸出數(shù)據(jù)， P1 用來選擇顯示的數(shù)碼管 第 12 頁 共 25 頁 以下是設 置 LED液晶顯示的部分子程序： void Display(uint dat) V[2]=dat/100。 V[0]=dat%10。i0。 if(i==2) P0|=0x80。 delay(1)。 } } 按鍵輸入子程序 此程序是本畢業(yè)設計中最為重要的一個部分，它對輸入部分進行一個判斷來區(qū)分各個按鍵起到的 作用。 else return 0。 else return 0。 else return 0。 sbit SCK=P2^4。 sbit K1 =P2^0。 sbit K3 =P2^2。 void delay(unsigned int)。