溫室大棚的智能測(cè)控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　“智能測(cè)控系統(tǒng)”</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目 溫室智能測(cè)控系統(tǒng) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　班 級(jí) 機(jī)械提高0702班 </p>&l

2、t;p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　考試成績(jī) </p><p><b>　　二〇0〇年十二月</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　隨著時(shí)代的進(jìn)步，溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。

3、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。大棚內(nèi)的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數(shù)，直接關(guān)系到蔬菜和水果的生長(zhǎng)。</p><p>　　當(dāng)今大多數(shù)對(duì)大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測(cè)與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測(cè)控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及由于測(cè)控不及時(shí)等弊端，容

4、易造成不可彌補(bǔ)的損失，結(jié)果不但大大增加了成本，浪費(fèi)了人力資源，而且很難達(dá)到預(yù)期的效果。因此，科學(xué)合理地調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內(nèi)形成有利于蔬菜，水果生長(zhǎng)的環(huán)境，是大棚蔬菜和水果早熟、優(yōu)質(zhì)、高效益的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對(duì)其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)大棚的自動(dòng)化程度要求也越來越高。由于單片機(jī)及各種電子器件性價(jià)比的迅速提高，使得這種

5、要求變?yōu)榭赡堋?lt;/p><p>　　本文提出了一種以MCS-51系列的8031單片機(jī)為控制核心的測(cè)控系統(tǒng)，主要是為了對(duì)溫室大棚內(nèi)溫度、濕度進(jìn)行可靠地檢測(cè)與控制而設(shè)計(jì)的。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　?。?）性能要求</b></p><p>　　溫室中不

6、同的作物在不同的生長(zhǎng)階段所需的最佳生長(zhǎng)溫度不同，但適宜生長(zhǎng)溫度通常在10℃~40℃范圍內(nèi)，所以溫度控制器至少應(yīng)能實(shí)現(xiàn)在10℃~40℃范圍內(nèi)的控制，且能讓人通過控制面板任意設(shè)定，最后控制溫度誤差應(yīng)不大于±1℃。作物在不同時(shí)期所需的濕度也不同，濕度應(yīng)能在10~90%范圍內(nèi)由人工任意設(shè)定，最后控制濕度誤差應(yīng)不大于±5%?？紤]到CO2雖然對(duì)作物生長(zhǎng)有影響，但是CO2發(fā)生器及CO2濃度測(cè)量設(shè)備較貴，且一般條件下CO2濃度都遠(yuǎn)低

7、于最佳水平，溫室中CO2濃度在可能情況下盡量大即可，所以在此不對(duì)CO2濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p>　　如果出現(xiàn)故障導(dǎo)致溫室內(nèi)溫、濕度長(zhǎng)時(shí)間偏離設(shè)定值超過一定界限，或者設(shè)定值超出允許范圍，應(yīng)該通過蜂鳴器或者指示燈報(bào)警。</p><p>　　測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)帶有顯示設(shè)備，用來實(shí)時(shí)顯示溫室內(nèi)的溫度、濕度數(shù)值以及設(shè)定的溫度、濕度數(shù)值。還應(yīng)有輸入設(shè)備，用來進(jìn)行設(shè)定溫度、濕度值，校零等操作。</p

8、><p><b>　?。?）主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的性能要求，并保留一定的余量，取溫度傳感器量程0℃~50℃，精度小于±1℃。濕度傳感器量程10~90%，精度小于±5%。</p><p><b>　　3、總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b&g

9、t;　?。?）設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　溫室智能測(cè)控系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)溫室的溫、濕度，并根據(jù)溫室環(huán)境實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)。操作人員通過輸入設(shè)備鍵盤設(shè)定溫度、濕度數(shù)值，傳感器分布在溫室內(nèi)多個(gè)位置，對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行多點(diǎn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，送入單片機(jī)處理，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置，從而實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的自動(dòng)智能調(diào)節(jié)。顯示裝置實(shí)時(shí)顯示溫室內(nèi)的溫度、濕度數(shù)值，當(dāng)溫度、濕度偏差超出一定限度一定時(shí)間，發(fā)出報(bào)警。其中執(zhí)行裝

10、置為調(diào)節(jié)溫度、濕度的裝置。</p><p>　　目前，溫室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和控制包括加溫、降溫和保溫三個(gè)方面。加溫有熱風(fēng)采暖系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)、土壤加溫三種形式。降溫最簡(jiǎn)單的途徑是通風(fēng)，但在溫度過高，依靠自然通風(fēng)不能滿足作物的要求時(shí)，必須進(jìn)行人工強(qiáng)制降溫。降溫包括遮光降溫法、屋面流水降溫法、蒸發(fā)冷卻法及強(qiáng)制通風(fēng)法。保溫包括減少貫流放熱和通風(fēng)換氣量、增大保溫比、增大地表熱流量?？諝鉂穸鹊恼{(diào)控，主要是防止作物沾濕和降低空

11、氣濕度兩個(gè)直接目的。除濕的方法有通風(fēng)換氣、加溫除濕、適當(dāng)?shù)乜刂乒嗨俊⑹褂贸凉裥蜔峤粨Q通風(fēng)裝置。加濕的方法包括噴霧加濕、濕簾加濕、溫室內(nèi)頂部安裝噴霧系統(tǒng)。</p><p>　　本系統(tǒng)分別采用熱風(fēng)采暖系統(tǒng)、通風(fēng)降溫除濕和噴霧加濕的方法。當(dāng)濕度低于設(shè)定值即打開滴灌電磁閥進(jìn)行噴水，當(dāng)濕度與設(shè)定值的偏差滿足要求時(shí)即關(guān)閉電磁閥；當(dāng)溫度高于設(shè)定值一定幅度或濕度高于設(shè)定值一定幅度時(shí)，單片機(jī)控制風(fēng)扇進(jìn)行排風(fēng)；當(dāng)溫度低于設(shè)定值一定

12、幅度時(shí)，單片機(jī)控制電熱絲進(jìn)行加熱。所以，溫室智能測(cè)控系統(tǒng)的執(zhí)行裝置是風(fēng)扇、電熱絲和滴灌電磁閥。</p><p><b>　?。?）總體方案</b></p><p><b>　?、傧到y(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p><b>　?、谙到y(tǒng)工作流程</b></p><p>　　傳感器

13、測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)濕度、溫度，并將濕度溫度轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波處理，消除噪聲干擾信號(hào)，最后由A/D轉(zhuǎn)換器將處理過的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出到單片機(jī)接口。</p><p>　　單片機(jī)讀取A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換好的溫度、濕度數(shù)字信號(hào)信息，以及操作人員通過鍵盤設(shè)定的溫度、濕度數(shù)值，然后根據(jù)設(shè)定值以及設(shè)計(jì)好的算法進(jìn)行輸出控制。</p><p>　　輸出控制信號(hào)經(jīng)過功率放大器的處理，控

14、制電熱絲、風(fēng)扇以及滴灌電磁閥的工作。同時(shí)，單片機(jī)實(shí)時(shí)輸出溫室的溫度、濕度信息到顯示模塊，便于工作人員觀察、操作。如果出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)到的溫度或者濕度數(shù)值與設(shè)定值偏差超過一定界限，或者設(shè)置超限，則輸出控制報(bào)警器報(bào)警。</p><p><b>　?。?）主要功能模塊</b></p><p>　　整個(gè)溫室測(cè)控系統(tǒng)主要由五個(gè)模塊組成，分別為核心控制模塊，信號(hào)采集模塊，功率控制模

15、塊，鍵盤輸入模塊以及顯示報(bào)警模塊。</p><p>　　核心控制模塊由8031單片機(jī)及外圍必備部件組成，完成數(shù)據(jù)處理的功能。信號(hào)采集模塊由分布在溫室各處的溫度傳感器、濕度傳感器以及相應(yīng)的調(diào)理電路、放大電路還有A/D轉(zhuǎn)換器組成。功率控制模塊由功率放大電路以及風(fēng)扇、電熱絲、滴灌電磁閥等執(zhí)行裝置組成。鍵盤輸入模塊由鍵盤及相應(yīng)的輸入接口組成。顯示報(bào)警模塊由LED數(shù)碼管、蜂鳴器、指示燈以及相應(yīng)的輸出電路組成。</p&

16、gt;<p>　　4、主要功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）核心控制模塊</b></p><p>　　該模塊采用8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、控制輸出的功能。8031單片機(jī)按照預(yù)先設(shè)定好的算法對(duì)信號(hào)采集模塊輸入的溫度、濕度數(shù)字量進(jìn)行處理，輸出控制信號(hào)到功率控制模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室內(nèi)溫度、濕度的調(diào)節(jié)。同時(shí)，也輸出信號(hào)實(shí)時(shí)顯示溫度、濕度數(shù)值，并

17、按照程序在一定條件下報(bào)警，使系統(tǒng)更加人性化。</p><p>　　8031單片機(jī)連接電路：</p><p>　　由于8031單片機(jī)沒有片內(nèi)存儲(chǔ)器，使用2732A片外4KB EPROM擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器，地址鎖存器采用74LS373。如圖所示，鎖存器三態(tài)控制端OE接地，373輸出常通，G端與ALE相連，每當(dāng)ALE下跳變時(shí)，373鎖存低8位地址A0.0~A0.7并輸出。2732是4KB EPROM

18、，有12根地址線A0~A11分別與373的Q0~Q7（即A0.0~A0.7）和P2.0~P2.3相連，系統(tǒng)中只擴(kuò)展了一片EPROM，故2732的片選端CE接地，即該片總是被選中。當(dāng)8031發(fā)出16位地址時(shí)，其中A0~A11就可選中2732片內(nèi)的4KB存儲(chǔ)器中某個(gè)單元。單片機(jī)的PSEN與2732的OE/VPP相連，當(dāng)PSEN有效時(shí)，把2732A中的指令或數(shù)據(jù)送入P0口數(shù)據(jù)線。</p><p>　　鎖存器及片外存儲(chǔ)器

19、連接電路：</p><p><b>　?。?）信號(hào)采集模塊</b></p><p>　　該模塊由分布在溫室各處的溫度傳感器、濕度傳感器以及相應(yīng)的調(diào)理電路、放大電路還有A/D轉(zhuǎn)換器組成。傳感器測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)濕度、溫度，并將濕度、溫度轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，經(jīng)過調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波處理，消除噪聲干擾信號(hào)，最后由A/D轉(zhuǎn)換器將處理過的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出到單片機(jī)接口。濕度信

20、號(hào)是直接得到方波信號(hào)，無須A/D轉(zhuǎn)換通過單片機(jī)處理得到濕度數(shù)值。</p><p>　　考慮到溫室內(nèi)系統(tǒng)慣性大，溫度、濕度變化緩慢，故不采用采樣保持器。</p><p>　　溫度輸入硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　溫度傳感器選用AD590。AD590是美國(guó)ANALO G DEV ICES 公司的單片集成兩端感溫電流源。主要特性如下：</p><p

21、>　　1)流過器件的電流(μA) 等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文) 度數(shù)：</p><p>　　Ir/T=1uA/K</p><p>　　式中，Ir—流過器件(AD590) 的電流，單位為μA；T—熱力學(xué)溫度，單位為K；</p><p>　　2）AD590的測(cè)溫范圍為- 55℃~+150℃；</p><p>　　3）AD590的電

22、源電壓范圍為4～30 V，可以承受44 V正向電壓和20 V反向電壓，因而器件即使反接也不會(huì)被損壞；</p><p>　　4） 輸出電阻為710 mΩ；</p><p>　　5）精度高，AD590在- 55℃~+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差僅為±0.3℃。</p><p>　　由于溫室大棚較大，在溫室內(nèi)分布設(shè)置8個(gè)，分布式采樣后送到單片機(jī)進(jìn)行處理，提高數(shù)據(jù)精

23、度，能更好的反應(yīng)溫室溫度信息。溫度測(cè)量電路采用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)電路，下圖為從參考文獻(xiàn)中摘錄的一種AD590溫度測(cè)量電路。</p><p>　　電路輸出為電壓信號(hào)，需要經(jīng)過進(jìn)一步A/D轉(zhuǎn)換。</p><p>　　該系統(tǒng)最大精度為1%，故選用分辨力為8位的A/D芯片，由于系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，故A/D轉(zhuǎn)換采用ADC0809。ADC0809的輸入即為各傳感器信號(hào)經(jīng)溫度測(cè)量電路變換后的的輸出電壓信號(hào)。A

24、DC0809主要特性：</p><p>　　1）8路輸入通道，8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。</p><p>　　2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕?lt;/p><p>　　3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs(時(shí)鐘為640kHz時(shí))，130μs（時(shí)鐘為500kHz時(shí)）　</p><p>　　4）單個(gè)＋5V電源供電</p><p>　　5）

25、模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。</p><p>　　6）工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度</p><p>　　7）低功耗，約15mW。</p><p>　　相應(yīng)的溫度測(cè)量分辨率為</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　下圖為ADC0809連接電路

26、圖。如圖所示，ADC0809的8路輸入U(xiǎn)T0~UT7分別對(duì)應(yīng)8個(gè)傳感器的變換后輸出電壓，參考電壓分別為5V和0V。ADC0809內(nèi)部沒有時(shí)鐘脈沖，利用單片機(jī)的ALE信號(hào)經(jīng)D觸發(fā)器二分頻后，作為時(shí)鐘輸入。地址選通端ADDA、ADDB、ADDC分別與鎖存器LS373的的Q0、Q1、Q2連接，即對(duì)應(yīng)單片機(jī)P0.0~P0.3，用于選通IN0~IN7之一。EOC信號(hào)與P1.0相連，供8031檢查A/D轉(zhuǎn)換是否完成。OE、START以及ALE由P2

27、.7控制，且P2.7低電平有效。故ADC0809的地址為7FF8H~7FFFH（其中P0.3~P2.4任意）。</p><p>　　ADC0809連接電路：</p><p>　　濕度輸入硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　濕度傳感器采用 HS1101。 HS1101是基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)， 精度高達(dá)±2％RH；極好的

28、線性輸出；1～99％RH濕度量程；一40～100"C的溫度工作范圍，響應(yīng)時(shí)間5秒；濕度輸出受溫度影響極小，防腐蝕性氣體；常溫使用無需溫度補(bǔ)償，無需 校準(zhǔn)；電容與濕度變化0.34pf/％RH；典型值180pf@55％RH；長(zhǎng)期穩(wěn)定性及可靠性；年漂移量0.5％RH/年 。符合系統(tǒng)要求。</p><p>　　由于氣體分子運(yùn)動(dòng)很快，溫室內(nèi)部各處濕度相差不大，故溫室中只采用一個(gè)濕度傳感器。濕度測(cè)量電路采用現(xiàn)有的設(shè)

29、計(jì)電路。</p><p>　　下圖為摘錄的一種經(jīng)典 HS1101濕度測(cè)量電路。如圖所示，將HS1101接入555定時(shí)器組成的振蕩器電路，輸出一定頻率的方波信號(hào)。信號(hào)輸出端接8031的定時(shí)計(jì)數(shù)器T0，通過檢測(cè)信號(hào)頻率可以計(jì)算出HS1101的電容值，進(jìn)而可求得濕度值，通過程序設(shè)計(jì)可對(duì)濕度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，用來抵消溫度變化帶來絕對(duì)濕度的誤差，得到更加精確的相對(duì)濕度數(shù)值，從而使控制更加精確。</p>

30、<p><b>　?。?）功率控制模塊</b></p><p>　　溫室內(nèi)部系統(tǒng)慣性大，被控量溫度、濕度變化比較緩慢，控制響應(yīng)實(shí)時(shí)性要求不高，故采用開關(guān)量輸出通道。單片機(jī)根據(jù)輸入信號(hào)經(jīng)運(yùn)算處理后輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)8255鎖存，再經(jīng)過輸出驅(qū)動(dòng)器放大信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。在該系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括風(fēng)扇、電熱絲和滴灌電磁閥。由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)功率較大，這里不采用直接放大，而是利用光耦

31、隔離控制。</p><p>　　光耦選用TLP521-4，其提供了4個(gè)孤立的光耦中16引腳塑料DIP封裝，集電極-發(fā)射極電壓55Ｖ，隔離電壓2500 V（最小）。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開關(guān)采用西德公司生產(chǎn)的交流固態(tài)繼電器(圖中SSR所示)。固態(tài)繼電器的主要參數(shù)如下： </p><p>　　1)驅(qū)動(dòng)功率小，光電隔離的輸入驅(qū)動(dòng)電流僅需要lOmA左右，便于與TTL和CMOS等數(shù)字集成電路連接，無需另外加接口

32、電路。 </p><p>　　2)無觸點(diǎn)，無動(dòng)作噪音，無火花干擾，開關(guān)速度快，可靠性高。</p><p>　　3)應(yīng)用范圍廣。交流：大功率1～40A，電網(wǎng)電壓110～380V。直流：電流1～5A，負(fù)載電壓3～50V。 </p><p>　　4)對(duì)電源電壓適應(yīng)能力強(qiáng)，一般低于電源電壓20％仍能正常工作。承受浪涌電流大，一般能達(dá)到額定值的6～10倍。 </p>

33、;<p>　　5)絕緣耐壓高，輸入與輸出間的絕緣耐壓可達(dá)2.5kV以上。 </p><p>　　6)與普通繼電器相比，固態(tài)繼電器沒有輔助觸點(diǎn)。</p><p>　　如圖所示，8255A片選信號(hào)CS接P2.6，且P2.6低電平有效，即8255A的地址為BFFCH~BFFFH（其中P0.2~P2.4任意）。8255A輸出信號(hào)經(jīng)功率控制電路作用于固態(tài)繼電器SSR，間接控制風(fēng)扇、電熱

34、絲和滴灌電磁閥的接通和斷開。其中PB0、PB1控制兩個(gè)電熱絲，PB2、PB3控制兩個(gè)風(fēng)扇，PB4、PB5控制兩個(gè)滴灌電磁閥。該8255A的B口地址為BFFDH，此即控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的地址。</p><p><b>　　8255A連接電路</b></p><p><b>　　功率控制電路：</b></p><p><b&g

35、t;　　（4）鍵盤輸入模塊</b></p><p>　　該模塊是人機(jī)交互的接口，由鍵盤及接口電路組成，用于將操作人員的要求傳達(dá)給控制系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)用到的按鍵較少，采用獨(dú)立連接式非編碼鍵盤。</p><p>　　操作面板由8個(gè)按鍵，如圖所示。在正常工作的過程中，按“Edit”鍵開始設(shè)定數(shù)值，按“T”設(shè)置溫度，從最低位開始，“+”表示該位加1，“-”表示該位減1，最低位設(shè)置好后，

36、按“<”向左移一位，設(shè)置左側(cè)的一位，以此類推。當(dāng)設(shè)置到最高位后，再按“<”則回到最低位，溫度設(shè)置完成后，按“Enter”。再按“H”設(shè)置濕度，方法同上。全部設(shè)置完成后，按“Done”退出設(shè)置模式，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。</p><p>　　鍵盤按鍵連接在功率控制模塊中所提到的8255A上，8個(gè)按鍵分別連接PA0~PA7。該8255A的A口地址為BFFCH，此即鍵盤的地址。</p><p&g

37、t;<b>　　鍵盤控制面板如下：</b></p><p><b>　　鍵盤連接電路</b></p><p><b>　?。?）顯示報(bào)警模塊</b></p><p>　　該模塊也是人機(jī)交互的接口，如果出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)到的溫度或者濕度數(shù)值與設(shè)定值偏差超過一定界限，或者設(shè)置超限，則輸出控制報(bào)警器報(bào)警。該模塊

38、由6個(gè)數(shù)碼管、一個(gè)蜂鳴器和一個(gè)LED及相應(yīng)的接口電路組成。</p><p>　　數(shù)碼管中的3個(gè)顯示實(shí)測(cè)值，另外3個(gè)顯示設(shè)定值，溫度與濕度數(shù)值交替顯示。報(bào)警采用蜂鳴器加LED，單片機(jī)的P1.1控制蜂鳴器，P1.2控制LED，連接電路如下圖所示。</p><p>　　6個(gè)數(shù)碼管是共陰極的，由另一個(gè)8255A控制。該8255A其片選信號(hào)CS接P2.5，且P2.5低電平有效，即8255A的地址為D

39、FFCH~DFFFH（其中P0.2~P2.4任意）。8255A的A口地址為DFFCH，A0~A5經(jīng)反向驅(qū)動(dòng)器7406后接6個(gè)數(shù)碼管的片選端作為選通信號(hào)。8255A的B口地址為DFFDH，B0~B7經(jīng)同向驅(qū)動(dòng)器7407后接數(shù)碼管的各個(gè)陽極。連接電路見附圖“溫度、濕度實(shí)時(shí)顯示電路”。</p><p>　　5.硬件、軟件調(diào)試要點(diǎn)</p><p>　　軟件調(diào)試采用各個(gè)模塊子程序分別調(diào)試，最后作為一

40、個(gè)完整的程序再進(jìn)行測(cè)試。初始化子程序，可以設(shè)置一個(gè)循環(huán)單獨(dú)運(yùn)行，觀察運(yùn)行結(jié)果是否和預(yù)期一致，包括數(shù)碼管的顯示、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置的輸出信號(hào)，進(jìn)行調(diào)試。中斷子程序也可單獨(dú)運(yùn)行，輸入一已知頻率的方波信號(hào)，觀察運(yùn)行結(jié)果，進(jìn)行調(diào)試。按鍵參數(shù)設(shè)置子程序，單獨(dú)運(yùn)行，進(jìn)行按鍵組合，觀察數(shù)碼管顯示情況，進(jìn)行調(diào)試。去除所有子程序，單獨(dú)運(yùn)行溫度控制的程序，觀察輸出情況，進(jìn)行調(diào)試。分別設(shè)定溫濕度的設(shè)定值和測(cè)量值，并使兩者有較大偏差，觀察報(bào)警模塊能否正常工作，進(jìn)行調(diào)

41、試。</p><p>　　硬件分模塊配合軟件進(jìn)行調(diào)試。單片機(jī)等外圍設(shè)備可通過檢查電路的方法調(diào)試。溫度測(cè)量電路連接完成后，用冰水混合物和25度進(jìn)行校正調(diào)試。濕度測(cè)量電路連接完成后可連接示波器觀察波形，進(jìn)行調(diào)試。功率控制模塊電路先不通電，測(cè)量各段電阻是否正常，然后通電調(diào)試。鍵盤輸入模塊配合程序，觀察各個(gè)按鍵效果。顯示報(bào)警模塊，可用跑馬燈程序調(diào)試數(shù)碼管硬件電路，然后給P1.1、P1.2輸出控制信號(hào)觀察蜂鳴器和LED報(bào)警

42、器的工作情況。</p><p>　　軟件流程圖如下，其中的T1中斷程序即為濕度測(cè)量控制子程序。</p><p><b>　　6.總結(jié)</b></p><p>　　課程介紹的是與工程結(jié)合比較緊密的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且課程中貫穿奶粉包裝的測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例，使課程更加生動(dòng)容易理解。通過制作課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)課程的理解，進(jìn)一步鞏固了所學(xué)知識(shí)。從查論文、搜專

43、利、看產(chǎn)品，到需求分析，總體設(shè)計(jì)，以及詳細(xì)的模塊設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)，再到軟件流程圖設(shè)計(jì)、繪制電路圖，把半個(gè)學(xué)期的課程回顧了一遍，也把單片機(jī)的知識(shí)聯(lián)系起來了，這讓我對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有了更加深刻的了解，相信再遇到這種問題雖不能說游刃有余，但至少不會(huì)手足無措。</p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　孫傳友，測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)，北京 : 北京航空

44、航天大學(xué)出版社，2002</p><p>　　胡乾斌，單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用，華中科技大學(xué)出版社，2006 -2</p><p>　　于海生，微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，清華大學(xué)出版社，1999</p><p>　　王敏，溫室大棚溫濕度、二氧化碳測(cè)控系統(tǒng)的研究，西安理工大學(xué)，200703</p><p>　　楊彬，溫室溫、濕度智能控制系統(tǒng)的研究，甘

45、肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，200606</p><p>　　劉金，日光溫室智能測(cè)控系統(tǒng)，山東大學(xué)，200504</p><p>　　匡盈春，簡(jiǎn)易型溫室溫濕度控制器設(shè)計(jì)，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009.8</p><p>　　馬千洲，一種溫濕自動(dòng)控制器，200720037542.1</p><p>　　于春勇，溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)，200810011065.0&

46、lt;/p><p><b>　　8.課程建議</b></p><p>　　課程中貫穿奶粉包裝實(shí)例的教學(xué)方法很好，但是課堂上有些問題講的太快，比如傳感器選型，上網(wǎng)一看那么多傳感器，很多都能滿足要求，價(jià)錢也差不多，無從下手，最后只好根據(jù)課堂講解選擇最常用的一種，不清楚工程實(shí)際中是不是也都這樣選擇的。還有PID控制算法，可謂是控制中的經(jīng)典算法，《工程控制》中提到過，《計(jì)算機(jī)控制