人民能一年四季吃到新鲜蔬菜的愿望为提供更多量、更有营养价值的蔬菜智能的大棚温度控制系统已成为农民的迫切需要。以89S52单片机为主的温度控制系统可对大棚内部的温度进行模拟和蔬菜所需的正常温度进行比较以人性化的方式向大棚管理人员提供温度调节的信息帮助农民提高农作物的产量减少农民的工作量。
温度控制系统采用89S52单片机为核心。大棚温度采用连续可变的电压信号进行模拟采集到的模拟信号经TLC549模数转换芯片转换为数字信号送单片机单片机根据输入的温度得出结果通过仿真示波器来显示结果蜂鸣器报警提醒农民作出适当的温度调节。该系统成本低操作方便设计人性化具有良好的推广价值。
此温度控制系统只是建立在模拟仿真的基础之上大棚内温度采用连续可调的电压模拟控制策略采用的是应用的广泛的PID控制输出模块使用PWM模拟
f输出并用仿真示波器动态显示。
2系统硬件设计21系统硬件结构图
图1系统结构图
22系统原理图
f图2系统原理图
23系统框图
图3系统原理框图
3系统功能设计
31信号采集模块
信号发生采用的是直接从电源上得到可变的电压”可变”体现在滑动变阻器上滑动变阻器一端接地另一端接高电平滑动滑动变阻器可输出渐变的电压作为模拟电压信号运用于蔬菜大棚的温度控制系统不需要信号发生装置可采用温度检测器检测实际大棚内温度
将模拟电压信号转换为数字信号送入单片机完成信号采集单元模数转换器采用TLC549它是8位串行AD转换芯片可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATAOUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路转换时间最长17μsTLC549允许最高转换速率为40000次s。总失调误差最大为±05LSB典型功耗值为6mW。采用差分参考电压高阻输入抗干扰可按比例量
程校准转换范围V
REF接地V
REF
V
REF
≥1V可用于较小信号的采样。TLC549芯片
如下图4所示
图4TLC549芯片
32显示模块
将AT89S52接到排阻上然后接到74LS374上最后连接到数码管显示器上。
1RESPACK8一般接在89S52单片机的P0口因为P0口内部没有上拉电阻
控制器执行器
f不能输出高电平所以要接上拉电阻。排阻就是好多电阻连载一起他们有一个公共端。
274LS374具有三态输出的边沿触发器374输出端O0……O7可直接与总线相连当三态允许控制端OE为低电平O0……O7为正常逻辑状态可用来驱动负载总线。OE为高电平O0……O7高阻态不驱动总线负载。当时钟端脉冲上升没作用下O随数据D而变。
本次试验采用两个74LS374芯片一个用作段选U3控制八位数码管的各段显示管另一个用作片选U4。r