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基于单片机温室大棚温度控制设计
摘要:本系统以AT89C51单片机为控制核心,利用温度传感器AD590对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制,实现温室温度的自动控制。本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。可以通过按键设定温室的温度值,采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度大时,通过加热器加热,以达到设定值;反之,开启降温风扇,以快速达到降温效果。通过该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制。从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,提高质量和产量。关键词:单片机、温室大棚、温度控制
一、硬件设计
(一)设计目标本系统要控制的对象为这样一个规模的温室。温室结构的参数为:屋脊高52m,檐高3m,单跨度65m,长为20m,地面面积为130平方米。要实现的目标是,使薄膜温室的温度保持在20℃30℃之间,在这个区域内温度值是可设定的。(二)设计思路系统原理框图如图1所示。本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、WP型温室加热器、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。通过按键设定温度值,设定的温度值和采集的温度值都可以通过LED数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度大时,通过加热器加热,以达到设定值;反之,开启降温风扇,以快速达到降温效果。该系统对温度的控制范围在20℃30℃,温度控制的误差小于等于05℃。通过使用该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,
f提高质量和产量。
图1系统原理框图
该系统分为六个模块,分别是单片机小系统模块、温度采集模块、显示模块、键盘扫描模块、加热模块和降温模块。(三)基于AT89C51的单片机小系统本系统采用Atmel公司所生产的AT89C51单片机。AT89C51单片机小系统如图2所示:
图2单片机小系统
这个小系统由时钟脉冲和复位电路组成,AT89C51内部已具备振荡电路,只要在接地引脚上面的两个引脚(即19、18脚)连接简单的石英晶体即可。AT89C51的时钟频率为12MHz。AT89C51的复位引脚为第9脚,当此引脚连接高电平超过2个机器周期(一个机器周期为6个时钟脉冲),即可产生复位的动作。以12MHz的时钟脉冲为例,每个时钟脉冲1μs两个机器周期为12μs因此,在第9脚上连接一个12μs以上的高电平脉冲,即可产生复位的动作。对于上电复位,复位引脚上串接r