第2章 設(shè)計任務(wù)分析及方案論證本章詳細(xì)介紹了本次設(shè)計的主要任務(wù),以及對于所要實現(xiàn)的內(nèi)容加以分析,同時詳細(xì)的介紹了主要元器件的選擇,以及各自的特性。
2.1設(shè)計過程及其工藝要求設(shè)計一個以單片機(jī)為核心的溫濕度控制系統(tǒng),需要實現(xiàn)的功能為:
①能夠準(zhǔn)確的顯示當(dāng)前的溫度以及濕度。溫度檢測的范圍0℃-60℃,測溫精度:±2℃;濕度檢測范圍20%-100%RH, 測濕精度:±5%RH。
②能夠自主調(diào)節(jié)當(dāng)前需要溫度以及濕度的預(yù)設(shè)溫濕度值,在系統(tǒng)上面有調(diào)節(jié)按鈕,可隨時根據(jù)需要增加或者減少預(yù)設(shè)值。
③一旦發(fā)現(xiàn)超過了預(yù)設(shè)值,蜂鳴器蜂鳴報警,控制設(shè)備立即啟動,立即調(diào)控溫濕度。
④報警方式為三極管驅(qū)動的蜂鳴音報警。
⑤系統(tǒng)的顯示方式均為四位顯示,采用LCD顯示。
2.2設(shè)計總體方案及其論證2.2.1設(shè)計總體方案及其論證本設(shè)計要實現(xiàn)的功能是:實時顯示當(dāng)前環(huán)境的溫濕度,并且允許用戶設(shè)定溫濕度標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)環(huán)境溫濕度超過或低于標(biāo)準(zhǔn)值時,系統(tǒng)會以蜂鳴器鳴響的方式進(jìn)行報警提示,并且控制設(shè)備自啟動,待達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時,蜂鳴器停止鳴響,控制設(shè)備停止運(yùn)行,系統(tǒng)正常工作,工作指示燈亮。
(1)溫度監(jiān)控:對溫室溫度進(jìn)行測量和控制并反映在顯示器上。
(2)濕度監(jiān)控:對溫室濕度進(jìn)行測量和控制反映在顯示器上。
(3)顯 示:LCD就地顯示此時此刻溫濕度值,擺放在生產(chǎn)現(xiàn)場用于顯示當(dāng)前的溫濕度。
依據(jù)功能設(shè)定,本系統(tǒng)主要分為以下三個模塊:
(1)溫濕度采集模塊
(2)數(shù)據(jù)處理模塊
(3)用戶交互模塊
其中溫濕度采集模塊使用的是DHT11數(shù)字溫濕度傳感器,它使用單總線方式,接口簡單,而且無需另外校準(zhǔn)。分辨率為8bit,完全能夠滿足日常環(huán)境溫濕度的檢測要求。
數(shù)據(jù)處理模塊使用的是AT89S51單片機(jī),其完成溫濕度數(shù)據(jù)的采集、運(yùn)算和邏輯控制的功能。
用戶交互模塊主要由按鍵、1602點陣液晶、蜂鳴器和控制器構(gòu)成。其中按鍵用于用戶設(shè)定溫濕度準(zhǔn)確值,1602用于數(shù)據(jù)顯示,蜂鳴器用于提示用戶,控制器用于調(diào)節(jié)控制不符合要求的溫、濕度。按照系統(tǒng)的設(shè)計功能所要求的,溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)原理圖如下圖2.2.1所示:(在附件中)
圖2-2-1 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)原理圖
單片機(jī)作為主控制器,主要負(fù)責(zé)處理由溫濕度傳感器送來數(shù)據(jù),并把處理好的數(shù)據(jù)送向顯示器模塊,數(shù)據(jù)溫濕度傳感器主要用來采集周圍的環(huán)境參數(shù),并把所采集到得數(shù)據(jù)送向單片機(jī),按鍵電路主要是用來完成單片機(jī)的復(fù)位操作和溫濕度初始值的設(shè)定。蜂鳴器電路就是用三極管來實現(xiàn)的,用來判斷周圍的溫度或者濕度是否超出設(shè)定數(shù)值,控制設(shè)備等候指令,當(dāng)蜂鳴器響起,溫、濕度不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),控制設(shè)備自行啟動,直到溫、濕度正常,顯示電路主要用來顯示當(dāng)前的溫濕度[10]。
2.3器件選定將單片機(jī)用作測控系統(tǒng)時,總要有被測信號輸入通道,由計算機(jī)拾取必要的輸入信息。對于測量系統(tǒng)而言,其核心任務(wù)是怎么樣獲得準(zhǔn)確的被測信號;而對測控系統(tǒng)來說,不可缺少的環(huán)節(jié)是對條件的監(jiān)測和對被控對象狀態(tài)的測試,傳感器是實現(xiàn)測量與控制的第一環(huán)節(jié),是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,一切準(zhǔn)確的測量和控制都將在傳感器對于原始信號的準(zhǔn)確可靠的轉(zhuǎn)換和捕捉,工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制,基本主要依賴各種傳感器來控制和檢測生產(chǎn)過程中的各種量,使系統(tǒng)和設(shè)備在最佳狀態(tài)正常運(yùn)行,從而保證生產(chǎn)的高質(zhì)量和高效率 [6]。
2.3.1測量部分:溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器,它應(yīng)用專用的溫濕度傳感和數(shù)字模塊采集技術(shù),具有很高的穩(wěn)定性和可靠性,DHT11傳感器內(nèi)含一個NTC測溫和一個電阻式感濕元件,并與一個8位的高性能單片機(jī)相連接,在精確的濕度校驗室中DHT11傳感器進(jìn)行過校準(zhǔn),以程序的形式校準(zhǔn)系數(shù)儲存在0TP內(nèi)存中,檢測信號的時候,在處理過程中傳感器內(nèi)部要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù),采用單線制的串行接口[13],使系統(tǒng)集成可以有較低的功耗,而且更加簡單快速,信號傳輸距離超過20米,作為一個數(shù)字溫濕度傳感器DHT11具有響應(yīng)快速、抗干擾強(qiáng)、性價比高等優(yōu)點,它的性能指標(biāo)如下:濕度測量范圍為20%~90%RH;濕度測量精度為±5%RH;溫度測量范圍為0~50 ℃,溫度測量精度為±2℃,工作電壓3.0~5.5 V,相應(yīng)時間<5S,DHT1l采用4針單排引腳封裝, 傳感器通電后,需要等待1s,這是因為要越過不穩(wěn)定的狀態(tài),在此期間不需發(fā)送指令,電源引腳(VDD,GND)之間可增加一個100nF 的電容,用以去耦濾波[7]。
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圖2-3-1典型的應(yīng)用電路
電源引腳
四條引角中有兩條是電源引腳,有兩條是輸出數(shù)據(jù)的引腳,你只需要給他供上額定電壓,然后再他的輸出引腳采集信號就可以了,輸出信號如果是模擬量的話,通過A/D芯片,將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后傳送給單片機(jī)。DHT11是數(shù)字傳感器,所以不需要進(jìn)行模數(shù)的轉(zhuǎn)換。
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圖2-3-1 DHT11實物圖
(1)DHT11溫濕度傳感器產(chǎn)品參數(shù):
相對濕度
分 辨 率:16Bit
重 復(fù) 性:±1%RH
精 度:25°C ±5%RH
互 換 性:可完全互換
響應(yīng)時間:1/e(63%)25°C 6s
1m/s 空氣 6s
遲 滯:<±0.3%RH
長期穩(wěn)定性:<±0.5%RH/yr
溫度
分 辨 率:16Bit
重 復(fù) 性:±0.2°C
量程范圍:25°C ±2°C
響應(yīng)時間:1/e(63%) 10s
電氣特征
供 電:DC 3.5-5.5V
供電電流:測量0.3mA 待機(jī)60μA
采樣周期:次 大于2秒
引腳說明
(1)VDD 供電3.5-5.5V
(2)DATA 串行數(shù)據(jù),單總線
(3)NC 空腳
(4)GND 接地,電源負(fù)極
2.3.2串行接口(單線雙向)DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。
數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和。
數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。
用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號,DHT11不會主動進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。
總線空閑狀態(tài)為高電平的時候主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng), DHT11能檢測到起始信號,主機(jī)必須把總線拉低,至少大于18ms。DHT11一旦接收到主機(jī)的開始信號,接著就等待開始信號的結(jié)束,然后發(fā)送80us的低電平響應(yīng)信號,要讀取DHT11的響應(yīng)信號,必須等待開始信號的結(jié)束,并延時等待20-40us后才能夠接受,主機(jī)發(fā)送開始信號后,這時候就可輸出高電平或切換到輸入模式,接著總線由上拉電阻拉高。
DHT11發(fā)送響應(yīng)信號的時候總線為低電平 ,DHT11把總線拉高80us之前,必須等到響應(yīng)信號發(fā)送,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時,每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始,數(shù)據(jù)位是0或1是由高電平的長或短來決定。假如響應(yīng)信號的讀取為高電平,但是DHT11無響應(yīng)響應(yīng),這時候說明路線可能連接不正常,當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后,DHT11把總線拉低50us,接著總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。
2.3.3電氣特性VDD=5V,T = 25℃
圖2-3-3電氣特性(注:采樣周期間隔不得低于1秒鐘)
2.3.4性能說明
表2-3-4 性能說明
2.3.5引腳說明表2.3.5 DHT11引腳說明
注意 引腳2在接單片機(jī)時,同時要在數(shù)據(jù)線接一上拉電阻,接到電源上[4]。
2.3.6應(yīng)用信息電阻式溫、濕度傳感器暴露在化學(xué)物質(zhì)中會受到干擾,導(dǎo)致靈敏度下降,當(dāng)處于極限狀態(tài)時,傳感器可以通過程序處理,回復(fù)到初試的校準(zhǔn)狀態(tài),在不符合規(guī)范的范圍內(nèi)使用傳感器,不僅會導(dǎo)致幾乎3%的臨時漂移信號,而且會加速產(chǎn)品的老化,轉(zhuǎn)為正常的使用范圍后,會漸漸恢復(fù)校準(zhǔn)狀態(tài);溫度是影響氣體相對濕度的關(guān)鍵,因此測量時最好讓濕度傳感器工作溫度相同[5]。
2.3.7 封裝信息
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圖2-3-6 DHT11的封裝信息
2.4 AT89S51單片機(jī)2.4.1單片機(jī)介紹AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CMOS 的8位單片機(jī),片內(nèi)含4K的可編程的Flash只讀程序存儲器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲器既可在線編程(ISP),也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片機(jī)芯片中,低價位AT89S51單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合,可靈活應(yīng)用于各種控制的領(lǐng)域【8】。AT89S51提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn):4K字節(jié)閃爍存儲器,128字節(jié)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器,2個16位定時/計數(shù)器,32個I/O口, 1個串行通信口,1個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu),另外,AT89S51還可以進(jìn)行0HZ的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件的節(jié)電模式,閑散方式停止中央處理器的工作,可允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容,但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個復(fù)位,在AT89C51上新增加的功能使AT89S51性能有了較大提升,它的價格甚至更低,它的工作頻率可達(dá)33MHz,比AT89C51的工作頻率更高,ISP在線編程功能的優(yōu)越性在于它不必要將芯片從工作狀態(tài)下分離,特別是在改寫存儲器內(nèi)的程序,這是一個相當(dāng)方便簡單的功能,它不需要像AT89C51那樣外接看門狗計時器單元電路,由于它內(nèi)部具有雙工UART串行通道內(nèi)部集成看門狗計時器,它具有全新的加密算法,大大加強(qiáng)的程序的保密性,有效的保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)不被侵犯,它完全兼容51全部字系列產(chǎn)品[8]。
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圖2-5-1 AT89S51引腳圖
2.4.2引腳說明:VCC:電源電壓輸入端。
GND:電源地
P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在FIASH編程時,P0 口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。P0口在訪問外部存儲器時,P0口既是一個真正的雙向數(shù)據(jù)總線口,又是輸出8位地址口。它包括一個輸出鎖存器,兩個三態(tài)緩沖器,一個輸出驅(qū)動電路和一個輸出控制電路
P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入”1”后,被內(nèi)部上拉為高電平,可用作輸入。P1口被外部下拉為低電平時,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時,P1口作為第八位地址接收。專門為用戶使用的I/O口,是準(zhǔn)雙向口,P1口為8位準(zhǔn)雙向口,每一位均可單獨定義為輸入或輸出口。在編程校驗期間,用做輸入低位字節(jié)地址。P1口可以驅(qū)動4個TTL負(fù)載。
P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當(dāng)P2口被寫“1”時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時,P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。
P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流,這是由于上拉的緣故。P2口也是雙向口。它是供系統(tǒng)擴(kuò)展時輸出高8位地址。如果沒有系統(tǒng)擴(kuò)展時,也可以作為用戶的I/O口使用。P2口作為外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器的地址總線的高8位輸出口AB8-AB15,P0口由ALE選通作為地址總線的低8位輸出口AB0-AB7。外部的程序存儲器由PSEN信號選通,數(shù)據(jù)存儲器則由WR和RD讀寫信號選通,因為2=64k,所以AT89S51最大可外接64kB的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。P3口除了作為普通I/O口,還有第二功能:
表2-5-2 P3口的第二功能
RST:復(fù)位輸入端,高電平有效。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時,要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。
ALE/PROG:地址鎖存允許/編程脈沖信號端。當(dāng)訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時,ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。
PSEN:外部程序存儲器的選通信號,低電平有效。在由外部程序存儲器取指期間,每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。
EA/VPP:外部程序存儲器訪問允許。注意加密方式1時,EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)EA端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。
XTAL1:片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器的輸入端。
XTAL2:片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。
現(xiàn)在已經(jīng)對四個8位雙向并行I/O口有了初步的了解。根據(jù)以上的內(nèi)容可知只有P1口是標(biāo)準(zhǔn)的I/O口,所以我們選用P1口作為數(shù)據(jù)端口,P1口可逐位分別定義各口線為輸入或輸出線[7]。
2.4.3單片機(jī)最小系統(tǒng)所謂單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指使單片機(jī)能運(yùn)行程序、正常工作的最簡單電路系統(tǒng),是保證單片正常啟動、開始工作的必須電路,缺一不可。單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由單片機(jī)、程序存儲器、時鐘電路和復(fù)位電路組成。對于AT89S51單片機(jī),由于片內(nèi)有4K的程序存儲器,所以其最小系統(tǒng)除了單片機(jī)本身外,只需外接時鐘電路與復(fù)位電路即可。
2.4.4主要性能特點和優(yōu)越性(1)4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器;
(2)128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM);
(3)32個外部雙向輸入/輸出(I/O)口;
(4)5個中斷優(yōu)先級、2層中斷嵌套中斷;
(5)6個中斷源;
(6)2個16位可編程定時器/計數(shù)器;
(7)2個全雙工串行通信口;
(8)看門狗(WDT)電路;
(9)片內(nèi)振蕩器和時鐘電路;
(10)與MCS-51兼容;
(11)全靜態(tài)工作:0Hz-33MHz;
(12)三級程序存儲器保密鎖定;
(13)可編程串行通道;
(14)低功耗的閑置和掉電模式。
2.5中斷系統(tǒng)2.5.1中斷 程序執(zhí)行過程中,允許外部或內(nèi)部事件通過硬件打斷程序的執(zhí)行,使其轉(zhuǎn)向為處理內(nèi)部事件的中斷服務(wù)程序中去;完成中斷服務(wù)的程序后,CPU繼續(xù)原來被打斷的程序,這樣的過程稱為中斷過程。
2.5.2產(chǎn)生中斷能產(chǎn)生中斷的外部和內(nèi)部事件。AT89S51有5個中斷源:
(1)INT0:外部中斷0請求,低電平有效。通過P3.2引腳輸入。
(2)INT1:外部中斷1請求,低電平有效。通過P3.3引腳輸入。
(3)T0:定時器/計數(shù)器0溢出中斷請求。
(4)TI:定時器/計數(shù)器1溢出中斷請求。
(5)TXD/RXD:串行口中斷請求。當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收時,便請求中斷。每一個中斷源都對應(yīng)一個中斷請求標(biāo)志位,它們設(shè)置在特殊功能寄存器TCON和SCON中。當(dāng)這些中斷源請求中斷時,相應(yīng)的標(biāo)志分別有TCON和SCON中的相應(yīng)位來鎖存。
2.5.3中斷系統(tǒng)有以下4個特殊功能寄存器(1)定時器控制寄存器TCON(用6位);
(2)串行口控制寄存器SCON(用2位);
(3)中斷允許寄存器IE;
(4)中斷優(yōu)先級寄存器IP。
其中,TCON和SCON只有一部分用于中斷控制。通過對以上各特殊功能寄存器的各位進(jìn)行置位或復(fù)位等操作,可實現(xiàn)各種中斷控制功能。
2.6復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把PC初始化為000H,使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外,當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時,為擺脫困境,也需按復(fù)位鍵重新啟動。
除PC之外,復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響,它們的復(fù)位狀態(tài)如下圖所示.
表2-8 復(fù)位操作對寄存器的影響
為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作,復(fù)位電路是必不可少的一部分,一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V±5%,即4.75~5.25V。由于微機(jī)電路是時序數(shù)字電路,它需要穩(wěn)定的時鐘信號,因此在電源上電時,只有當(dāng)VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時,復(fù)位信號才被撤除,微機(jī)電路開始正常工作。單片機(jī)的復(fù)位分為上電自動復(fù)位、按鍵手動復(fù)位兩種和看門狗強(qiáng)制復(fù)位三種等。上電復(fù)位通常利用電容的充放電來實現(xiàn),按鍵復(fù)位則可分為按鍵脈沖復(fù)位和按鍵電平復(fù)位兩種,看門狗復(fù)位則通過外接看門狗電路或軟件看門狗程序?qū)崿F(xiàn)。常見的有上電復(fù)位和按鍵復(fù)位電路。
2.7時鐘電路時鐘電路可以簡單定義如下:1.就是產(chǎn)生象時鐘一樣準(zhǔn)確的振蕩電路;2.任何工作都按時間順序。用于產(chǎn)生這個時間的電路就是時鐘電路。時鐘電路一般由晶體震蕩器、晶震控制芯片和電容組成。時鐘電路應(yīng)用十分廣泛,如電腦的時鐘電路、電子表的時鐘電路以及MP3、MP4的時鐘電路。
時鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)的基本時鐘信號,是用來配合外部晶體實現(xiàn)振蕩的電路,這樣可以為單片機(jī)提供運(yùn)行時鐘,如果運(yùn)行時鐘為0 的話,單片機(jī)就不工作,當(dāng)然超出單片機(jī)的工作頻率的時鐘也會導(dǎo)致單片機(jī)不工作。時鐘電路是微型計算機(jī)的心臟,它控制著計算機(jī)的工作節(jié)奏,CPU就是通過復(fù)雜的時序電路完成不同的指令功能的。MCS-51的時鐘信號可以由兩種方式:一種是內(nèi)部方式,利用芯片內(nèi)部的振蕩電路,產(chǎn)生時鐘信號:另一種為外部方式,時鐘信號由外部引入。如果沒有時鐘電路來產(chǎn)生時鐘驅(qū)動單片機(jī),單片機(jī)是無法工作的[12]。AT89S51的時鐘信號可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生,也可由外部電路直接提供。
內(nèi)部振蕩器的輸入和輸出腳分別為XTAL1和XATL2,由XTAL2給單片機(jī)內(nèi)部電路提供時鐘信號。當(dāng)時鐘信號由外部電路提供時,外部時鐘引入XTAL2,而XTAL1腳接地。
2.8顯示部分:LCD
顯示部分是LCD1602液晶顯示,
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圖2-8 正常工作LCD1602顯示
2.8.1 LCD1602液晶簡介LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種,基控制器大部分為HD44780,帶背光的 比不帶背光的厚,是否帶背光在應(yīng)用中并無差別,兩者尺寸差別如圖2-9所示。
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圖2-8-1 LCD1602規(guī)格
字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD,目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模塊
2.8.2 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)表2-8-2 1602的主要技術(shù)參數(shù)
2.8.3引腳功能說明1602液晶模塊的讀寫操作,屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。
表2-8-3 引腳接口說明表
LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳(無背光)或16腳(帶背光)接口,各引腳接口說明如表編號 | | |
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圖2-8-3 LCD1602的管腳圖
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圖2-8-3 1602字符型液晶顯示器實物圖
2.8.4 LCD1602的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表液晶顯示模塊是一個比較慢的顯示器件,因此在執(zhí)行指令之前要首先確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志處于低電平,表示空閑,不然此指令失效,輸入顯示字符地址后會顯示字符,圖是1602的內(nèi)部顯示地址。
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圖2-8-4 1602LCD內(nèi)部顯示地址
2.8.5指令說明LCD1602液晶模塊內(nèi)部的控制器控制指令:
功能:
①清除液晶顯示器,即將DDRAM的內(nèi)容全部填入“空白”的ASCII碼20H;
②光標(biāo)歸位,即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;
③將地址計數(shù)器(AC)的值設(shè)為0.
功能:
①把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;
②把地址計數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;
③保持DDRAM的內(nèi)容不變
(3)進(jìn)入模式設(shè)置指令
功能:
設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的以為方向,并且設(shè)定每次寫入的一個字符是否移動。參數(shù)設(shè)定的情況如下所示:
位名 設(shè)置
I/D 0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移 1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移
S 0=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動 1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移一個字符
(4)顯示開關(guān)指令控制
功能:
控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍,參數(shù)設(shè)定的情況如下:
位名 設(shè)置
D 0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開
C 0=無光標(biāo) 1=有光標(biāo)
B 0=光標(biāo)閃爍 1=光標(biāo)不閃爍
- 設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令
功能:使光標(biāo)移位或使整個顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下:
S/C R/L 設(shè)定情況
0 0 光標(biāo)左移1格,且AC值減1
0 1 光標(biāo)右移1格,且AC值加1
1 0 顯示器上字符全部左移1格,但光標(biāo)不動
1 1 顯示器上字符全部右移1格,但光標(biāo)不動
(6)功能設(shè)定指令
功能:設(shè)定數(shù)據(jù)總線為數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。
參數(shù)設(shè)定的情況如下:
位名 設(shè)置
DL 0=數(shù)據(jù)總線為4位 1=數(shù)據(jù)總線為8位
N 0=顯示1行 1=顯示2行
F 0=5×7點陣/每字符 1=5×10點陣/每字符
(7)設(shè)定CGRAM地址指令
功能:設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。
DB5 DB4 DB3為字符號,也就是將來要顯示該字符時要用到的字符地址(000-111)(能定義8個字符)
DB2 DB1 DB0為行號。(000-111)(八行)
功能:設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的DDRAM的地址
(9)讀取忙信號或AC地址指令
功能:
①讀取忙碌信號BF的內(nèi)容,BF=1表示液晶顯示器忙,暫時無法接受單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;當(dāng)BF=0時,液晶顯示器一接受單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令
(10)數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM指令一覽
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數(shù)據(jù)寫入到DDRAM或CGRAM | | | | | | | | | | | |
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功能:
①將字符碼寫入DDRAM,以使液晶顯示屏顯示出相對應(yīng)的字符
②將使用著自己設(shè)計的圖形存入CGRAM
DB7 DB6 DB5可為任何數(shù)據(jù),一般取“000”
DB4 DB3 DB2 DB1 DB0對應(yīng)于每行5點的字模數(shù)據(jù)
- 從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽
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從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù) | | | | | | | | | | | |
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功能:讀取DDRAM或CGRAMD中的內(nèi)容
基本操作時序:
讀狀態(tài) 輸入:RS=L,RW=H,E=H 輸出:DB0-DB7=狀態(tài)字
寫指令 輸入:RS=L,RW=L,E=下降沿脈沖 DB0-DB7=指令碼 輸出:無
讀數(shù)據(jù) 輸入:RS=H,RW=H E=H 輸出:DB0-DB7=數(shù)據(jù)
寫數(shù)據(jù) 輸入:RS=H,RW=L,E=下降沿脈沖 DB0-DB7=數(shù)據(jù) 輸出:無
2.8.6顯示設(shè)置DDRAM是顯示數(shù)據(jù)RAM,用來寄存帶顯示的字符代碼,共80個字節(jié)。
表2-8-6 地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系
想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個“A”字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼就行了。具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的。在1602中用到16個即可。
第二行也一樣用到前16個地址。
表2-8-6 對應(yīng)關(guān)系
在PC上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對應(yīng)的字符是因為在操作系統(tǒng)里和BIOS里都固化有字符字模。字模代表了是在點陣屏幕上點亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)。例如“A”字的字模:
01110 ○■■■○
10001 ■○○○■
10001 ■○○○■
10001 ■○○○■
11111 ■■■■■
10001 ■○○○■
10001 ■○○○■
上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù),右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0,用“■”代表1。
想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個“A”字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼41H即可。在LCD模塊上也固化了字模存儲器,這就是CGROM和CGRAM HD44780內(nèi)置了192個常用字符的字模,存于字符產(chǎn)生器CFROM Character Generator ROM中,另外還有8個允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM,稱為CGRAM Character Generator RAM。
2.9本章小結(jié)本章節(jié)主要有兩部分,第一部分主要介紹了溫濕度實時監(jiān)測和控制的意義,第二部分主要介紹了設(shè)計的總體思路,以及元器件的選擇,并加以詳細(xì)的解釋。
第3章 硬件設(shè)計
單片機(jī)是整個系統(tǒng)的控制中樞,它指揮外圍器件協(xié)調(diào)工作,從而完成特定的功能,硬件實現(xiàn)上采用模塊化設(shè)計,每一模塊只實現(xiàn)一個特定功能,最后再將各個模塊搭接在一起,這種設(shè)計方法可以降低系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性,本系統(tǒng)主要硬件設(shè)計包括電源電路、蜂鳴器電路、晶振電路,LCD顯示電路以及溫濕度傳感器電路[11]。
3.1主控制電路和測溫時控制電路 本次硬件的核心就是AT89S511,其他的外圍電路都是圍繞它所設(shè)計的。數(shù)字溫濕度傳感器的DHT11的DATA口連接單片機(jī)AT89S51的P3.0口。顯示電路就是把LCD1602和單片機(jī)的P1口分別相連,當(dāng)溫度或濕度高于預(yù)設(shè)值的時候蜂鳴器蜂鳴報警,代表控制系統(tǒng)的指示燈常亮,增加單片機(jī)的輸出能力,增加單片機(jī)的輸出電流,故使用電阻排來完成[14]。本系統(tǒng)采用的是上電復(fù)位,充電之后,RST被拉至高電平,單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。
AT89S51中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或者陶瓷諧振器構(gòu)成自激振蕩器,他們與電容C1,C2接在放大器的反饋電路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路,雖然電容沒有一個嚴(yán)格的要求,但是電容的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、溫度穩(wěn)定性以及振蕩器工作的穩(wěn)定性。
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圖3-1 系統(tǒng)電路原理圖
3.2主要模塊的電路3.2.1系統(tǒng)的蜂鳴器電路微型計算機(jī)控制系統(tǒng)中,為了安全起見,對于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng),都設(shè)定有緊急狀態(tài)報警系統(tǒng),以便于提醒操作人員注意,或者采取緊急措施,本設(shè)計采用把計算機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、標(biāo)度變換、數(shù)字濾波之后,與該參數(shù)上下限與設(shè)定值進(jìn)行比較,不符合標(biāo)準(zhǔn)值則進(jìn)行報警,否則就作為采樣的正常值,進(jìn)行顯示[12]。
本設(shè)計采用峰鳴音報警電路。如圖所示。蜂鳴器額定電流≤30Ma,而對于AT89S51單片機(jī),P3口的灌電流為15mA,由此可見,僅靠單片機(jī)的P3口電流是不能驅(qū)動蜂鳴器的,必須使用晶體管放大電路,為了使單片機(jī)的功率更小,所以使用PNP型晶體管,當(dāng)外部環(huán)境的溫度或者濕度超過預(yù)設(shè)值的時候,基級變?yōu)榈碗娖,蜂鳴器導(dǎo)通鳴叫[11]。
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圖3-2-1 蜂鳴器實物圖
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圖3-2-1 蜂鳴器電路
3.2.2晶振電路 單片機(jī)系統(tǒng)都有晶振,在單片機(jī)系統(tǒng)中晶振的作用非常大,全稱叫做晶體振蕩器,它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生所需時鐘頻率,單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率越高,那么單片機(jī)的運(yùn)行速度就會越快,單片機(jī)的一切指令執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振所提供的時鐘頻率。在通常的工作條件下,普通的晶振頻率的絕對精度可以達(dá)到百萬分之五十,高級晶振精度更高,有些晶振還可以由外加的電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率,稱為壓榨振蕩器,在共振的狀態(tài)下晶振用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體工作,以提供穩(wěn)定,精確的單頻振蕩。
單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供及本周的時鐘信號,通常一個系統(tǒng)共用一個晶振,以便于各部分保持同步,有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振,而是通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率,可以用于同一個晶振項鏈的不同鎖相環(huán)來提供的。單片機(jī)AT89S51的晶振電路采用無源晶振,微調(diào)電容取22uf。
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圖3-2-2晶振電路
3.2.3 溫濕度設(shè)置(按鍵)電路
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圖3-2-3 按鍵電路
3.2.4顯示電路 在日常生活中,我們對液晶顯示器并不陌生,它已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件,比方在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到,顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。
顯示模塊選用1602字符型液晶模塊,它是目前工控系統(tǒng)中使用最廣泛的液晶屏之一,由于它顯示的質(zhì)量高,電路圖如圖3.4所示,1602字符型液晶模塊是點陣型液晶,驅(qū)動方便,經(jīng)過編程后顯示內(nèi)容多樣化[2]。
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圖3-2-4 顯示電路
3.2.5傳感器電路 DHT11是數(shù)字型溫濕度傳感器,可直接以數(shù)字方式傳輸所采集的當(dāng)前環(huán)境溫濕度,DHT11采用的是單總線通信,因此只需將單片機(jī)的一個I/O端口與DHT11的通信接口連接就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳送,相對于其他電路來說比較簡單。如圖3.4所示:
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圖3-2-5 傳感器電路
3.2.6復(fù)位電路 本次設(shè)計采用的是上電復(fù)位,當(dāng)RST引腳上出現(xiàn)了兩個周期以上的高電平就會觸發(fā)內(nèi)部復(fù)位,這里的EA端與復(fù)位電路無關(guān),由于數(shù)據(jù)都放在了內(nèi)部存儲器,所以連接EA只是直接拉高引腳。
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圖3-2-6 復(fù)位電路
3.2.7電源指示燈電路
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圖3-2-7 電源指示燈電路
3.3硬件實施控制3.3.1溫濕度設(shè)置溫濕度上下限控制設(shè)置如圖所示。
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(1)濕度上限設(shè)置界面
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(2)濕度下限設(shè)置界面
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(3)溫度度下限設(shè)置界面
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(4)溫度度上限設(shè)置界面
圖4-1-1 溫濕度上下限設(shè)置
3.3.2工作指示燈和電源
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代表控制設(shè)備啟動的燈泡(加熱、降溫;加濕、除濕)
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3.3.3功能按鍵
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3.4設(shè)備運(yùn)行 本次設(shè)計主要是能夠?qū)崟r顯示出當(dāng)前確切的溫濕度,并且在高于預(yù)設(shè)值的時候能夠發(fā)出蜂鳴。一旦接通電源,工作指示燈常亮,蜂鳴器首先蜂鳴,表示系統(tǒng)正常運(yùn)行。接著LCD初始化,采用八位的數(shù)據(jù)端口,兩行顯示,其中第一行顯示的濕度預(yù)設(shè)值,根據(jù)鍵盤我們可以加減數(shù)值,第二行顯示的是實時的溫濕度值,在程序設(shè)計中,分別定義溫濕度參數(shù),根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過來的數(shù)值,判斷是否超過了預(yù)設(shè)值,本次設(shè)計溫度初試值設(shè)定為32℃,濕度初始設(shè)定為34%,等待傳送的數(shù)值連續(xù)20次都超過預(yù)設(shè)值的話,蜂鳴器便會蜂鳴警報,1602顯示當(dāng)前的溫濕度值,溫濕度不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),溫度和濕度的控制措施燈亮,表示對溫度和濕度不在范圍內(nèi)采取相應(yīng)措施。采取措施后,傳輸數(shù)據(jù)正常,再次循環(huán)判斷,如果沒有超過預(yù)設(shè)值,蜂鳴器不會蜂鳴,1602正常顯示,不會啟動控制措施,也同樣再次循環(huán)。
按鍵說明:左起第一個是功能鍵,按一次進(jìn)入報警溫度設(shè)置此時出現(xiàn)H 40,進(jìn)行上限溫度設(shè)置,此時設(shè)置H高溫報警溫度并閃爍顯示;按第二次,進(jìn)行下限溫度設(shè)置此時出現(xiàn)L 03,此時設(shè)置L低溫報警溫度并閃爍顯示;再按一次即第三次,則恢復(fù)正常的溫度顯示界面。第二個按鍵是增加鍵,可以對上限溫度或下限溫度進(jìn)行增大調(diào)整第三個按鍵是減小鍵,可以對下限溫度或下限溫度進(jìn)行減小調(diào)整;濕度同理。這樣便可設(shè)置好溫、濕度的上、下限。
3.5控制設(shè)備:采用設(shè)備:
(1)風(fēng)扇或者排濕器:負(fù)責(zé)系統(tǒng)的降溫工作。
風(fēng)扇可以是USB借口的或者與電源相連接的,根據(jù)本設(shè)計需要,由于在糧庫內(nèi)使用,所以用電源連接的風(fēng)扇較為適合。小風(fēng)扇材料的選擇主要注意它的耐性和穩(wěn)定性,要選擇不變形的塑料材質(zhì),苯乙烯聚合物是一種熱塑性樹脂,無色、無味,而且有光澤的透明固體,具有耐化學(xué)腐蝕性、耐水性和優(yōu)良的電絕緣性和高頻點介性。
排潮器根據(jù)功率大小還有性價比來進(jìn)行選擇,做了市場調(diào)查以后,根據(jù)糧庫環(huán)境,選擇了ZD-8138C 空氣排濕機(jī),完全滿足糧庫儲存糧食的要求。其中內(nèi)部壓縮機(jī)采用世界名牌高效渦漩式壓縮機(jī),質(zhì)量可靠、高效節(jié)能;風(fēng)機(jī)采用工業(yè)通風(fēng)專業(yè)的外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī),具有使用壽命長、噪音低、出風(fēng)量大的有點;保護(hù)功能系統(tǒng)完善,電源缺相、錯相;壓縮機(jī)過流、高低壓力、延時保護(hù)、風(fēng)機(jī)過載、電加熱過熱、風(fēng)機(jī)壓差保護(hù)。主要性能參數(shù)指標(biāo)如下。
表3-5 排潮器的主要性能參數(shù)
(2)加熱設(shè)備:負(fù)責(zé)系統(tǒng)的加熱工作。
加熱設(shè)備:本設(shè)計采用的是電加熱設(shè)備,不銹鋼加熱器在耐高溫不銹鋼無縫管內(nèi)均勻地分布高溫電阻絲,在空隙部分致密地填入導(dǎo)熱性能和絕緣性能均良好的結(jié)晶氧化鎂粉,這種結(jié)構(gòu)不但先進(jìn),熱效率高,而且發(fā)熱均勻,當(dāng)高溫電阻絲中有電流通過時,產(chǎn)生的熱通過結(jié)晶氧化鎂粉向金屬管表面擴(kuò)散,再傳遞到被加熱件或空氣中去,達(dá)到加熱的目的。針對目前市場的需求,主要不銹鋼加熱器有304和316l不同材質(zhì),供客戶選擇。目前使用比較多的有直型加熱管、u型加熱管、w型加熱管、螺旋式加熱器、法蘭式加熱管、異型加熱器、易燃易爆加熱管、重油加熱器等系列產(chǎn)品。為了降低成本,耐用環(huán)保,我們采用的是直型加熱管。
(3)噴霧設(shè)備:負(fù)責(zé)系統(tǒng)的加濕工作。
自動灑水器:1. 材料為工程塑料和不銹鋼,強(qiáng)度高,耐化學(xué)物質(zhì)(化肥、農(nóng)藥等)腐蝕。2. 整體壓鑄成型,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。3. 整個內(nèi)芯可從噴頭頂部旋出(外殼與管道間的連接不動),清洗修方便。4. 1806和1812型有兩個接口(底部和側(cè)壁)供用戶選擇。我們選擇1812型。5. 接口尺寸:1/2¨陰螺紋;射程:90m-120m。把灑水器內(nèi)注滿水,如若是大型功耗的灑水器,每100平方米只需放置一個即可,若是中小型工號的灑水器,每100平方米放置2-3個即可。本設(shè)計采用的是大型功耗灑水器,全面噴灑形,噴灑面積90-120平方米,流量Q=130-150L/H。美中不足的是需要人力檢測容器內(nèi)剩余水的多少,需要人在一天內(nèi)觀察一次。
(4)排潮設(shè)備:負(fù)責(zé)系統(tǒng)的去濕工作。
烘干節(jié)能排潮系統(tǒng):包括烘干排潮室,沿所述烘干排潮室縱向間隔垂直設(shè)置的隔板將其自后至前分為多個加熱單元[3];所述每個隔板均自烘干排潮室頂壁向下延伸至中部;在位于隔板下方的烘干排潮室內(nèi)沿縱向設(shè)置有多條輸送鏈條;在所述每個加熱單元地板下方分別開設(shè)有氣體通道,所述氣體通道的進(jìn)、出氣口分別位于本加熱單元的地板表面;相鄰兩單元的進(jìn)、出氣口通過管道、抽風(fēng)機(jī)相連通,位于最右端加熱單元的出氣口延伸出烘干排潮室之外。本實用新型優(yōu)點在于從后向前分若干區(qū),每個區(qū)從地下管道抽后區(qū)風(fēng)送往前區(qū),上吹下吸,依次進(jìn)行,熱能反復(fù)利用,大大降低了熱能消耗,同時排向大氣的熱量大為減少,起到了很好的節(jié)能、環(huán)保效果。
本系統(tǒng)控制設(shè)備采用的加濕設(shè)備、除濕設(shè)備、加溫設(shè)備、降溫設(shè)備作為控制器,加濕設(shè)備、除濕設(shè)備、加溫設(shè)備、降溫設(shè)備分別控制濕度與溫度,使得糧庫的溫濕度得到合理控制。
(1)當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),蜂鳴響起,并根據(jù)報警信號和當(dāng)前溫度顯示,小型風(fēng)扇、排潮器自行啟動,當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),溫度恢復(fù)正常,蜂鳴停止,小型風(fēng)扇、排潮器自動關(guān)閉,工作指示燈亮,設(shè)備正常運(yùn)行;
(2)當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),蜂鳴響起,根據(jù)報警信號和當(dāng)前溫度顯示,電加熱設(shè)備自行啟動,當(dāng)溫度歸于正常值時,蜂鳴停止,電加熱設(shè)備關(guān)閉,工作指示燈亮,設(shè)備正常運(yùn)行;
(3)當(dāng)濕度高于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),蜂鳴響起并根據(jù)報警信號和當(dāng)前濕度值系統(tǒng)自動啟動烘干節(jié)能排潮系統(tǒng),達(dá)到去濕效果,當(dāng)濕度降低到正常范圍內(nèi)時,蜂鳴停止,烘干節(jié)能排潮系統(tǒng)關(guān)閉,工作指示燈亮,設(shè)備正常運(yùn)行;
(4)當(dāng)濕度低于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),蜂鳴響起并根據(jù)報警信號和當(dāng)前濕度值系統(tǒng)啟動自動灑水器,達(dá)到加濕效果后,滿足糧庫工作的濕度范圍內(nèi),工作指示燈亮,設(shè)備正常運(yùn)行。
(5)如若溫濕度同時不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),兩個功能性設(shè)備同時啟動。
3.6 本章小結(jié)本章節(jié)主要介紹了硬件設(shè)計的總思路及其各部分電路的主要設(shè)計方法,詳細(xì)的給出了各個模塊(蜂鳴器,晶振電路,顯示電路,按鍵電路,傳感器電路,復(fù)位電路,電源指示燈電路)的電路設(shè)計。初步連接構(gòu)造硬件,并且設(shè)計了控制部分,較細(xì)致的介紹了硬件運(yùn)行。
第4章 軟件設(shè)計