基于msp430单片机的大棚温度,光照控制系统

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1、2009年第8期大众科技No．8。2009(总第120期)DAZHONGKEJI(CumulativelyNo．120)基于msp430单片机的大棚温度、光照控制系统谢平，周聘麟(西昌学院，四川西昌615013)【摘要】为了使大棚养殖的自动控制技术更加精确、快速和广泛的普及，以控制温度和光照为例，设计了采用低功耗的16位MSP430F247单片机为主控制器的大棚养殖温度光照自动控制系统的软硬件方案。此系统控制效果精确快速，适合各类大棚养殖。【关键词】大棚养殖；MSP430；温度光照；自动控制【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号

2、】1008—1151~009)08—0149—02(一)引言1．电源电路设计计算机控制技术在农业生产中的应用一直都是人们关注由于本系统采用msp430单片机作为控制主芯片，输出驱的重点，也是现在我国经济发展的热点问题。这里研究的是动电路使用继电器控制电路的开闭控制负载，在供电上需要大棚养殖的自动控制，大棚养殖在我国相当广泛，加上我国使用直流电源12V、5V、3．3V。采用了通过TPS76033将5V广大农村的多山多丘陵的地理条件，大棚规模以中小型为主，电压转换为3．6V以适应msp430的电压需要。同时为了保证大多采用人工控制，那样既浪费资

3、源和人力又不精确，鉴于在短时间掉电情况能记录数据，可以加备用电池进行工作。此，我们用msp430单片机设计了这一温度光照自动控制系统，具体电路图如图2。单片机内部集成了l2的AD转换模块，使得电路更加简单易实现，转换更加快速精确，还内置了“看门狗”，可定时复位，不用当心程序跑飞或死机带来的不理影响，此系统的实现，j使得控制更加精确、快速、智能化，更有利于农作物的良好生长，节省了资源和大量劳动力，很适合我国较多的中小型一大棚养殖，易推广，适用范围广。(二)系统硬件设计系统硬件框图如图1所示。本自动控制系统采用TI公司的16位低功耗MSP430

4、F247芯片构成主控部分，主要负责对传感器模块输出的数据的收集，然后由单片机内部集成的A／D转换模块对数据进行分析处理，将数据输出到lcd显示，并不断对数据进行检测分析，当超出正常范围时，输出控制信号到控制模块，控制相应执行机构运作，另外单片机还外接了数据存储器芯片按键模块，数据存储器对重要数据进行长期保存，以供日后读出分析处理，各控制路正常范围的上下限可通过按键操作进行设置。图2电源模块本系统实现对外界环境进行检测，经过数据分析处理，2．单片机最小系统与按键模块进行显示，不正常时进行控制，然后循环再检测，正常时停MSP430F247单片机

5、的最小系统电路中各i／o口的分配，止控制，以保证外界环境条件的正常，使作物正常生长。本用单片机的P6口作为采集数据的输入口，外面直接接传感器系统使用最基本的电路实现其功能，容易实现，适用性强。模块的输出端，用P4口作为液晶显示的数据口，为了PCB布线的方便，液晶显示的控制口使用了P3口和P5口的部分i／o口，另外用Pl口作为按键输入口，P3．0～P3．3作为四路控制输出口。系统中由于使用的控制按键较少，帮采用了独立按键式键盘。功能按键有4个，主要实现温度、光照的上下限的设定与查询等。分别与单片机的P5．0～P5．3口连接。通常情况下这几个引

6、脚是高电平，当按键按下时引脚变成低电平。因此，只要在软件中查询这几个引脚的电平，就可以确定是否图1总体结构框图有键按下，从而进入相应的子程序。电路如图3。【收稿日期】2009—04-19【作者简介】谢平(1973一)，男，四川平昌人，西昌学院信息技术系讲师，硕士，从事计算机自动控制的研究。．149．．Ic液晶显示模块是128×64点阵型液晶显示模块，可显示基}}本汉字和各种字符及图形，可与单片机直接相连，具有8位I兰--标准数据总线、6条控制线及电源线，用来显示温度、光照等各路数据及状态，显示直接明了，可读性好。R20电位器用于调整LCD的

7、背景灯亮度。ff舄苎====2∞’n图3按键模块lii⋯3．传感器模块此模块温度直接采用数字温度传感器DS18B20，是一种单图6液晶显示模块总线方式，温度测量范围为一55～125。c，默认12位转换精度。6．控制驱动模块输出仅占用一位I／0口，将模拟量温度值转换成数字信号，控制模块是该系统的重要组成部分，采用的是常用继电能直接读出被测物体的温度，提高了抗干扰能力和测量精度。器控制电路，主要由光电耦合器、三极管和继电器组成，各光照直接使用光敏电阻，选用PGM5526，是一种薄膜的电控制路都设有指示灯，K卜K4与单片机控制口直接相连，控制子元

8、器件，阻值随着光源强度而变化。再加上分压电阻构成模块电路图如图7。一个简单的电路，当大棚环境变化时，就会引起光敏电阻的阻值变化，经过分压后输出的电压就会变化，将采集到的电压值送入