测量系统原理

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1、W・nFBI*RJR4■9A9Vt«S«U■、：R7kaIRMTWlAltr>WTW>FWMr>Mni)小八r:ftUDiac(MD6M■人MKDODI亡D«c~传感器检测模块~单片机程序组成框图上位机软件流程图2011年4月1口第34卷第7期现代电子技术Apr.2011VOL34NO.7皋孑羊梓机的大棚隠湿度施制务俊谡针摘要：针对研究蔬菜大棚智能温湿度控制，设

2、计了一种基于计算机自动控制的智能蔬菜大棚温湿度控制系统。详细阐述了该系统的温湿度采集、温湿度显示、控制系统等系统软硬件的设计思想，以DS18B20和HM1500LF作为温湿度传感器，以AT89S52单片机为系统核心，最后利用DELPHI软件进行系统仿真。该研究设计的蔬菜大棚智能温湿度控制系统人机界面良好，操作简单方便，自动化程度高，造价低廉，具有良好的应用前景和推广价值。0引言植物的生长都是在一定的环境中进行的，在生长过程中受到环境中各种因素的影响.其中影响最人的是温度和湿度。若昼夜的温度和湿度变化很大

3、，其对植物&长极为不利。因此必须对温度和湿度进行监测和控制.使其适合植物的生长.以提高其产量和质量。本系统就是针对大棚内温度、湿度，研究单片机控制的温室犬棚自动控制.综合考虑系统的精度、效率以及经济性要求多方面因素之后.设计一种基于计算机自动控制的人棚温湿度控制系统。木系统实现的蔬菜大棚温湿度控制系统的目标功能如下:（1）系统能对大棚环境温湿度进行采集和显示（现场观温、湿度，软件记录）。（2）能通过上位机端远程设定蔬菜的生长期适宜温湿度。由主控机统一设置系统时间和温度湿度修正值。（3）当人棚的环境温湿度

4、参数超过设定的上下限值时控制相应的系统启动。（4）可实时显示当前温度、时间、报警阈值等信息.并可查询各吋间段的温湿度情况，并加以控制。1系统各组成模块本系统通过温度传感器DS18B20采集温度.HM15OOLF采集湿度，经过含有单片机的检测系统的进一步分析处理.通过通信线路将信息上行到PC机.在PC机上可对温湿度信号进行任何分析、处理。用户可以通过下位机中的键盘输入温湿度的上下限值和预置值，也可以通过上位机进行输入，从而实现上位机对大棚内作物生长的远程控制。如果环境的实时参数超越上下限值，系统口动启动执

5、行机构调节大棚内温度和湿度状态，直到温湿度状态处于上下限值内为止。如果有预置初值，且与当前状态不相等时，系统也会启动执行机构实吋动态调节温湿度状态，直到所处的平衡状态与预置值相等为止。上位机即PC机使用DELPHI软件编写的一个数据库管理系统，可直接设置温度的上下限值和读取下位机的数据，并对下位机内的控制设备进行操作，调节大棚内温湿度状态。形成作物生长的走势图，从而通过生长走势图得出适合各种作物生长的最佳环境参数条件，为今后的温室种植提供参考。上下位机之间通过符合申行总线RS232标准的通信通道以事先约

6、定的协议进行通信。系统原理图如图1所示。©1基孑单你机的隠窒尢枷隠邂应测蚤姿俊岳理1总体电路及工作过程说明使用智能温度传感器DS18B20进行组网来测量各个采集点的温度，HM1500LF来采集湿度，单片机AT89S52作为该系统的处理核心，单片机根据温湿度传感器检测到的数据，把各个测量点的温湿度存储并显示在LCD液晶显示器上，同吋显示在PC机上。2数据采集模块本模块主要采用DS18B20采集温度，HM1500LF采集湿度[1],由单片机AT89S52作总的控制并显示与传输。具体原理图如图2所示。3.1隠

7、廈俸感器DS18B20DS18B20是Dallas公司生产的一线式数字温度传感器，采用的是单总线数据传输方式，数据的输入、输出都通过同一条线，因此对时序有很高的要求，为了保证时序，需要做精确的延时，较短的延时可以通过用_nop_()来实现，根据DS18B20的读写时序，用到的延时有15s,45s,90s,270s,540s等，因这些延时为15s的整数倍，因此可编写一个Delay15(n)[2]函数，用该函数进行大约15sn的延时[3],非常方便。程序如下[4]:voiddelayl5(unsignedc

8、harn){do{_nop_();_nop_();//共13个_nop.()n——；}whilc(n!二0);}©2单傢机侶渥虚彖腸采境红理务俊130现代电子技术2011年第34卷有了比较精确的延时保证，就可以对DS18B20进行初始化、数据写、数据读。根据时序图，不难写出相应的函数。湿度传感器HM1500LF是法国Humirel公司生产的•种低价位的线性电压输出湿度传感器，HM1500LF的测湿元件选用湿敏电容，利用电容量与相对湿度的函数