隨著農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)農(nóng)牧業(yè)的研究提出了更高的要求，研究工作所需要的儀器精度也越來越高，特別是人工氣候箱的使用要求。針對(duì)上述情況，浙江托普儀器有限公司研究了一種智能人工氣候箱微電腦控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于微生物組織細(xì)胞培養(yǎng)、種了發(fā)芽、育苗試驗(yàn)、植物栽培以及昆蟲和小動(dòng)物飼養(yǎng)等，能夠準(zhǔn)確模擬不同環(huán)境條件。該控制系統(tǒng)采用了傳感器技術(shù)、測(cè)控技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了人工氣候箱的測(cè)量控制及管理的自動(dòng)化和科學(xué)化。該系統(tǒng)具有很高的性價(jià)比，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制穩(wěn)定、準(zhǔn)確，通用性好，且利于二次開發(fā)。
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)以AT89C52為核心構(gòu)成溫濕度數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)，由于AT89C52內(nèi)部有4K字節(jié)的程序存儲(chǔ)器，利用其內(nèi)部的256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)不必外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，因此減小了體積，降低了成本。溫濕度傳感器是利用美國DAL-LAS公司開發(fā)的一線總線技術(shù)而設(shè)計(jì)的數(shù)字溫濕度傳感器DHIH10C, AT89C52自動(dòng)對(duì)溫濕度傳感器進(jìn)行巡檢，將溫濕度數(shù)據(jù)存入內(nèi)部RAM中，同時(shí)顯示溫濕度數(shù)據(jù)；也可以通過RS232串行通訊口將數(shù)據(jù)上送給PC機(jī)；為便于管理人員設(shè)置參數(shù)以及檢修系統(tǒng)，設(shè)置了鍵盤/顯示電路。
傳感器的選用
系統(tǒng)的精度主要取決于傳感器的精度，同時(shí)要兼顧系統(tǒng)的通用性以及體積，所以傳感器的選擇非常重要。傳感器選用了現(xiàn)今較流行的單總線數(shù)字傳感器，其應(yīng)用了美國DALLAS公司發(fā)布的一線總線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸可靠，占用單片機(jī)總線資源少，其內(nèi)部寄存器可以設(shè)定并存儲(chǔ)溫、濕度上下限，應(yīng)用DALLAS數(shù)字信號(hào)的技術(shù)轉(zhuǎn)換濕度傳感器信號(hào)，就把濕度傳感器變成了DHIHlOC一線溫濕度傳感器。
一線溫濕度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，壽命長，可以在一條總線上掛接多個(gè)溫濕度傳感器。測(cè)濕范圍為50～95%RH，精度為±2% RH，測(cè)溫范圍為0～40℃，轉(zhuǎn)換時(shí)間lOms，功耗電流為200uA，其可以實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)單總線連接，大大節(jié)省CPU的I/O 口線，由于溫濕度傳感器與微處理器之間采用串行數(shù)據(jù)傳送，硬件線路簡(jiǎn)單。但是其時(shí)序要求嚴(yán)格，其軟件編程復(fù)雜，必須嚴(yán)格注意操作時(shí)序。
傳感器與單片機(jī)接日電路如圖2所示。溫濕度傳感器的溫度輸出與濕度輸出并接在單片機(jī)的P1.0引腳，指令信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)都通過該引腳傳輸。
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