智能人工氣候室的電路及系統(tǒng)流程
為了便于設(shè)置溫、濕度設(shè)定值，在系統(tǒng)中擴(kuò)展了一個(gè)4x4矩陣鍵盤，將po 口線分別設(shè)置為4根行掃描線和4根列掃描線。
為減少單片機(jī)對(duì)鍵盤的掃描時(shí)間，減輕cpu的負(fù)擔(dān)，鍵值掃描采用中斷查詢的方法，利用外部中斷0(into)及時(shí)響應(yīng)鍵盤輸入，對(duì)輸入的溫、濕度上下限，單片機(jī)根據(jù)一線總線協(xié)議，將設(shè)定值寫入溫濕度傳感器存儲(chǔ)。為觀察數(shù)據(jù)及輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)利用p3 口模擬spi總線，擴(kuò)展了并行/串行接口的液晶顯示模塊(lcm) jm 12864m，該模塊內(nèi)置8192個(gè)中文漢字，16 x 16點(diǎn)陣，內(nèi)備升壓電路，無負(fù)壓，與cpu采用串行連接，利用p3.0連接模塊的片選端cs，p3.1連接時(shí)鐘脈沖端clk, p3.2連接串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端sid，并行/串行選擇端psb接地，該顯示模塊具有亮度高、耗電省等優(yōu)點(diǎn)，用來顯示輸入值、設(shè)定值、實(shí)時(shí)測(cè)量值等，一旦測(cè)量值超過設(shè)定值，cpu控制蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，同時(shí)進(jìn)入溫濕度緊急處理程序。
為控制智能人工氣候室的溫度和濕度，系統(tǒng)利用p1 口的其余總線連接固態(tài)繼電器，以控制加熱器、加濕器、壓縮機(jī)及風(fēng)扇等設(shè)備，由于溫、濕度具有慣性，為增加控制的準(zhǔn)確性，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中編制了pid算法了程序，提高控制的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
系統(tǒng)主流程如上圖所示，其工作過程如下：首先，系統(tǒng)上電初始化，然后巡檢各傳感器及顯示電路，如系統(tǒng)有故障，將顯示對(duì)應(yīng)信息；然后進(jìn)行溫度及濕度測(cè)量，并與設(shè)定值對(duì)比，如溫、濕度超出設(shè)定的范圍，將調(diào)用溫、濕度緊急處理子程序，控制相應(yīng)執(zhí)行器件動(dòng)作，同時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警并顯示超限值；如無超限情況，則執(zhí)行溫濕度pid算法并控制執(zhí)行元件發(fā)出相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作；同時(shí)顯示目前的溫、濕度數(shù)據(jù)。