换器。图中电容即皮法。图湿度信号采集转换电路是带有位转换器路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的组件。它是逐次逼近式转换器，可以和单片机直接接口。的内部逻辑结构见图。由图可知，由个路模拟开关个地址锁存与译码器个转换器和个三态输出锁存器组成。多路开关可选通个模拟通道，允许路模拟量分时输入，共用转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存转换完的数字量，当端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。图的内部逻辑结构二引脚结构条模拟量输入通道。对输入模拟量要求信号单极性，电压范围是，若信号太小，必须进行放大输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线条。为地址锁存允许输入线，高电平有效。当线为高电平时，地址锁存与译码器将三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。，和为地址输入线，用于选通上的路模拟量输入。通道选择表如下表所示。数字量输出及控制线条为转换启动信号。当上跳沿时，所有内部寄存器清零下跳沿时，开始进行转换在转换期间，应保持低电平。为转换结束信号。当为高电平时，表明转换结束否则，表明正在进行转换。为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。，输出转换得到的数据，输出数据线呈高阻状态。为数字量输出线。为时钟输入信号线。因的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为为参考电压输入。芯片的引脚图见图图芯片引脚图表模拟量输入通道选择表选择的通道在此系统中接的是模拟信号湿度电压信号，模拟量输入通道选择表见表。为了使的引脚接上脉冲，从单片机引脚出来接上个四分频计数器得到脉冲，如图所示端接至。图接线图显示电路本设计采用显示电路，与的接口电路如图图与的接口电路执行机构电路常用的温室环境调控设备主要有以下几种加热系统降温系统加湿系统降湿系统其电路图相似，现仅示加热系统的电路，电路图分别如图图加热电路图中，当反向驱动器左边输入为高电平时，经变为低电平，使发光二极管发光，从而使光敏三极管导通，同时是三极管导通，因而使继电器的线圈通电，继电器的触点闭合，使交流电源接通。反之当反向驱动器左边输入为低电平时，使继电器触点断开。图中电阻为限流电阻，二极管的作用是保护晶体管。当继电器吸合时，二极管截止，不影响电路工作。继电器释放时，由于继电器线圈存在电感，这时晶体管已经截止，所以会在线圈的两端产生较高的感应电压。此电压的极性为上正下负，正端接在晶体管的集电极。当感应电压与与之和大于晶体管的集电结反向电压时，晶体管有可能损坏。加入二极管后，继电线圈产生的感应电流由二极管流过，因此，不会产生很高的感应电压，因而使晶体管得到保护。键盘输入与报警电路单片机的按键输入般可分为简单的独立式按键输入及行列式键盘输入两种。独立式键盘输入适合于按键输入不多的情况，具有占用口线较少软件编写简单容易等特点。通常所用的按键为轻触机械开关，正常情况下按键的接点是断开的，入时就由当我们按压按钮时，由于机械触点的弹性作用，个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会下子断开。因而机械触点在闭合及断开的瞬间均伴随有连串的抖动，抖动时间的长短由按键的机械特性及操作人员按键动作决定，般为按键稳定闭合时间的长短是由操作人员的按键按压时间长短决定的，般为零点几秒至数秒不等。本设计中输入按键只有个，个为输入使能键，个为模式设定键，个为左移键，另两个为加法键减法键。欲输入设定值时，按下输入使能键，程序进入设定状态，再按模式设定键，可选择不同的参数，即可以选择输入温度值湿度值浓度值按下左移键可以选择各值的各个位数进行输入再按下加法键或减法键，即可输入对应位的值点按下左移键，输入输入另位这样可完成各个环境参数的设定。完成输入后，再按下输入使能键，程序即退出设定状态，进入工作运行。报警采用单片机外接个三极管驱动蜂鸣器来实现。图键盘输入电路图报警电路与上位机通信的接口电路微型计算机中的中的信号电平是电平，即表示表示。在通信过程中如果数据终端设备和数据通信设备之间仍采用这个电平传送数据,那么在两者距离增大时很可能会使信号源点的逻辑电平在到达目的点时衰减到以下，从而使通行失败。因此，为了提高数据通信的可靠性并消除线路上各种早噪声影响，标准中规定信号源点的逻辑空号电平范围为，逻辑传号电平范围为目的点的逻辑为，逻辑为。噪声容量为。由于发送器和接收器之间具有公共信号地，不能使用双端信号，因此，共模噪声回耦合到信号系统中，这迫使使用较高传输电压的主要原因。规定的逻辑电平与般微处理器单片机的逻辑电平是不致的。因此，在实际应用时，必须把微处理器的信号电平电平转换为电平，或者对两者进行逆转换。这两种转换是由专用电平转换芯片实现的。本设计的与上位机通信的接口电路如图所示图与上位机通信的接口电路图设计中用到的芯片是电平转换芯片。芯片是公司生产的，包含两路接收器和驱动器的芯片，适用于各种和的通信接口。芯片内部有个电源电压变换器，可以把输入的电源电压变换成为湿度检测信号数据采集子程序设计测温子程序温度检测，测湿子程序湿度检测，键盘输入子程序若无键按下返回延时若无键按下返回若无返回说明有键按下等待按键释放键值处理总结本设计可以完成对温室环境中的温湿度的监控，使其值保持在适宜作物生长的范围之内。对于本次设计，有以下几点有待改进，以提高控制力度。增加光照土壤湿度空气质量等环境参数的测量和控制执行机构的研究不够详细，在此文中只做了简要说明，有待具体设计。程序方面研究不透彻，而且没有进行调试，正确性有待检验。致谢在本次设计中，我要感谢我的导师姜凤国老师。他的悉心指导和关怀也让我学习和研究的兴趣越发浓厚。从论文的开题研究现有资料直至系统电路图的确定和论文初稿的审阅修改，老师都给了很多指导，让我对设计课题渐渐深入地了解认识，并最终完成了设计任务。同时，姜老师严谨态度和负责任的精神深深地感染了我，将使我终身受益。谨向姜老师致以崇高的敬意和衷心的感谢,同时，我还要感谢孙英强段到有人闯输出把个系统发布指令给输出模块调节各机构运行动作。硬件设计更是控制系统的至关重要的个环节，这关系着控制系统运行的可靠性安全性稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。控制系统的输入电路设计供电电源般，适应电源范围较宽，但应该加装抗干扰装置，输入电路电源般应采用，同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响的运行，般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。控制系统的输出电路设计依据生产工艺要求，各种指示灯变频器数字直流调速器的启动停止应采用继电器输出，它适应于高频动作，并且响应时间短如果系统输出频率为每分钟次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。如果输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对的输出造成浪电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护。当对于两个重要输出量，不仅在内部互锁，建议在外部也进行硬件上的互锁，以加强系统运行的安全性可靠性。对于常见的交流开关类负载，例如交流接触器电磁阀等，应该通过微小型中间继电器驱动，避免的接点直接驱动，尽管手册标称具有交流开关类负载驱动能力。行程开关行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程进行终端限位保护。控制系统的软件设计在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握调试系统与日常系统维护。控制系统的程序设计思想由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种顺序结构条件分支结构和循环结构。模块化程序把个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模到位，再次压降产生移位信号，为为。失电，下移停止被复位，进而使失电，夹持的工件被松开，放在右工作台上同时得电，开始松开计时第二次上升第七步延时后，其触点接通，产生移位信号，使为，为。再次得电，机械手空载上升。左移第八步上升到上限位开关处，再次压合，接通，产生移位信号，使为为从而使失电，停止上升，得电，机械手左移。回到原位，左移到原位时，压下左限位开关，接通产生移位信号，使为，为。失电，机械手停在原点位置。想要再次起动，只有按下复位按钮，闭合，使卜复位后换器。图中电容即皮法。图湿度信号采集转换电路是带有位转换器路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的组件。它是逐次逼近式转换器，可以和单片机直接接口。的内部逻辑结构见图。由图可知，由个路模拟开关个地址锁存与译码器个转换器和个三态输出锁存器组成。多路开关可选通个模拟通道，允许路模拟量分时输入，共用转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存转换完的数字量，当端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。图的内部逻辑结构二引脚结构条模拟量输入通道。对输入模拟量要求信号单极性，电压范围是，若信号太小，必须进行放大输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线条。为地址锁存允许输入线，高电平有效。当线为高电平时，地址锁存与译码器将三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。，和为地址输入线，用于选通上的路模拟量输入。通道选择表如下表所示。数字量输出及控制线条为转换启动信号。当上跳沿时，所有内部寄存器清零下跳沿时，开始进行转换在转换期间，应保持低电平。为转换结束信号。当为高电平时，表明转换结束否则，表明正在进行转换。为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。，输出转换得到的数据，输出数据线呈高阻状态。为数字量输出线。为时钟输入信号线。因的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为为参考电压输入。芯片的引脚图见图图芯片引脚图表模拟量输入通道选择表选择的通道在此系统中接的是模拟信号湿度电压信号，模拟量输入通道选择表见表。为了使的引脚接上脉冲，从单片机引脚出来接上个四分频计数器得到脉冲，如图所示端接至。图接线图显示电路本设计采用显示电路，与的接口电路如图图与的接口电路执行机构电路常用的温室环境调控设备主要有以下几种加热系统降温系统加湿系统降湿系统其电路图相似，现仅示加热系统的电路，电路图分别如图图加热电路图中，当反向驱动器左边输入为高电平时，经变为低电平，使发光二极管发光，从而使光敏三极管导通，同时是三极管导通，因而使继电器的线圈通电，继电器的触点闭合，使交流电源接通。反之当反向驱动器左边输入为低电平时，使继电器触点断开。图中电阻为限流电阻，二极管的作用是保护晶体管。当继电器吸合时，二极管截止，不影响电路工作。继电器释放时，由于继电器线圈存在电感，这时晶体管已经截止，所以会在线圈的两端产生较高的感应电压。此电压的极性为上正下负，正端接在晶体管的集电极。当感应电压与与之和大于晶体管的集电结反向电压时，晶体管有可能损坏。加入二极管后，继电线圈产生的感应电流由二极管流过，因此，不会产生很高的感应电压，因而使晶体管得到保护。键盘输入与报警电路单片机的按键输入般可分为简单的独立式按键输入及行列式键盘输入两种。独立式键盘输入适合于按键输入不多的情况，具有占用口线较少软件编写简单容易等特点。通常所用的按键为轻触机械开关，正常情况下按键的接点是断开的，入时就