基于單片機的溫室智能控制器硬件電路設計
出處:電子發燒友 發布于:2014-11-20 09:27:57 | 4919 次閱讀
近年來,溫室環境控制在國內外得到了相應的研究和應用。國內現有的智能溫室系統硬件大部分從國外引進,國外的系統是經過多年的發展和完善,在技術上是比較成熟與先進的。但在我國的應用中出現了一些問題,如體積大、能耗大、溫室降溫較差、在我國使用不適應。從經濟效益上看,因其設備投資大,運行費用高,普遍虧損。“林木種苗工廠化生產環境控制設備與自動化控制集成應用研究示范”是我們自主開發的智能溫室監控系統,該系統對于實現農業精細化、自動化生產,提高農業生產的效率與農產品的質量有一定的促進作用。
溫室控制系統硬件設計
硬件系統設計盡可能選擇典型電路,并符合單片機的常規用法,為硬件系統的標準化、模塊化打下良好基礎。硬件結構結合應用軟件方案一并考慮,硬件結構與軟件方案會產生相互影響,考慮的原則是:軟件能實現的功能盡可能由軟件來實現,以簡化硬件結構。但必須注意,由軟件實現的功能,其響應時間要比直接用硬件實現來得長,而且占用CPU 時間。因此,選擇方案時,要考慮到這些因素,整個系統中相關的器件要盡可能做到匹配。
電源電路設計
電源電路的主要功能是提供采集模塊和控制模塊的芯片電能供給。需求有單片機所需數字電壓3. 3v,傳感器所需電壓5v、12v。以及模擬保護電壓3. 3av。具體電路如圖1所示。

圖1 電源設計電路圖(圖可放大)
RS485 通信接口電路設計
RS 485 接口電路的主要功能是將來自微處理器的發送信號TXD 通過“發送器”轉換成通訊網絡中的差分信號,也可以將通訊網絡中的差分信號通過“接收器”轉換成被微處理器接收的RXD 信號。任一時刻,RS - 485 收發器只能夠工作在“接收”或“發送”兩種模式之一,因此,必須為RS - 485 接口電路增加一個收/發邏輯控制電路。在實際應用中,電路中光耦器件的響應速率將會影響RS - 485 電路的通訊速率。因而,可根據具體需要選用響應速度較快的光耦器件6N136。6N136 是日本東芝公司生產的具有優良特性的光電耦合器件,封裝了一個高度紅外發光管和光敏三極管。6N136 具有體積小、壽命長、抗干擾性強、隔離電壓高、高速度、與TTL 邏輯電平兼容等優點。具體電路如圖2所示。

圖2 RS - 485 接口電路圖(可放大)
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