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環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
溫室環(huán)境復雜多樣影響的條件因素多,但是影響生產(chǎn)的主要因素是:溫度、濕度、CO2濃度以及光照強度,其他的條件對溫室作物的生長影響ji小。因此,只要控制好這幾個主要的環(huán)境條件就能有效提高溫室的生產(chǎn)效率??刂频那疤崾怯行У谋O(jiān)測,因此,設計的主體是傳感器,本系統(tǒng)采用“溫濕傳感器、CO2傳感器、光強傳感器”3個傳感器模塊能夠有效測量“溫度、濕度、CO2濃度以及光照強度”這幾個主要環(huán)境參數(shù)。采用單片機作為核心處理器完全可以實現(xiàn)采集術、處理數(shù)據(jù)并做出調(diào)整。綜合考慮,本系統(tǒng)完全具有可行性。
1、為節(jié)省單片機的引腳資源,我們采用了DHT21基于單總線方式的溫濕度傳感器,該傳感器將實時溫度、濕度數(shù)據(jù)經(jīng)過一條數(shù)據(jù)線傳輸給單片機。
2、為可查看參量數(shù)據(jù)隨時間的變化情況,我們采用了DS1302實時時鐘芯片來產(chǎn)生時間數(shù)據(jù),同時將所測實時參量數(shù)據(jù)保存在24C16中,單片機通過讀取時間24C16中的相關數(shù)據(jù),在12864液晶上以時間數(shù)據(jù)為橫軸,參量數(shù)據(jù)為縱軸,繪制出相應曲線。
3、12864液晶的操作界面,采用“文字 圖形”的方式,采用菜單模式界面,界
環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)CO2傳感器模塊
1.二氧化碳傳感器原理:外電源(6±0.1V)加熱元件,當其表面溫度達到足夠高時,元件相當一個電池,在其信號腳兩端輸出電壓(0.2-0.5V)信號(與能斯特方程符合較好)。連線如圖11。
2.測量條件:二氧化碳傳感器對測量條件要求較高,電源6±0.1V,信號采集電流控制在1PA以下.因此,要求測量阻抗達到200G-1000G
環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)CO2傳感器模塊
采集電路:實際應用如下圖所示.采用高輸入阻抗的運放OP07(輸入阻抗達200G以上)做前級電壓跟隨器OP07的共模輸入阻抗達到120G,因此兩端各采用一個電壓跟隨器,從而使測量電阻達到200G的要求.電壓跟隨器后面接一個差分放大器INA128U,將信號電壓放大10倍,然后用ADC0832進行A/D轉換采集信號.
環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)鍵盤模塊
本系統(tǒng)用到了4個按鍵,而每一次按鍵都產(chǎn)生一個中斷,故我們選取了74LS21芯片4輸入與門,4個按鍵連接輸入信號,輸出連接外部中斷1的引腳,則每次按鍵,與門輸出就會產(chǎn)生一個中斷信號,再結合鍵值,就能準確判斷出按鍵。硬件電路圖如圖: