太陽能半導(dǎo)體空調(diào)控制裝置的設(shè)計(jì)方法

3 硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)、2個(gè)DALLAS公司生產(chǎn)的DSl8B20集成溫度傳感器、電容式濕度傳感器HSll01來進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)分為濕度采集、溫度采集、鍵盤顯示、報(bào)警顯示和執(zhí)行輸出五部分。各部分電路以AT89C51單片機(jī)為核心，并分別由單片機(jī)輸入／出端口將溫、濕度或鍵盤掃描信號(hào)采集到單片機(jī)，在經(jīng)過單片機(jī)的運(yùn)算處理后，由輸入輸出端口輸出到報(bào)警顯示和執(zhí)行端口進(jìn)行溫、濕度的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

　　3．1 溫度采集

　　單片機(jī)的PO.1和P0．2端口作為溫度傳感器的數(shù)據(jù)輸入輸出口。溫度傳感器DSl8B20采用一線制數(shù)據(jù)傳輸，所以本系統(tǒng)只需要一個(gè)端口，即可完成傳感器的輸入輸出操作。溫度傳感器檢測(cè)到模擬溫度后，可將其轉(zhuǎn)換成9～12位數(shù)字存儲(chǔ)在暫存器中。讀取溫度值時(shí)，就可在嚴(yán)格的時(shí)序下從端口PC5上進(jìn)行讀取。

　　3．2 濕度采集

　　HSll01實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)濕敏電容，其振蕩電路由555定時(shí)器組成，當(dāng)環(huán)境濕度變化時(shí)，濕度傳感器HSll01的電容量會(huì)隨之改變，這樣，通過振蕩電路可將該電容值轉(zhuǎn)化為頻率與之呈反比的方波信號(hào)，并將該信號(hào)通過PD3傳送給單片機(jī)。單片機(jī)通過頻率計(jì)算便可得到相應(yīng)的濕度值。

　　3．3 鍵盤顯示

　　CH452L是一鍵盤顯示驅(qū)動(dòng)芯片，其引腳DIN、DOUT、LOAD、DCLK分別跟單片機(jī)的PB0～PB2和PD2相連接，系統(tǒng)可以通過鍵盤設(shè)置各種參數(shù)。也可以通過數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示單片機(jī)采集到的溫、濕度值。

　　3．4 輸出執(zhí)行端口

　　系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測(cè)溫、濕度值，并判斷溫、濕度值是否超出限值范圍。若超出范圍，則由PEO、PE1輸出信號(hào)，以控制執(zhí)行元件進(jìn)行溫、濕度的調(diào)節(jié)。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在單片機(jī)系統(tǒng)與執(zhí)行單元之間應(yīng)使用光電隔離器，以對(duì)系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。