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基于单片机的电力线载波温湿控制系统设计

2011-07-08 13:38来源:电力软件网关键词:单片机电力线载波控制系统收藏点赞

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2.2系统终端

采用Sensirion公司推出的可以同时测量温度和湿度的数字式传感器SHT15。内部集成温湿传感器、A/D转换、放大器、I2C等,不需外围器件即可直接输出标定的数字信号。测量稳定、精度高,湿度精度为±2.0%RH,温度精度为±0.5℃。将SHT15输出的数字量做如下的转换成实际温湿度值。

温箱内部采用电热丝和电风扇调节温度。检测到温度低于设定温度时,电热丝通电,当温度超过设定温度时,电风扇通电降温,两者均通过继电器实现工作。

按键模块选用8缓冲驱动器,三态的74LS244扩展8个按键。按键没有按下时,IO输入被拉高为高电平;当按键按下时,相应管脚被拉低,产生外部中断信号,在中断服务程序中读按键信息。使能芯片,单片机通过74LS244读取按键状态。每个按键对应于电力线上的各个温箱设备,各控制设备既是主控设备也是被控设备,方便实验员随时调节各温箱情况。

温度调节模块通过旋转编码器即旋钮进行温度调节,能比较准确地设定温度值。旋转编码器是通过转轴旋转,经内部电路产生90°相位差的正、反计数脉冲,不直接改变信号,转速越高其脉冲宽度就越窄。当旋转编码器正向旋转时,A相相位超前B相90°;反向旋转时,B相超前A相90°。编码器旋转时,每转过一个栅格,A相就产生一个脉冲信号,触发一次中断,在中断服务程序中通过判断B相的值来确定是正转还是反转并计数。为了有效地消除旋转时的抖动,编码器产生的信号通过施密特触发器整形后再接到单片机,同时在代码中做一个相应的延时能达到很好的效果。

为了能直观地反映温箱内的环境情况,本设计增加了通用的12864液晶模块。该液晶模块的控制芯片为ST7920,支持绘图、字符和汉字,在一般的应用中足以胜任。当液晶控制码为写状态时,数据通过串口发送至液晶控制单元,显示各温箱温湿度值及变化趋势,并能显示预计温度变化时间等信息。

2.3编解码模块

编解码电路以MT8888为核心单元,通过控制单元的控制,可以分别执行编码、解码。当有按键操作时,单片机被唤醒进入中断,读旋转编码器变量,获取温度调节信息,对所选择温箱进行温度设定,将数据由单片机P1口送至MT8888。MT8888工作于DTMF发送模式时,单片机发送4位BCD码于TDR(发送数据寄存器)中控制芯片内部分频器合成DTMF发送信号,由8号引脚输出经耦合电路加载至电力线上,同时将修改信息送液晶显示,方便管理。

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