5.2. Синтез принципиальной схемы вычислительного устройства
Контроллер должен выполнять считывание сигналов с датчиков, вычисление средних значений параметров, сравнение с заданными и формирование управляющие воздействий для исполнительных устройств.
В основе вычислительного устройства (приложение) используется однокристальная микро-ЭВМ AT98С51 (DD2), к DD2 подключаются: клавиатура, знакогенератор, исполняющие устройства и интерфейс.
Сопряжение с интерфейсом RS-485 производит микросхема DD1 ADM485.
5.3. Синтез принципиальной схемы блока датчиков
Сигналы с датчиков (приложение) поступают на порты АЦП (PA0-PA7) микроконтроллеров AT90S8535, с выходов которых данные поступают на интерфейс RS-485, а по нему на микроконтроллер AT98С51. Номер ведомого микроконтроллера задается ведущим микроконтроллером по интерфейсу при помощи микросхемы ADM485. По этому же интерфейсу посылаются данные на ведущий микроконтроллер.
Для осуществления оптимальной работы микроконтроллера исполжуется кварц ZQ2 с частотой 8 МГц.
Система опроса датчиков содержит 3 ведомых микроконтроллера (УСО).
Распределение датчиков на ведомых микроконтроллерах (ВМ):
ВМ1: DT1-DT2, DW1-DW6.
ВМ2: DT3-DT6, DW7-DW10.
ВМ3: DT7-DT8, DW11-DW16.
При опросе датчиков по заданному алгоритму, прошитому в микроконтроллер, данные записываются в регистры для данных влажности или температуры, формируются пакеты информации и посылаются по интерфейсу к главному микроконтроллеру. После завершения опроса посылается контрольный пакет, подтверждающий окончание опроса и возврата в режим ожидания.
5.4. Описание работы устройства управления тепличным
комплексом
При включении готового устройства в питающую цепь происходит опрос клавиатуры для ввода заданных параметров. Для этого на клавиатуре (размером 3х4) расположены кнопки 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,ST и RST. При неверном вводе возможно нажатие клавиши RST, что приведет к установке в начальное положение. При правильно введенных данных следует нажать кнопку ST, что приведет к запуску системы.
При запуске системы начинается отсчет 10 секунд – это время на изменение параметров теплицы. Затем ведущий микроконтроллер посылает пакет данных к первому микроконтроллеру о том, что он готов к приему информации для 9 пакетов. Затем он устанавливается на прием, проверяя на наличие 9 пакета.
По прибытии на первый ведомы микроконтроллер сигнала “опрос” начинается алгоритм опроса датчиков.
Сигналы с датчиков температуры и влажности в аналоговой форме поступают на входы АЦП микроконтроллера DD3.
Далее оцифрованный сигнал поступает на входы последовательного интерфейса RS-485 (DD4). По которому передается пакет информации о данных с того или иного датчика.
По окончании опроса датчиков (всего 8) посылается пакет о завершении опроса и включения ждущего режима.
С другой стороны линии информация поступают на вход однокристальной микроЭВМ DD2.
Далее микроконтроллер записывает данные в регистры, а затем выполняет алгоритмы обработки результатов, усреднение их, сравнение с заданными значениями и формирования воздействия для изменения параметров теплицы.
Затем процесс повторяется для второго и третьего ведомого микроконтроллера. После чего зацикливается.
Для отсчета времени следующего цикла опроса используется кварц ZQ1 с частотой 12 МГц.
6. Экологичность и безопасность системы
Система представляет собой устройство контролирующее параметры теплицы: температуру воздуха и влажность почвы. Благодаря точному поддержанию заданных параметров, можно достичь высокого урожая без применения удобрений и тем самым обезопасить сами продукты и окружающую среду.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.