大棚温室自动控制系统毕业设计.doc

本设计为一闭环控制系统,由89C51单片机,A/D转换电路,温度检测电路,湿度检测电路、控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,该模拟电压经ADC0809转换后,进入89C51单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或,以满足对系统稳定竹、稳态误差和动态响应等的要求。
由于难以求解高阶特征方程,故在分析特征方程的根与方程中参数的关系时,采用很的轨迹的方法。即按特征方程式的根(它们为复致所必须满足的增益条件和相位条件并列用根轨迹的特性来作出根的轨迹。
第四章可控硅及其工作原理
可控硅为大功率直流元件(SCR,硫氏
可控硅由P1H1PaN2四层半导体材料制成,可用P1N1P2和NlP2N2两个三极管等效。阳极A、控制极o、阴极K达三个电极,其结构如图3—29所示。除了一班的单向可控桂外,现在还有双向可控桂(YRIAC,它等价于两个单向可控桂并联,可双向导通。
当照极电位高于阴极电乎,控制极电流18增大到一定值(触发电流时,可控硅由截止转为导通,一旦导通以后,Ig即使为o,可控桂仍保持导通,直至阳极电位小于等于阴极电位为止,即阳极电流小于维持电流时可控桂才由导通变为截止。
图3—30是一个最简单的单相半波可控整流电趴在uAx>o且Ig大于触发电流时scR—导通,负载(电热丝
上才有电流流过,输出波形为部分半波交流电
第五章温度传感器
温度传溉器将温度信号变换成电阻或电压信哥,它有多种类型,各种温度传感器变换特性和适用范用也不相同。
铂是一种贵金属,铂在氧化性介质中的物理化学性能稳定,尤其是耐氧化的能力6,此—外它容易提纯、工艺简单,可以制成极细的铂丝或极薄的铂箔,有较高的电阻牢,是一种理想的热电阻材料,铂电阻具有精度高、稳定性好、性能可靠等优点。铂电阻的温度测量范围在—200℃一十850℃左右,在小于?oo℃时,,它的电阻值月和温度f之间的关系可以近似地表示为:
只=A6十B
A,B为常数。A为热敏系数(AR/℃。
铂电阻的阻值比较小,常用的有PLlo和Ptloo,它们在o℃的阻值分别为109和looQ,温医—阻值换算关系如表3—2所示。铂电阻是一种高性能的金属热电阻,相应地价格较责,在被测温度较高精度也要求高的微机温度控制系统中,广泛地用铂电阻作热电阻传感器。然而在精度要求不高测量温度较低的场合可以用另一种金属热电阻一一铜电阻作热传感器。饲电阻可用来测量一50宅一十1io℃的温度,在该范围内铜电阻和温度基本呈线性关系:只。=及。(1十。f,温度系数。!—”/e”—”/℃。铜电阻的缺点是电阻率小,一定阳值的钢电阻体积比铂电极大,温度超过loo℃时容易氧化。
热敬电阻是一种半导体热电阻,按半导体电阻随温度变化的典型特性,热敏电阻有三种灸型;负温度系数热敏电阻(NTC、正温度系数热敏电阻(PTC和临界温度电阻器(CTR,
热电偶
两种不同的导体(或半导体A、B组成闭合回路(见图3—14时,当A、B相接的两个接点温度不同时,则在回路中产生一个热电动势,这种现象称作热电效应。达两种不同导体(或半导体的组合称为热电娟。每根单独的
导体(或半导体称为热电权。两个接点中一端称为工作端(亦称测量端或热端,如t端,另一瑞称为自由淌(亦称冷端如to缩。
半导体PN结温度传感器
这种传感器是利用半导体二极管的PN结正向压降随温度升高而下降的特性制成的,传输特性为非线性,灵敏度约为一9ny/℃,测量温度范围为“40℃“们50℃,它的价格低,但需使用恒压源馈电。
第六章数摸转换原理
A/D转换器的分辨率是指转换器所能感受到的模拟输入的最小变化值。通常定义为满刻度电压值与2%之比值。也可以用1L5D对应满量程的百分数来表示,或者用ppm来表示,1%=lo。ppm。例如ADC0809的位数为8位,则该转换器的输出数据可以用2‘个二进制数进行量化。如用百分数来表示,其分辨率为:
1/2“×loo%=1/2‘×loo%=%
又如5G14433双积分A/D转换器,输出是为3位半BCD码的转换器1999,用百分数表示其分辨率为:
1/1999×l oo%=%
实际上,无论是A/D转换器还是D/A转换器,当其位数确定以后,分辨率就已确定,分辨率只是一个设计参数,它不能提供有关精度和线性度的任何信息。依分辨率的高低,A/D转换器可分为三种类型:低分辨串为3—8位、中分辨率为9—12位、高分辨率为13位以上。一般分辨率越高,其价格也就越高。员化误差是由于A/D转换器的分辨率有限所引起的误差,其大小通常规定为土1/2LsB。因此,系统设计者必须选择具有足够分辨串的转换器,才能将这种“数字化的噪声”降低到可