水稻育秧大棚环境温湿度监控系统pc机软件设计

水稻育秧大棚环境温湿度监控系统pc机温湿度控制

中如果DTE(数据终端设备)和DCE(数据通信设备)之间仍采用这个电平传送数据,那么在两者距离增大时很可能会使信号源点的逻辑“1”电平在到达目的点时衰减到0.5V以下，从而使通行失败。因此，为了提高数据通信的可靠性并消除线路上各种早噪声影响，RS-232C标准中规定信号源点的逻辑“0”（空号）电平范围为+5V~+15V，逻辑“1”（传号）电平范围为-5V~-15V；目的点的逻辑“0”为+3V~+15V，逻辑“1”为-3V~-15V。噪声容量为2V。

RS-232C由于发送器和接收器之间具有公共信号地，不能使用双端信号，因此，共模噪声回耦合到信号系统中，这迫使RS-232C使用较高传输电压的主要原因。

RS-232C规定的逻辑电平与一般微处理器、单片机的逻辑电平是不一致的。因此，在实际应用时，必须把微处理器的信号电平（TTL电平）转换为RS-232C电平，或者对两者进行逆转换。这两种转换是由专用电平转换芯片实现的。

一、本设计的与上位机通信的接口电路如图3.17所示：

图3.17 与上位机通信的接口电路图

设计中用到的MAX232芯片是电平转换芯片。MAX232芯片是MAXIM公司生产的，包含两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA-232C和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源电压变换成为RS-232C输出电平所需的+-10V电压。所以，采用此芯片接口的串行通信系统只需单一的+5V电源就可以了。对于没±12V电源的场合，其适应性更强。加之其价格适中，硬件接口简单，所以被广泛采用。

工作电路如图3.18。图中上半部分电容C1、C2、C3、C4，及V+，V-是电源变换电路部分。在实际应用中，器件对噪声很敏感。因此，Vcc必须要对地加去耦电容C5，其值为0.1uF。电容C1、C2、C3、C4取同样数值的钽电解电容0.1uF/16V，用以提高抗干扰能力，在连接时必须尽量靠近器件。

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图3.18 MAX232芯片的引脚连线图

下半部分为发送和接收部分。实际应用中，T1IN和T2IN可直接接TTL/CMOS电平的单片机ADuC812的串行发送端TxD；R1OUT，R2OUT可直接接TTL/CMOS电平的单片机ADuC812的串行发送端RxD；T1OUT，T2OUT可直接接PC机的RS-232串口的接收端RxD；R1IN，R2IN可直接接PC机的RS-232串口的发送端TxD。

现从MAX232芯片中两路发送接收中任选一路作为接口。要注意其发送、接收的引脚要对应。如使T1IN接单片机ADuC812的发送端TxD，则PC机的RS-232的接收端RxD一定要对应接T1OUT引脚。

同时，R1OUT接单片机ADuC812的RxD引脚，则PC机的RS-232的发送端TxD对应接R1IN引脚，其接口电路如图3.17所示。 二、MAX232资料简介

该产品是由德州仪器公司（TI）推出的一款兼容RS232标准的芯片。由于电脑串口RS232电平是-10v +10v，而一般的单片机应用系统的信号电压是ttl电平0 +5v,MAX232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平。该器件符合TIA/EIA-232-F标准，每一个接收器将TIA/EIA-232-F电平转换成5-V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平。 1、 单5V电源工作 2、 LinBiCMOSTM工艺技术 3、 两个驱动器及两个接收器 4、 ±30V输入电平 5、 低电源电流：典型值是8mA

6、 符合甚至优于ANSI标准 EIA/TIA-232-E及ITU推荐标准V.28

7、 ESD保护大于MIL-STD-883（方 法3015）标准的2000V4.2.3复位电路的设计 三、RS232接口介绍：

RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。

它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标

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准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）这三个，随着设备的不断改进，现在DB25针很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管脚比DB25有所变化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9。

由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。

（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。

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4. 温室控制系统软件设计

4.1 C语言

软件对整个系统来说是至关重要的，是整个系统的灵魂，整个系统的执行操作都是在软件的协调指挥下进行的。用于计算机程序设计的语言分为机器语言、汇编语言和高级语言。本测控系统的软件的编写主要采用C语言编写。

4.2 控制程序设计

本系统软件设计采用模块化的设计思路，即整个系统的程序软件由许多独立的子程序模块组成，它们之间通过软件接口进行连接。连接的原则是：模块内数据关系紧凑，模块间数据关系松散，按功能划分模块。

整个软件系统的程序可分为四个大模块，即主程序模块、参数设置程序模块、现场数据采集显示模块和执行处理程序模块。每个模块都具有一定的功能，每个模块又可分为许多子模块，既相互独立又相互联系，低级模块可以被高级模块调用。

4.2.1主控制程序设计

主程序是整个测控系统中最重要的程序，各个子程序都在主程序的协调指挥下运行，是一个顺序执行的无限循环程序，可以被任何优先级的中断请求所打断。各个环境参数的测试和控制指令的判断都在各个测控子程序中进行，主程序的主要功能是实现系统的初始化、实现系统自检、响应中断请求进而调用数据处理子程序。

主程序的初始化工作主要完成对8255A、AD590、LED、ADC0809。 主流程图见图4.1。

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