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系統(tǒng)分為濕度采集、溫度采集、鍵盤顯示、報警顯示和執(zhí)行輸出五部分。各部分電路以AT89C51單片機為核心，并分別由單片機輸入／出端口將溫、濕度或鍵盤掃描信號采集到單片機，在經(jīng)過單片機的運算處理后，由輸入輸出端口輸出到報警顯示和執(zhí)行端口進行溫、濕度的自動控制和監(jiān)測。
3．1溫度采集
單片機的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)只需要一個端口，即可完成傳感器的輸入輸出操作。溫度傳感器檢測到模擬溫度后，可將其轉(zhuǎn)換成9～12位數(shù)字存儲在暫存器中。讀取溫度值時，就可在嚴格的時序下從端口PC5上進行讀取。
3．2濕度采集
HSll01實際上相當于一個濕敏電容，其振蕩電路由555定時器組成，當環(huán)境濕度變化時，濕度傳感器HSll01的電容量會隨之改變，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，并將該信號通過PD3傳送給單片機。單片機通過頻率計算便可得到相應的濕度值。
3．3鍵盤顯示
CH452L是一鍵盤顯示驅(qū)動芯片，其引腳DIN、DOUT、LOAD、DCLK分別跟單片機的PB0～PB2和PD2相連接，系統(tǒng)可以通過鍵盤設置各種參數(shù)。也可以通過數(shù)碼管實時顯示單片機采集到的溫、濕度值。
3．4輸出執(zhí)行端口
系統(tǒng)能夠自動檢測溫、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，以控制執(zhí)行元件進行溫、濕度的調(diào)節(jié)。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在單片機系統(tǒng)與執(zhí)行單元之間應使用光電隔離器，以對系統(tǒng)與現(xiàn)場環(huán)境。
4軟件設計
單片機上電后，首先應初始化系統(tǒng)。初始化完成后，再判斷是否設定溫、濕度上下限值，若已設定，則進入設定參數(shù)子程序，否則，進入溫、濕度檢測子程序。溫、濕度檢測子程序調(diào)用完畢后，再進入到溫、濕度參數(shù)顯示子程序，之后，再進行超限判斷。若有超限，則進入報警顯示和執(zhí)行子程序，否則，回到初始化模塊重新執(zhí)行。
本設計的主程序包含初始化模塊，溫、濕度檢測模塊，溫、濕度參數(shù)顯示模塊，報警顯示模塊和執(zhí)行模塊。其中初始化模塊負責調(diào)用初始化系統(tǒng)子程序，以初始化相關(guān)的IO端和定時計數(shù)器；溫、濕度檢測模塊負責調(diào)用溫度檢測子程序和濕度檢測子程序，溫度檢測程序從初始化溫度傳感器DSl8B20開始啟動溫度轉(zhuǎn)換，等待轉(zhuǎn)換完成后，讀取9位二進制代碼和處理數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成相應的溫度值；濕度檢測程序則從初始化濕度傳感器HSll01開始計算濕度信號的頻率，并將其轉(zhuǎn)換成相應的濕度值；溫、濕度參數(shù)顯示模塊主要負責調(diào)用鍵盤顯示驅(qū)動芯片CH452L的顯示參數(shù)子程序，CH452L顯示驅(qū)動程序可從初始化CH452L開始啟動顯示驅(qū)動，并進入顯示程序，同時發(fā)送溫、濕度值；執(zhí)行模塊負責調(diào)用報警顯示和執(zhí)行子程序，執(zhí)行程序和報警顯示程序從判斷是否超限開始，只要溫、濕度中的任何一個參數(shù)超過了限值，系統(tǒng)便進入控制執(zhí)行程序和報警顯示程序。
5結(jié)束語
太陽能半導體空調(diào)具有節(jié)能、無噪音等優(yōu)點，可以滿足人類的共同需要。本文介紹的太陽能半導體空調(diào)控制系統(tǒng)采用溫、濕度傳感器，并以單片機為核心，因此，該溫、濕度監(jiān)控系統(tǒng)的性價比較高，使用簡單且工作穩(wěn)定可靠。事實上，此控制系統(tǒng)不僅可以應用在空調(diào)上，也可以應用在溫室大棚、糧食儲藏以及其他溫度控制方面，所以具有一定的推廣價值。試驗結(jié)果也表明，該系統(tǒng)能夠很好的檢測室內(nèi)溫度并能根據(jù)設定的溫度自動調(diào)節(jié)，而且可以超溫自動斷電，反應十分靈敏，可以達到預期的目的。
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