基于單片機的機械通風控制器

安 琳

（西安工業(yè)學院機電系　陜西西安　710032）

眾所周知，糧食的儲備是關系到國家危亡、百姓生活的大事，糧食只有在一定的環(huán)境條件下才能長期存放，而保證不發(fā)芽不變質，所以對于貯存糧食的糧庫，除了在結構形式上有許多要求外，在溫度和濕度上都有較高的要求。一般來說，對于不同的地區(qū)，不同的貯存物，糧庫分常溫庫、準低溫庫和低溫庫。準低溫庫的溫度要求為15℃＜t＜20℃，低溫庫的要求為t＜15℃。

目前，在我國的北方地區(qū)，糧庫主要利用機械通風設備進行糧庫內、外空氣的交換來達到降低庫內溫度，實現(xiàn)糧食的低溫保存。以前通風設備的開啟和關停，均是由人手動控制的，即由庫管人員定時查看庫內外的溫度、濕度情況，按要求開關通風設備，這樣庫管人員的勞動強度大，可靠性差，而且管理人員多，管理成本高。為此，需要有一種符合機械通風要求的低成本的控制器，在溫差和濕度超過用戶設定值范圍時，啟動通風設備，否則自動關閉通風設備。鑒于目前大多中小型糧庫資金缺少的現(xiàn)狀，筆者根據(jù)糧庫從事機械通風術人員的要求，研制了用gms97c51構成的經(jīng)濟實用型機械通風控制器。本文就該控制器硬件組成、工作原理、系統(tǒng)軟件等問題做以簡述。

2　硬件組成及工作原理

系統(tǒng)的組成如圖1所示。根據(jù)機械通風的要求，該控制器能夠自動測量糧庫內外的溫差及庫外的濕度。當庫內外的溫度差大于設定值且實測庫外濕度低于設定值時自動給出信號啟動通風設備，否則自動停止通風設備的工作。而溫差及濕度的設定值可由用戶根據(jù)季節(jié)氣候隨時修改，自由調整。

系統(tǒng)的核心為高性能、低成本的單片機gms97c51，他與87c51完全兼容，內部包含4kbotp。通過p0口連接一個4×4鍵盤來實現(xiàn)人工對參數(shù)的自由設定。通過串口連接4位led顯示器，其中2位顯示庫內外的溫差，另外2位顯示濕度。系統(tǒng)定時啟動通過p1口相連的adc0809來完成溫差測量電路送來的溫差及濕度測量電路送來的濕度的a／d轉換信號，并與設定值比較。當滿足啟動條件時通過p2．6控制繼電器j閉合，進一步利用j的觸點啟動通風設備。

下面重點介紹溫差及濕度的測量電路。

2．1　溫差測量電路　　

根據(jù)機械通風的要求，實際上我們并不關心糧庫內外的實際溫度，而是更關心庫內外的溫差。為了簡化測量電路，降低成本，本設計沒有采用傳統(tǒng)測量庫內外溫度再求其差的方法。如圖2所示。直接采用一對匹配性能較佳的ad590l，分別置于庫內外，利用圖2直接測量溫差。顯然vt正比（t1－t2），其中t1，t2分別為糧庫內、外的溫度。

下面重點介紹溫差及濕度的測量電路。

2．1　溫差測量電路

根據(jù)機械通風的要求，實際上我們并不關心糧庫內外的實際溫度，而是更關心庫內外的溫差。為了簡化測量電路，降低成本，本設計沒有采用傳統(tǒng)測量庫內外溫度再求其差的方法。如圖2所示。直接采用一對匹配性能較佳的ad590l，分別置于庫內外，利用圖2直接測量溫差。顯然vt正比（t1－t2），其中t1，t2分別為糧庫內、外的溫度。

2．2　濕度測量電路

片7556構成測量電路。如圖3所示。左邊1／2（7556）組成自激多諧振蕩器，右邊1／2（7556）組成單穩(wěn)態(tài)延時電路。v01，v02邏輯異或后濾波得到直流電壓vd，經(jīng)分析可得：

顯示并控制通風設備（定時時間由用戶設定）。作為完成比較計算的軟件部分由主程序和定時器t0中斷服務程序構成。主程序完成系統(tǒng)初始化及鍵盤管理，程序流程圖見圖4，中斷服務程序，主要判定測量時間是否已到，并進行溫差及濕度測量、換算，進一步判定是否啟動通風設備，程序流程圖見圖5。

4　結　論

（1）通過溫差測量電路及濕度測量電路的設計，真正實現(xiàn)了低成本的要求。 （2）本裝置為定時測控并顯示有關參數(shù)，能夠滿足系統(tǒng)要求的同時，又具有簡單、經(jīng)濟之特點。 （3）靈活的鍵盤輸入方式設定參數(shù)，增加了系統(tǒng)的靈活性。

本機械通風控制系統(tǒng)經(jīng)過使用，證明運行可靠，操作方便，節(jié)省人力投入，提高了自動化控制水平和工作效率，方便了調試和維護，符合機械通風技術的要求，真正做到既經(jīng)濟又實用的控制目的，具有推廣價值。