溫室智能控制器硬件單片機(jī)設(shè)計(jì)方案
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?。?1） C8051F310 具有17 個(gè)端口I /O; 均耐5V 電壓，大灌電流。被選擇作為數(shù)字I /O 的引腳還可以被配置為推挽或漏極開路輸出。有4 個(gè)通用16 位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，與標(biāo)準(zhǔn)8051 的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器相比，它具有更強(qiáng)的功能并且需要較少的CPU 干預(yù)。每個(gè)捕捉/比較模塊都可以高速輸出或者8 位或16 位脈沖寬度調(diào)制器。這些功能保證了作為控制器的有效輸出控制繼電器［4］。C8051F310 擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)向CIP － 51 提供14 個(gè)中斷源，允許大量的模擬和數(shù)字外設(shè)中斷微控制器。C8051F310 包含16KB 的FLASH 程序存儲器，滿足使用。
?。?2） C8051F310 系列MCU 內(nèi)部有一個(gè)SMBus /I2C 接口、一個(gè)具有增強(qiáng)型波特率配置的全雙工UART 和一個(gè)增強(qiáng)型SPI 接口。每種串行總線都完全用硬件實(shí)現(xiàn)，都能向CIP － 51 產(chǎn)生中斷，需要很少的CPU 干預(yù)，便于和RS485 總線接口通信。
?。?3） C8051F310 擴(kuò)展的中斷系統(tǒng)允許大量的模擬和數(shù)字獨(dú)立工作，在需要時(shí)才中斷控制器。一個(gè)中斷驅(qū)動的系統(tǒng)需要較少的MCU 干預(yù)，有更高的執(zhí)行效率。它包含8KB 的FLASH 程序存儲器，滿足使用。
2 溫室控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)的常規(guī)用法，為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好基礎(chǔ)。硬件結(jié)構(gòu)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮，硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是： 軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件來實(shí)現(xiàn)，以簡化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的功能，其響應(yīng)時(shí)間要比直接用硬件實(shí)現(xiàn)來得長，而且占用CPU 時(shí)間。因此，選擇方案時(shí)，要考慮到這些因素，整個(gè)系統(tǒng)中相關(guān)的器件要盡可能做到匹配。
2. 1 電源電路設(shè)計(jì)
電源電路的主要功能是提供采集模塊和控制模塊的芯片電能供給。需求有單片機(jī)所需數(shù)字電壓3. 3v，傳感器所需電壓5v、12v。以及模擬保護(hù)電壓3. 3av。具體電路如圖2 所示。
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