基于单片机的烤烟房多点温湿度测控系统
显示器采用性价比较高的1602LCD液晶显示器，可以实现在现场直观了解烤房内部温、湿度情况。串口通信部分采用MAX232芯片进行TTL电平和RS 485电平之间的转换实现与上位机数据传输，加入串口的目的：给单片机下载程序；使微控制器具有远程通信或远程监控的功能；将微控制器每天采集到的数据的极限值和发生异常的数据记录在其内部的EPROM中，当工作人员需要查看数据时，可以直接通过串口读取数据。由于RS 485传输最长距离可达1．5 km，为提高系统远距离数据传输的抗干扰能力在系统中设置两级光电耦合器。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/170648.htm
执行装置主要是按照图4所示烤烟过程对温湿度的要求来控制加热风机和排湿风机，考虑到电磁兼容性采用4N25光电耦合器来驱动固态继电器来控制。固态继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长及体积小等优点，在电路中起着自动调节，安全保护，转换电路等作用。
2 软件设计
本系统程序采用C语言编写，这样可以缩短开发周期，降低开发成本，使程序易于调试和维护，可靠性高，可读性和可移植性好。主要是把接收到的数据进行处理、并比较、反馈、输出到温、湿度控制执行装置来实现对烤房内温、湿度的测控。程序采用模块化控制设计，循环式工作模式，周期为2 s，主要包括主程序、温湿度采样子程序、温湿度执行子程序、模糊控制子程序、中断服务子程序、数据传输子程序等。
打开电源系统复位、初始化后微微处理器按照采样到的当前温度值为起点，根据设定的各烤程温度值选定相应的升温斜率以及相应的时间间隔，然后由相应的模糊子程序根据控制精度对烤烟房进行控制，当采样到烤烟房温度达到烤程设定值时，终止升温控制过程转入恒温控制状态，当温度低于当前烤程的恒温时就有微控制器发送指令给执行装置控制加热器加热，当温度高于当前烤程的恒温时加热装置停止加热，温湿度异常时报警器启动。同时，间隔1 h记录一次温湿度，显示在上位机系统的历史曲线里面，以供查询。同理，湿度控制也类似于温度。其次，在烤烟过程中一定要注意烤烟房的密闭性以保证烤出的烟叶质量。其中主控制程序流程图如图5所示。
2．1 模糊控制
在3段式烤烟工艺中，第一、三段升温固定斜率为1℃／h，第二段升温固定斜率为0．5℃／h。其余时间段为恒定温度阶段，如图4所示。烤烟房空间大，温湿度控制存在很大的强时变、滞后性、非线性等特点，而模糊控制系统的鲁棒性强，干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱，尤其适合于强时变、滞后、非线性系统的控制，所以模糊控制比传统式的温湿度控制、PID等控制有着明显的优势。模糊控制系统响应速度快、设计简单，从而使控制系统具有很强的适应能力和智能性。
2．2 人机交互界面系统设计
组态软件，又称组态监控系统软件，是指一些数据采集与过程控制的专用软件。该软件处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。上位机显示装置采用组态软件中常用的软件组态王。组态王(KingView)由北京亚控科技发展有限公司开发，目前在市场上广泛推广KingView 6．53，KingView 6．55版本。本系统采用经典KingView 6．51版本，实际烤烟实验开机画面如6所示。
3 结语
本文设计的多点烤烟房测控系统结构简单、程序设计方便、I／O口扩展简便；另外，该系统既具有现场直观了解温湿度的功能，又具有远程通信功能，为现代化烤烟房群的集中管理提供了必要条件。经过实际烟农使用，此设计满足了3段式烘烤工艺的要求，实现了对烤房的远程集中监测，所以该系统较传统上的烤烟房有很大的改进，可在现代烤烟房应用中广泛推广。
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