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关键字:温室环境 检测系统 ATxmega128A1
1.引言
温室又称暖房,在环境参数恒定的温室里培养植物,能为植物提供更合适的生长环境。温室包括栽种槽、供水系统、温控系统、辅助照明系统、湿度控制系统等。要实现温湿度等理化指标的调控,必须先获得当前环境的各项理化指标参数。因此,可在温室中的各个分布点放置环境的各项理化指标参数的采样模块,根据当前各项理化指标参数及预先设定的各项理化指标的阈值,利用继电器控制外部设备的开关,则可使温室维持恒定的土壤温湿度、空气温湿度、二氧化碳浓度、光照强度等理化指标。
2.ATxmega128A1介绍
ATxmega128A1是强化性能的8位AVR微处理器。其具有128KB闪存,工作电压为1.6~3.6V,是目前唯一使用1.6V电压工作的闪存微处理器,功耗超低且具有丰富的片上资源:4路模拟比较器、4通道DMA控制器、8通道事件系统、4个SPI接口、4个I2C口、8个16位定时/计数器、2个16路12位A/D转换器、2个2路12位D/A转换器、1个AES加密引擎、1个RTC,以上资源均不用CPU资源,可最大限度提高系统性能且降低功耗,最高可达32MI/s的处理性能。由于其丰富的片上资源,使得外围电路得到极大的简化,同时又提高了系统的稳定性、安全性及可靠性。
3.系统总体设计
本文所设计的温室环境检测仪,要求可以对温室内的空气温湿度、土壤温湿度、空气二氧化碳浓度、光照强度进行采样,并用液晶屏显示各个监测点的环境参数,其设计框图如图1所示。
各个传感器模块把被测的非电量转换为可测量的电压值或数据,ATxmega128A1微控制器根据各个传感器的数据传输协议与其通信,获取各个传感器检测到的环境参数,并将环境参数传输至储存器中进行数据处理,最终获得当前温室环境的各项理化指标参数。
温室环境检测仪采用了低功耗的的微控制器ATxmega128A1、传感器模块以及低功耗的器件,因此该温室环境检测仪具有功耗低的特点。另外,传感器模块的线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、漂移等静态特性良好,能够满各种温室场合。温湿度传感器具有瞬时响应快的特性,使温室环境检测仪在温室环境参数失调时能及时检测出温室环境参数的变化并输送给控制电路进行调整,从而使温室环境稳定,维持农作物生长所需的最适宜的环境参数。
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