基于Intel80C51BH的設(shè)施栽培光照信息采集管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)硬件是由光傳感器電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和執(zhí)行電路組成。具體地說是先用光電池來采集光照度信號(hào)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD78 12將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再利用80C51BH單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析并發(fā)出執(zhí)行指令，最后由執(zhí)行電路來執(zhí)行調(diào)整遮光設(shè)備。
1．1 光照度采集及放大電路設(shè)計(jì)
1．1．1 光電池設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的光照度采集由硅光電池來完成．安裝方法如圖1所示。
圖中4個(gè)光電池G1～G4分別放置在4個(gè)獨(dú)立的只有上面透光的箱體底部，避免光線直射到光電池上，上面放置玻璃和遮光材料，根據(jù)透光權(quán)數(shù)的不同，從G1到G4上面的遮光材料的遮光程度是不同的。G1不放遮光材料，G2放置一層，G3放置2層，G4放置4層，遮光材料可用多層半透明的塑料膜代替。
1．1．2 運(yùn)算放大電路設(shè)計(jì)
電路設(shè)計(jì)如圖2所示。
本單元的核心器件是OP07芯片，它是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。OP07同時(shí)具有輸入偏置電流低(±2 nA)和開環(huán)增益高(300 V／mV)的特點(diǎn)。在這里OP07起到放大光照度信號(hào)的作用，輸入信號(hào)在2腳以負(fù)極性電流信號(hào)輸入，輸出信號(hào)以電壓形式由6腳輸出。隨著光強(qiáng)的增強(qiáng)，4個(gè)光電池相繼導(dǎo)通，這樣就把光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)。當(dāng)光照最強(qiáng)時(shí)(200 klux)，4個(gè)光電池都輸出最高電流，使4個(gè)三極管VT1～VT4都處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)輸出電壓最大，理論上輸出電壓UT=5．215 V。考慮到電路中有一定的光電池電流和三極管的誤差，實(shí)際電壓要比這值略低。這里的RP是用于調(diào)零，如果要求測量精度不高時(shí)，RP可以省略，OP07的1、8管腳空置。
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