基于單片機的烤煙房多點(diǎn)溫濕度測控系統

執行裝置主要是按照圖4所示烤煙過(guò)程對溫濕度的要求來(lái)控制加熱風(fēng)機和排濕風(fēng)機，考慮到電磁兼容性采用4N25光電耦合器來(lái)驅動(dòng)固態(tài)繼電器來(lái)控制。固態(tài)繼電器具有動(dòng)作快、工作穩定、使用壽命長(cháng)及體積小等優(yōu)點(diǎn)，在電路中起著(zhù)自動(dòng)調節，安全保護，轉換電路等作用。

2 軟件設計
本系統程序采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，這樣可以縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，使程序易于調試和維護，可靠性高，可讀性和可移植性好。主要是把接收到的數據進(jìn)行處理、并比較、反饋、輸出到溫、濕度控制執行裝置來(lái)實(shí)現對烤房?jì)葴?、濕度的測控。程序采用模塊化控制設計，循環(huán)式工作模式，周期為2 s，主要包括主程序、溫濕度采樣子程序、溫濕度執行子程序、模糊控制子程序、中斷服務(wù)子程序、數據傳輸子程序等。
打開(kāi)電源系統復位、初始化后微微處理器按照采樣到的當前溫度值為起點(diǎn)，根據設定的各烤程溫度值選定相應的升溫斜率以及相應的時(shí)間間隔，然后由相應的模糊子程序根據控制精度對烤煙房進(jìn)行控制，當采樣到烤煙房溫度達到烤程設定值時(shí)，終止升溫控制過(guò)程轉入恒溫控制狀態(tài)，當溫度低于當前烤程的恒溫時(shí)就有微控制器發(fā)送指令給執行裝置控制加熱器加熱，當溫度高于當前烤程的恒溫時(shí)加熱裝置停止加熱，溫濕度異常時(shí)報警器啟動(dòng)。同時(shí)，間隔1 h記錄一次溫濕度，顯示在上位機系統的歷史曲線(xiàn)里面，以供查詢(xún)。同理，濕度控制也類(lèi)似于溫度。其次，在烤煙過(guò)程中一定要注意烤煙房的密閉性以保證烤出的煙葉質(zhì)量。其中主控制程序流程圖如圖5所示。

2．1 模糊控制
在3段式烤煙工藝中，第一、三段升溫固定斜率為1℃／h，第二段升溫固定斜率為0．5℃／h。其余時(shí)間段為恒定溫度階段，如圖4所示?？緹煼靠臻g大，溫濕度控制存在很大的強時(shí)變、滯后性、非線(xiàn)性等特點(diǎn)，而模糊控制系統的魯棒性強，干擾和參數變化對控制效果的影響被大大減弱，尤其適合于強時(shí)變、滯后、非線(xiàn)性系統的控制，所以模糊控制比傳統式的溫濕度控制、PID等控制有著(zhù)明顯的優(yōu)勢。模糊控制系統響應速度快、設計簡(jiǎn)單，從而使控制系統具有很強的適應能力和智能性。
2．2 人機交互界面系統設計
組態(tài)軟件，又稱(chēng)組態(tài)監控系統軟件，是指一些數據采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件。該軟件處在自動(dòng)控制系統監控層一級的軟件平臺和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶(hù)提供快速構建工業(yè)自動(dòng)控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。上位機顯示裝置采用組態(tài)軟件中常用的軟件組態(tài)王。組態(tài)王(KingView)由北京亞控科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)，目前在市場(chǎng)上廣泛推廣KingView 6．53，KingView 6．55版本。本系統采用經(jīng)典KingView 6．51版本，實(shí)際烤煙實(shí)驗開(kāi)機畫(huà)面如6所示。

3 結語(yǔ)
本文設計的多點(diǎn)烤煙房測控系統結構簡(jiǎn)單、程序設計方便、I／O口擴展簡(jiǎn)便；另外，該系統既具有現場(chǎng)直觀(guān)了解溫濕度的功能，又具有遠程通信功能，為現代化烤煙房群的集中管理提供了必要條件。經(jīng)過(guò)實(shí)際煙農使用，此設計滿(mǎn)足了3段式烘烤工藝的要求，實(shí)現了對烤房的遠程集中監測，所以該系統較傳統上的烤煙房有很大的改進(jìn)，可在現代烤煙房應用中廣泛推廣。