基于A(yíng)Txmega128A1的溫室環(huán)境檢測系統設計

4.3 空氣二氧化碳濃度傳感器模塊

采用MG811二氧化碳感應探頭作為敏感元件，其硬件接口電路如圖2(c)所示。模塊可設定閾值，當環(huán)境參數超過(guò)閾值時(shí)，DOUT引腳輸出低電平。模塊亦可在A(yíng)OUT引腳輸出模擬電壓，根據電壓大小查表即可得知當前空氣二氧化碳濃度參數。測量范圍為0~10000ppm.

MG811二氧化碳傳感器具有靈敏度高、選擇性良好、使用壽命長(cháng)、穩定性好的優(yōu)點(diǎn)。模塊內部帶有溫度補償輸出，當環(huán)境溫度變化時(shí)，輸出電壓信號變化，溫度變化量轉換為對應電壓輸出變化量，從而通過(guò)程序補償該溫度變化量，使探頭能更有效的檢測。

4.4 光照強度傳感器模塊

采用BH1750光強采樣模塊來(lái)測量光照強度，其硬件接口電路如圖2(d)所示。該模塊光譜范圍與人眼相近，對光源依賴(lài)性不大，具有測量范圍寬(1~65535勒克斯)和高分解的特點(diǎn)。內部帶有1.8V電壓的邏輯輸入接口，照度數字轉換器，I2C總線(xiàn)接口，因此無(wú)需任何外部器件即可實(shí)現實(shí)時(shí)的光照強度采樣。

4.5 鍵盤(pán)顯示、報警、電源模塊鍵盤(pán)與顯示模塊是用戶(hù)與溫室環(huán)境檢測儀進(jìn)行信息交流的模塊，鍵盤(pán)由多個(gè)按鍵組成，顯示電路采用Nokia5110液晶顯示模塊，報警電路則由發(fā)光二極管、三極管、蜂鳴器組成，其硬件電路如圖3所示。電源模塊采用穩壓芯片使蓄電池電壓轉化成所需要的供電電壓，其硬件電路如圖4所示。

5.系統軟件設計

溫室環(huán)境檢測儀軟件設計主要包括按鍵掃描設計、Nokia5110顯示程序的設計、I2C通信接口設計。系統軟件設計總流程如圖5所示。

數據采樣成功后進(jìn)行處理并送液晶顯示，再判斷是否偏離預先設定的閾值，沒(méi)偏離，則繼續采樣，若偏離則控制外部設備如供水、溫控、照明、濕度控制等系統進(jìn)行適量的調控，直至采樣數據回到閾值之內，則達到檢測的目的，從而維持溫室環(huán)境參數的穩定。

6.結論

溫室環(huán)境所需控制的理化指標眾多，為了能實(shí)現自動(dòng)控制這些理化指標并使多項理化指標測量一體化，采用單片機及傳感器實(shí)現的溫室環(huán)境檢測儀，先采樣溫室環(huán)境參數，然后根據設定的閾值判斷是否超標或過(guò)低，從而控制外部設備的開(kāi)關(guān)，實(shí)現平衡溫室各項理化指標參數，使溫室環(huán)境參數維持穩定。經(jīng)過(guò)實(shí)驗驗證，該設計方案達到溫室環(huán)境參數檢測的要求。