煙葉自動烘烤實驗系統(tǒng)研制
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系統(tǒng)采用μC／OS嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)進行軟件設計，CPU對大多數(shù)事件的處理都是在任務中完成，各任務之間通過一定的通信方式完成數(shù)據(jù)傳遞與同步。根據(jù)煙葉自動烘烤系統(tǒng)的功能要求，系統(tǒng)設計了溫濕度采集、溫濕度控制、加熱器控制、界面處理、界面刷新等5個任務，其配置如表1所示。
系統(tǒng)程序流程圖如圖5所示，考慮到交互界面的控制命令具有更高的優(yōu)先級，系統(tǒng)首先判斷交互界面中是否有控制命令輸入，如有，則直接判斷需要控制的設備，并進行設備控制，若無，則采集溫度與溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)溫度與溫度數(shù)據(jù)進行相應設備的控制，最終完成數(shù)據(jù)存儲，以供后期提取與分析。
4 系統(tǒng)調(diào)試
將設計中的系統(tǒng)電路板接入至煙葉烘烤箱各電器設備，交互界面如圖6所示。
從圖中可以看出，交互界面除擁有溫度、濕度顯示功能外，還可進行溫度、溫度、升溫速率、風機轉(zhuǎn)速、加熱功率及閥門控制。升溫速率表示當前階段的目標升溫曲線的斜率，單位℃／h。報警鍵在開機時默認開啟，當實際溫度與跟蹤溫度相差2℃或?qū)嶋H濕度與跟蹤濕度相差1℃時，發(fā)出長為0．5 s的間斷報警聲。只有當實際溫度與跟蹤溫度相差1℃以下且實際濕度與跟蹤濕度相差0．5℃以下時，報警開關自動關閉。當烘烤完成時，將發(fā)出的長為2 s的間斷報警聲。運行狀態(tài)時，只有按停止鍵才有效，此時可修改參數(shù)。
從SD卡讀出來溫度數(shù)據(jù)可生成溫度變化曲線，如圖7所示。圖中可以看出實際溫度與目標溫度基本一致，說明智能控制情況良好，實際溫度中兩次溫度急劇下降是因為有斷電關機。目標溫度的曲線斜率為零時，實際溫度與目標溫度有差距，此時加熱器開至最大，使實際溫度盡快達到目標溫度。
5 結束語
針對煙葉烘烤的自動化及后期的數(shù)據(jù)分析，提出了一種煙葉自動烘烤系統(tǒng)的設計方案。系統(tǒng)以微控制器LPC2148為核心，自行設計的數(shù)字式干濕球溫度計采集溫濕度信息，并根據(jù)采集到的溫濕度信息，實現(xiàn)對加熱器功率與通風口開度的自動控制，達到控制烤箱內(nèi)溫濕度的目的；同時，系統(tǒng)具有良好的人機交互界面，并通過SD卡存儲數(shù)據(jù)以便后期分析。本系統(tǒng)具有功能齊全、操作簡便、安全性好、控制精度高等優(yōu)點，提高了勞動效率。
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