基于單片機的烤煙房多點溫濕度測控系統

執行裝置主要是按照圖4所示烤煙過程對溫濕度的要求來控制加熱風機和排濕風機，考慮到電磁兼容性采用4N25光電耦合器來驅動固態繼電器來控制。固態繼電器具有動作快、工作穩定、使用壽命長及體積小等優點，在電路中起著自動調節，安全保護，轉換電路等作用。

2 軟件設計
本系統程序采用C語言編寫，這樣可以縮短開發周期，降低開發成本，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行處理、并比較、反饋、輸出到溫、濕度控制執行裝置來實現對烤房內溫、濕度的測控。程序采用模塊化控制設計，循環式工作模式，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、中斷服務子程序、數據傳輸子程序等。
打開電源系統復位、初始化后微微處理器按照采樣到的當前溫度值為起點，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行控制，當采樣到烤煙房溫度達到烤程設定值時，終止升溫控制過程轉入恒溫控制狀態，當溫度低于當前烤程的恒溫時就有微控制器發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加熱裝置停止加熱，溫濕度異常時報警器啟動。同時，間隔1 h記錄一次溫濕度，顯示在上位機系統的歷史曲線里面，以供查詢。同理，濕度控制也類似于溫度。其次，在烤煙過程中一定要注意烤煙房的密閉性以保證烤出的煙葉質量。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。其余時間段為恒定溫度階段，如圖4所示。烤煙房空間大，溫濕度控制存在很大的強時變、滯后性、非線性等特點，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，尤其適合于強時變、滯后、非線性系統的控制，所以模糊控制比傳統式的溫濕度控制、PID等控制有著明顯的優勢。模糊控制系統響應速度快、設計簡單，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
組態軟件，又稱組態監控系統軟件，是指一些數據采集與過程控制的專用軟件。該軟件處在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動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軟件中常用的軟件組態王。組態王(KingView)由北京亞控科技發展有限公司開發，目前在市場上廣泛推廣KingView 6．53，KingView 6．55版本。本系統采用經典KingView 6．51版本，實際烤煙實驗開機畫面如6所示。

3 結語
本文設計的多點烤煙房測控系統結構簡單、程序設計方便、I／O口擴展簡便；另外，該系統既具有現場直觀了解溫濕度的功能，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。經過實際煙農使用，此設計滿足了3段式烘烤工藝的要求，實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，可在現代烤煙房應用中廣泛推廣。