太陽能環境參數測試儀的系統設計

1．5 通信模塊
測試儀通過RS485工業總線與PC機進行通信，其硬件接口電路如圖5所示。

2 軟件設計
2．1 總體設計
測試儀的軟件開發環境采用的是Keil C，所有代碼采用C語言編寫。為了方便程序調試和提高可靠性，軟件采用模塊化結構設計，主要由初始化程序、主程序、子程序、中斷服務程序等組成。單片機上電后即開始循環執行溫濕度、照度測量程序，并以設定的時間間隔在數碼管上輪流動態顯示；按鍵切換和通信功能部分由于使用頻率相對較低，為降低設備功耗，其程序以中斷響應的方式執行。在此要注意中斷優先級的設置：按鍵中斷優先級應高于串口中斷，否則將無法進行顯示切換。主程序流程如圖6所示。

2．2 傳感器驅動程序
本系統采用的傳感器均為集成數字芯片且都具有I2C總線接口，故其驅動程序的編寫要嚴格遵循I2C總線的時序。主程序為每一個參數開辟了一個8位的存儲空間，傳感器將采集到的數據經SDA引腳串行輸出，驅動程序將SDA線上輸出的數據進行串并轉換，并存儲到相應空間中，以方便其他功能程序調用。以下是照度傳感器數據采集程序的部分代碼。
(1)TSL2561初始化

2．3 RS485通信程序
測試儀與上位機的通信采用RS485協議。串口參數為：波特率9600，數據位8位，1個校驗位，1個停止位。其數據格式如圖7所示。

由于RS485總線協議與RS232串口協議只是接口電平上有區別，其軟件編程完全按照串口通信協議進行，此處不再詳述。

結 語
經實驗測試，該環境參數測試儀溫度測量顯示精度可以達到0．1℃，濕度精確到O．1％，照度可以精確到11x。由于主要器件均為I2C數字接口，故本測試儀還有結構簡單、易維護、可擴展性強等特點，具有很高的實用價值；另外，獨特的雙電源供電方式更擴展了它的適用范圍。