种子发芽箱的电脑控制系统
合适的温度及光照是育种的重要条件，种子发芽箱的微电脑控制装置就是为了实现对上述条件的自动控制而设计的。系统有恒温控制和变温控制两种基本功能，通过选择可实现各种条件下的温度及光照控制。
1、系统的功能与原理
本装置的主要功能为变温控制部分，模拟自然条件下种子发芽的温度和光照条件。用高温T。和低温T‘两个 数据，模拟白天和夜晚温度的不同;用日光灯的明暗去模拟光照。功能选定后的基本工作过程为:日光灯亮，温度控制在T。。模拟白夭:系统工作一段时间t后 (假定模拟白天时间为t，t<24h)，日光灯熄灭，温度控制在T才。模拟夜晚:再经过24h后，系统又转为模拟白天的控制，温度升至T。，日光灯 打开。
在恒温部分的基本功能与变温相同，不同的是它只育一个恒温T，日光灯可根据需要设置打开和关闭的时间， 这样就可以实现恒温发芽的环境，当然它也阅一用来恒温存储少量种子。系统的温度控制是随着环境温度变化，控制条件也做出相应变化。当系统工作稳定后，内部 温度(箱体内部温度)基本稳定在同一点，而外部温度则随时变化，内外(箱体内外)温差不断变化，内外热量的交换情况也不断变化。如果采用单一的根据内部温 度控制的方法，势必造成压缩机、加热器的频繁启动，从而减少它们的使用寿命，并且温度也不易控制。与此相反，根据外部温度改变加热及制冷的控制条件，例如 当外部温度增大时，应该适当减小压缩机的开始工作温度点，增大压缩机的结束工作温度点等。这样可以尽可能地减少压缩机、加热器的开启次数，相对地延长了它 们的使用寿命。这种控制方式可提高温度控制的效率，并节约能耗。“
2、系统硬件的实现
种子发芽箱系统主要由机械部分和电路控制部分(硬件部分)组成，机械部分为压缩机、加热器、日光灯、风机等。这里要介绍的为电路控制部分(即系统的硬件控制部分、系统的硬件框图如图1。
系统的硬件主要由四部分组成:①由CPU有储器等组成的简化微处理器系统，介:现对数据的处理和控制计算。②用户控制台输入及显示部分，操作者通过控制台进行功能选择及相应的数据输入，一可使系统工作在不同的状态，实现对种子发芽的各一种自然环境的模拟; 显示部分则用来指示系统的工作状态及内外温度，使用户可随时对系统的工作状况进行监督，这部分是系统与用户的主要界面。③温度读入部分，主要包括:温度传感器、A/D转换器件等。温度传感器把内外温度值转化为电压值，然后经过A/D转换为相应的数字量后由数据总线送入CPU，经过CPU的运算可得到箱体内外的温度值。④机械部分的控制输出，这一部分是电路部分和机械部分的界面。CPU经过运算得出相应的控制输出，实现对压缩机、加热器、日光灯等的控制，从 而实现了对温度和光照的最终控制。
3、系统程序的结构和主要模块如下(程序框图参见图2)。
(1)初始化模块。在这个程序里初始化很重要，主要包括:中断优先级的设定，扩展口的初始化，定时器的初始化等。初始化完毕后显示提示符，将控制权交给用户。
(2)控制及显示扫描模块。可完成显示扫描功能。可接收用户的指令和数据，按用户的要求进行相应的控制。
(3)读出温度模块。控制A/D转换器件，可得到相应的内外温度的数字量，但从A/D读出的数字量并不是温度值，此模块可把所得的数字量按一定的数学模型进行处理而得到温度值，送至显示模块及控制模块。
(4)正常检查及报警处理模块。本系统正常后，温度控制稳定，浮动很小多当箱内温度浮动超出预定范围 时，则认为出现异常情况。有时人为的开箱门检查、放入、取出物品(种子)时也会造成箱内温度浮动超范围，此时越界量很小，认为是正常范围内的异常，仅只报警而提醒用户注意。但如果温度浮动大大超出预定范围，则认为出现了严重故障，需要另行处理。
(5)控制模块。此模块是本程序的核心模块，恒温和变温部分都采用了随环境条件不同而改变控制条件的办法，并且要随时读取时间常数，用来控制日光灯的状态，高温和低温的转化，以实现黑夜白天的模拟。
(6)时间模块。在此程序中时间很重要，不但确定黑夜和白天的转化需要随时读取时间常数，而且在每次压缩机启动前也要读取时间常数，用来判断它是否停机3Inin以上，如果没有，则不能启动。这种定时一般依靠定时中断来实现。
