《大棚溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造專業(yè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大棚溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造專業(yè)（46頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 大棚溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)出現(xiàn)了越來(lái)越多的溫室，對(duì)于溫室效應(yīng)，人們對(duì)其要求逐漸變得全面而嚴(yán)謹(jǐn)。要以生產(chǎn)效率最大化為目標(biāo)，也就意味著要不斷加強(qiáng)自動(dòng)化的程度。但是，對(duì)于過(guò)去傳統(tǒng)的蔬菜溫室，所采用的管理模式為人工親自操作，其溫室的檢測(cè)與控制必需由人來(lái)完成，如需要有人去觀測(cè)放置在溫室里的溫度計(jì)，才能掌握其溫度狀況。關(guān)于此類模式，不僅浪費(fèi)時(shí)間和人力資源，還無(wú)法獲得良好的檢測(cè)和控制效果，信息反饋和處理既不準(zhǔn)確也不快速，其導(dǎo)致的結(jié)果便是無(wú)法保證棚戶的經(jīng)濟(jì)利益。因?yàn)閭鹘y(tǒng)溫室的管理模式未盡人意，同時(shí)要以“高效、科學(xué)”作為農(nóng)業(yè)生

2、產(chǎn)原則，以促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)進(jìn)步為目標(biāo)，本人認(rèn)為當(dāng)務(wù)之急是研發(fā)制造出一種低成本、易操作、自動(dòng)化程度高的裝置，從而優(yōu)化無(wú)人監(jiān)測(cè)的溫室管理模式，改善其管理效率和生產(chǎn)水平。 關(guān)鍵詞：溫度 質(zhì)量 自動(dòng)化 控制  Abstract: Now that the number of greenhouse is increasing, the demand for greenhouse effect is also more stringent. In order to improve production efficiency, automation is a

3、lso required more and more. Traditional greenhouses can only be manually detected and controlled. Thermometers are hung inside the house, and the way to view thermometers is based on the past. This method is time-consuming, laborious and costly, with low accuracy and manipulation. It is easy to brin

4、g huge losses to the shacks. The traditional way is time-consuming and laborious, which makes it difficult for people to be satisfied. Therefore, in order to improve the rapid development of our agriculture and improve the scientific accuracy of agricultural research, I think it is necessary to stud

5、y and develop a device with low price, high automation and convenient operation to improve the management efficiency of unmanned automation. Improve the quality of production. Key word：temperature quality automation control  目錄 目錄 前言 1對(duì)設(shè)計(jì)的整體概述 1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景 1.2 設(shè)計(jì)的目的與意義

6、1.3國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 1.4存在的問(wèn)題 1.5本文的主要設(shè)計(jì)工作 2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1系統(tǒng)總框設(shè)計(jì) 2.2傳感器的選擇 3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3.1單片機(jī)模塊 3.1.1單片機(jī)的選擇 3.1.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 3.2溫濕度采集模塊 3.21溫度傳感器的選用 3.3液晶顯示模塊 3.3.1 LCD1602概述 3.3.2 LCD1602基本參數(shù)及引腳功能 3.4報(bào)警 3.5控制 3.6閥值 4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì) 4.1軟件程序設(shè)計(jì) 4.2仿真軟件介紹 4.2.1 Proteus簡(jiǎn)介 4.2.2 KeilC5

7、1編譯器簡(jiǎn)介 4.3整體下載與調(diào)試 4.3.1 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝 4.3.2下載程序 4.3.3調(diào)試 5系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 總結(jié) 致謝 參考文獻(xiàn) 附錄1 附錄2 前言 進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)水平邁上了新的臺(tái)階，世界上各個(gè)國(guó)家也重點(diǎn)關(guān)注溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)的研發(fā)工作。監(jiān)控參數(shù)之所以是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程里的關(guān)鍵要素，主要是由于其隨處可見(jiàn)。在今天，國(guó)外存在一些被稱為綠色家庭的目標(biāo)，智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，可是其花費(fèi)高昂，家庭溫室這一理念無(wú)法讓更多的普通人使用。目前，我們所處的境遇是，如何研究制造出一種貼近百姓且性能優(yōu)越的溫度控制系統(tǒng)，使其可以真正的推廣應(yīng)用

8、到中國(guó)的相關(guān)領(lǐng)域。溫室現(xiàn)代化是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)向前進(jìn)步的必經(jīng)之路。本文以溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)為例，從而研究設(shè)計(jì)了一種溫濕度檢測(cè)的系統(tǒng)。該種溫室溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)的電路硬件設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)部分：STC89C52單片機(jī)、DHT11傳感器、LCD顯示1602型和模擬調(diào)節(jié)部分；其溫濕度顯示和閥值設(shè)置是借由相關(guān)軟件編程，把數(shù)據(jù)導(dǎo)入微控制器。 1對(duì)設(shè)計(jì)的整體概述 1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景 本次設(shè)計(jì)里，使用STC89C52單片機(jī)來(lái)進(jìn)行環(huán)境溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)主體分為:環(huán)境溫濕度的感應(yīng)和檢測(cè)；假如溫濕度超出正常值，報(bào)警燈發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)相

9、關(guān)設(shè)備（繼電器等控制系統(tǒng)）；加濕設(shè)備運(yùn)行后，由單片機(jī)系統(tǒng)評(píng)價(jià)異常情況是否解決，若問(wèn)題解決，則停止報(bào)警。本文設(shè)計(jì)的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)具有價(jià)格低廉、簡(jiǎn)單易行、準(zhǔn)確度高和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。不論是工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，還是機(jī)電一體化領(lǐng)域，STC控制芯片均有重要的地位。該種單片機(jī)的操作難度低，可在短時(shí)間內(nèi)就能掌握其使用，且自動(dòng)化程度高，由此可以看出其優(yōu)勢(shì)之大。 1.2 設(shè)計(jì)的目的與意義 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，關(guān)于農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展的探討也逐漸受到重視。我國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)當(dāng)追求符合新時(shí)代需求的生產(chǎn)模式。因此，設(shè)施農(nóng)業(yè)仍然是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重。當(dāng)前，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的關(guān)鍵要素是指如何檢控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)，如溫濕度

10、、土壤濕度、氧氣濃度等參數(shù)。關(guān)于種植農(nóng)作物時(shí)，其生長(zhǎng)所需的能量很大程度上取決于大棚環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)”目標(biāo)，也就是更好的把握作物的生長(zhǎng)過(guò)程，這需要我們能夠?qū)ζ鋵?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)收集的信息進(jìn)行處理研究。在過(guò)去的農(nóng)業(yè)模式中，對(duì)于如何測(cè)控溫濕度的手段，只能由農(nóng)民親自使用相關(guān)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行檢測(cè)，人為使用調(diào)節(jié)溫濕度的設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制。此類模式顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)是，人工讀數(shù)必然存在較大誤差，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確度差和應(yīng)急操作不及時(shí)，浪費(fèi)了時(shí)間和人力資源。盡管我國(guó)已經(jīng)從國(guó)外進(jìn)口了相關(guān)先進(jìn)設(shè)備，但是由于花費(fèi)巨大，無(wú)法普及，導(dǎo)致僅局部地區(qū)能夠使用。假如想提高我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，首先要做的便是方法和系統(tǒng)的變革

11、，研發(fā)出先進(jìn)的檢測(cè)手段以及溫室自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠采集可信度和精確度都高的數(shù)據(jù)。建立中央監(jiān)控室，將有利于IPC監(jiān)控環(huán)境參數(shù)并分析作物生長(zhǎng)規(guī)律。檢控此類參數(shù)，將有利于優(yōu)化作物的生長(zhǎng)，并有助于加快我國(guó)溫室現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程和改善其經(jīng)濟(jì)效益。近些年來(lái)，隨著微控制器的升級(jí)以及IVC技術(shù)的推廣，檢測(cè)溫室參數(shù)的要求日益提高。本設(shè)計(jì)主要是研發(fā)一種精度高、性能優(yōu)越、價(jià)位較低、可靠性強(qiáng)的溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 1.3國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 當(dāng)前，科學(xué)發(fā)展日新月異，其中農(nóng)業(yè)科技更是進(jìn)步巨大，溫室已然變成現(xiàn)代高產(chǎn)經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)的重中之重。在未來(lái)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)必然是專業(yè)化與自動(dòng)化。現(xiàn)代智能跟蹤控制系統(tǒng)作為一款室內(nèi)環(huán)境管理科學(xué)系統(tǒng)

12、，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于智能化。該系統(tǒng)擁有高端的傳感儀器，從而保證控制操作的準(zhǔn)確度。關(guān)于科學(xué)信息技術(shù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用，最大的體現(xiàn)便是智能檢測(cè)控制體系的使用。該體系借由軟硬件共同編制了相應(yīng)的指令來(lái)進(jìn)行管理，從而減少了大量的人為操作，這種自動(dòng)化的管理模式逐漸在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主流地位。這種自動(dòng)化的生產(chǎn)管理模式，表明了農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化發(fā)展，而想要推進(jìn)現(xiàn)代化進(jìn)程，則不可避免的要使用電子計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制技術(shù)。隨著近些年電子信息技術(shù)水平的提升，溫室大棚的管理模式將會(huì)發(fā)生巨變，這對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的變革同樣意義非凡。 目前，基本上只有像美國(guó)這樣的發(fā)達(dá)國(guó)家才推廣應(yīng)用了現(xiàn)代智能檢測(cè)系統(tǒng)，在中國(guó)鮮有使用，中國(guó)在這方面顯然處

13、于落后的地位。雖然該系統(tǒng)有在我國(guó)局部地區(qū)有所使用，但是管理經(jīng)驗(yàn)少、技術(shù)水平低限制了經(jīng)濟(jì)收益，還有高額的成本，這些因素都阻礙了其在我國(guó)的推廣。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的實(shí)際情況，想要使智能溫室控制系統(tǒng)在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍推廣，則必須對(duì)自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，包括加強(qiáng)智能化程度、簡(jiǎn)化操作方式、降低成本，這樣才能適應(yīng)我國(guó)農(nóng)民的實(shí)際需求。 現(xiàn)在，我國(guó)對(duì)于溫室測(cè)控系統(tǒng)的研發(fā)尚處于起步階段。同時(shí)，該系統(tǒng)的質(zhì)量保證不僅取決于技術(shù)水平，還依賴于政府的監(jiān)管水平，這些都與發(fā)達(dá)國(guó)家相差甚遠(yuǎn)。實(shí)際上，作物的生長(zhǎng)是由多種環(huán)境因素所共同影響和制約，這些因素包括溫濕度與CO2濃度等。上述情況也是迫切需要研發(fā)出一款性價(jià)比高、適應(yīng)我國(guó)國(guó)

14、情的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原因。圍繞“溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施”該課題，本文查閱了眾多文獻(xiàn)和有關(guān)資料，分析了當(dāng)前主要推廣的溫室環(huán)境參數(shù)檢測(cè)的手段與儀器，然后指出其存在的嚴(yán)重不足之處： （1）許多設(shè)備功能不完善而且價(jià)格貴。這些設(shè)備只能在一個(gè)時(shí)刻檢測(cè)一個(gè)參數(shù)，所以如果要檢測(cè)多組參數(shù)時(shí)，只能通過(guò)增加儀器數(shù)量來(lái)解決，這無(wú)疑加大了操作難度。不具備多站點(diǎn)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)操作，必然導(dǎo)致效率低效、人力物力與時(shí)間的浪費(fèi)。 （2）由于核心技術(shù)均掌握在國(guó)外手中，引進(jìn)需花費(fèi)高昂的專利費(fèi)用，這提高了生產(chǎn)成本，銷售價(jià)格也隨之上漲，這無(wú)疑阻礙了一般廠商和農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)的積極性。 （3）國(guó)內(nèi)沒(méi)有制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這同樣阻礙了國(guó)內(nèi)該行業(yè)的進(jìn)步。

15、 1.4存在的問(wèn)題 關(guān)于過(guò)去溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般都使用模擬技術(shù)。使用熱電阻、熱電偶等模擬部件制作傳感器。此外，該系統(tǒng)不得不添加補(bǔ)償電路，這導(dǎo)致安裝變得更加麻煩，同時(shí)也增加了成本，另一方面，微處理器的識(shí)別與處理還要先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，其中便會(huì)產(chǎn)生誤差甚至是錯(cuò)誤，像信號(hào)調(diào)理電路或測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差等，最終導(dǎo)致該系統(tǒng)的測(cè)控穩(wěn)定性?？茖W(xué)技術(shù)的日新月異，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)也受此影響，這類測(cè)控系統(tǒng)同樣逐漸變得更加功能完善、性能優(yōu)越。其中，普及大棚的使用，便應(yīng)有相應(yīng)的先進(jìn)儀器來(lái)實(shí)時(shí)測(cè)控棚內(nèi)溫濕度等情況，以達(dá)到自動(dòng)化管理的目標(biāo)。但是，該領(lǐng)域所使用的測(cè)控系統(tǒng)仍沒(méi)有脫離傳統(tǒng)，始終是模擬溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、多路

16、模擬開(kāi)關(guān)和單片機(jī)。這類系統(tǒng)若想將傳感器收集的數(shù)據(jù)傳輸至采集卡中，便不得不在棚內(nèi)布設(shè)許多測(cè)溫電纜，如此以來(lái)，不僅花費(fèi)高昂，而且由于模擬信號(hào)抗干擾能力差，所以在測(cè)量時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大的誤差。 1.5本文的主要設(shè)計(jì)工作 本文的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)，單片機(jī)是STC系列，傳感器是DHT11，價(jià)格都相對(duì)低廉。其具體分為軟、硬件設(shè)計(jì)。其中，硬件由以下幾塊組成，分別是單片機(jī)、報(bào)警裝置、顯示、調(diào)節(jié)裝置以及傳感器。顯示裝置主要包括DHT11和LCD1602。這種電路不復(fù)雜、穩(wěn)定性好、運(yùn)行快、易調(diào)整，存在實(shí)際使用價(jià)值，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中推廣使用的難度較小。 本設(shè)計(jì)的一大優(yōu)勢(shì)在于：溫濕度的相關(guān)參數(shù)，如上限值與預(yù)置值，能由下位

17、機(jī)的按鍵輸入，溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)能由非電量參數(shù)轉(zhuǎn)為電量信號(hào)，然后進(jìn)一步處理后傳輸至單片機(jī)，由其對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并再傳輸至緩沖區(qū)，LCD1602可以始終顯示該數(shù)據(jù)，此外對(duì)比預(yù)置值并分析；之后，根據(jù)分析結(jié)果指示執(zhí)行機(jī)構(gòu)，借由繼電器操作相關(guān)設(shè)備（排風(fēng)扇等），從而調(diào)整棚內(nèi)的溫濕度始終保持在合適范圍里。  2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1系統(tǒng)總框設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括以下幾種模塊：信息采集、分析處理、顯示、設(shè)置、報(bào)警和控制。對(duì)所采集的信息分析處理是使用STC芯片，其性能優(yōu)越，穩(wěn)定性好。信息采集選擇DHT11，所能測(cè)得的溫度區(qū)間是0～50℃，濕度區(qū)間是20%～90%RH，采用單總線形式，接口簡(jiǎn)單

18、，已經(jīng)校準(zhǔn)，8Bit分辨率，符合多數(shù)環(huán)境測(cè)量需求。若想改變測(cè)量上限和下限，僅用換成其它型號(hào)溫濕度傳感器，并且無(wú)需擔(dān)心兼容問(wèn)題。搭配EEPROM芯片AT24C04，便能保證已經(jīng)儲(chǔ)存的溫度、濕度最大值掉電永久保存。借由按鍵，便能輕松的改變溫濕度的最大值。若溫濕度超出范圍，則報(bào)警燈點(diǎn)亮。同時(shí)，該信號(hào)還能借由三極管控制繼電器，進(jìn)而控制斷風(fēng)機(jī)、加熱器等設(shè)備的運(yùn)行。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理如圖2.1所示。 圖2.1 溫濕度控制器 2.2傳感器的選擇 溫濕度檢測(cè)模塊采用DHT11。它所采用的技術(shù)十分先進(jìn)，該產(chǎn)品的使用時(shí)間久、可靠性強(qiáng)。除此之外，電阻式感濕元件與NTC測(cè)溫元件這兩個(gè)元件共同組成了傳感

19、器，同時(shí)還接入了功能強(qiáng)大的8位單片機(jī)。該產(chǎn)品擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括運(yùn)行速度十分迅捷、穩(wěn)定性極強(qiáng)、價(jià)格低廉等。溫濕度的測(cè)量范圍和精度也能滿足該次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。對(duì)比其他復(fù)雜的傳感器，該型號(hào)傳感器操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好，性價(jià)比高，故本次設(shè)計(jì)采用DHT11溫度傳感器。  3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 3.1單片機(jī)模塊 3.1.1單片機(jī)的選擇 方案一：選擇AT89C52單片機(jī)。這種單片機(jī)產(chǎn)自ATMEL企業(yè)。該單片機(jī)型號(hào)是CMOS，其優(yōu)點(diǎn)是性能強(qiáng)大并且節(jié)能，其中的配件制造均源自于該家企業(yè)高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)，能夠匹配MCS-51指令系統(tǒng)，不存在任何沖突問(wèn)題，其中包括8位CPU和Flash存儲(chǔ)單元。使用該

20、單片機(jī)具有諸多優(yōu)勢(shì)，一方面，它對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)備無(wú)特殊要求，減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間，可對(duì)編程加密，其保密性強(qiáng)；另一方面，該單片機(jī)的價(jià)位適中，貨源充足，用于制作系統(tǒng)可使其體積減小、可靠性上升、花費(fèi)減少。若要用5V電壓編制程序，僅需程序不超過(guò)8K，同時(shí)使用所有I/O口，擦寫(xiě)速度極快。此外，該類型的加密手段為三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，簡(jiǎn)單易行有保障，不用擔(dān)心被抄襲。PO口為三態(tài)雙向口，由于僅有它可以進(jìn)行外部存儲(chǔ)器的相關(guān)控制，所以一般也叫做數(shù)據(jù)總線口。 方案二：選擇STC89C52單片機(jī)。該種型號(hào)的操作程序與AT不存在任何沖突，可是真正使用的過(guò)程中有以下麻煩： （1）AT不支持ISP下載功能，只能借助于其他外部手段；S

21、TC則能通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口，具體相關(guān)的內(nèi)容下載需登陸其廠商官網(wǎng)。 （2）STC的運(yùn)行十分迅速，約為AT的3~30倍。但是，這也會(huì)帶來(lái)一定問(wèn)題，可能造成某程序適用于AT，卻不適用于STC，比如部分對(duì)程序要求很高的模塊，得在STC上延長(zhǎng)時(shí)間，其時(shí)間約為AT的10~30倍即可，可由調(diào)試驗(yàn)證。 （3）STC的適應(yīng)性強(qiáng)，其正常的工作電壓只要大于3V，這對(duì)于AT是必然行不通的。因此，若某系統(tǒng)使用STC能正常運(yùn)行，卻不適用于AT，此時(shí)驗(yàn)證最小系統(tǒng)，觀察其有無(wú)順利供電。 對(duì)比上述方案一和方案二，結(jié)合作者所學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，以及作者個(gè)人和所處學(xué)校的實(shí)際情況，綜合分析可實(shí)際獲取的資源狀況，所以最終選擇STC89

22、C52。 3.1.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)包含以下部分：電源、振蕩電路、復(fù)位和擴(kuò)展部分等。就設(shè)計(jì)完整性而言，第一部分即穩(wěn)定的電源供電模塊，這是系統(tǒng)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要素。本次設(shè)計(jì)中的該模塊借由電腦USB口來(lái)充當(dāng)，或者在外部安裝一個(gè)5V電源供電模塊。 圖3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理 3.2溫濕度采集模塊 3.21溫度傳感器的選用 數(shù)字型溫濕度傳感器的主要特征是能夠直接輸出數(shù)字量。DHT11的數(shù)字信號(hào)輸出已經(jīng)得到校準(zhǔn)，其性能可靠、穩(wěn)定，使用的普及度已經(jīng)比較高。該傳感器的訪問(wèn)形式是利用二線數(shù)字串行接口來(lái)完成，故硬件接口

23、電路一點(diǎn)也不復(fù)雜。該傳感器使用4針單排引腳封裝，接通電源后，為了使?fàn)顟B(tài)穩(wěn)定下來(lái)，需稍等1秒，不做其他操作。為了去耦濾波，需要安裝一個(gè)電容為100nF的電容器，具體位置是在電源引腳間，其標(biāo)識(shí)為VDD和GND。實(shí)物見(jiàn)下圖。 圖3.2 DHT11實(shí)物 DHT11傳感器模塊的軟件流程如圖3.3所示： 圖 3.3 DHT11傳感器模塊程序流程 DHT11的技術(shù)參數(shù)如下： 供電電壓：3.3~5.5V DC； 輸出：?jiǎn)慰偩€數(shù)字信號(hào)； 測(cè)量范圍：濕度20～90%RH，溫度0~50℃； 測(cè)量精度：濕度5%RH，溫度2℃； 分辨率：濕度1%RH，溫度1℃； 互換性：可完全互換;

24、 長(zhǎng)期穩(wěn)定性：<1%RH/年； 本次設(shè)計(jì)采用溫濕度傳感器DHT11．它具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單等特點(diǎn)．具體接口如下： 引腳1：VDD 供電3～5.5V DC； 引腳2：DATA 串行數(shù)據(jù),單總線； 引腳3：NC 空腳,請(qǐng)懸空； 引腳4：GND 接地,電源負(fù)； 不可忽略的是，當(dāng)引腳2接入后，需要安裝上拉電阻，并通電。該傳感器的電路如下圖所示。電路的連接十分容易，上下位的連接只要通過(guò)一個(gè)I/O口。關(guān)于如何選擇上拉電阻，通常依據(jù)連接線的長(zhǎng)度，若長(zhǎng)度小于20m，則選擇5K上拉電阻，反之，視具體情況而定。 圖3.4 DHT11溫濕度傳感器外型及管腳

25、 DHT11采取單總線數(shù)據(jù)格式，其含義是指一個(gè)數(shù)據(jù)引腳端口便能實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，其數(shù)據(jù)包大小為5Byte（40Bit）。通信時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)3毫秒，數(shù)據(jù)分為整數(shù)與小數(shù)部分，數(shù)據(jù)傳輸全部完成是40bit，高位先出。 3.22數(shù)據(jù)幀的描述： 微處理器要和傳感器若要保持一致，需使用DATA，其數(shù)據(jù)格式為單總線，通訊期大致是4ms，數(shù)據(jù)組成同上，詳情會(huì)在后續(xù)解釋?，F(xiàn)在小數(shù)部分的讀出是“0”，將來(lái)可擴(kuò)展。 3.23時(shí)序描述： 用戶MCU發(fā)出開(kāi)始指令，傳感器由節(jié)能模式切換成高速模式，在主機(jī)開(kāi)始指令終止后，傳感器接收響應(yīng)，輸出40bit的數(shù)據(jù)，同時(shí)激活數(shù)據(jù)收集，用戶可自由提取所需信息。整個(gè)過(guò)程中，傳感器由收到

26、開(kāi)始指令后激活溫濕度數(shù)據(jù)收集，倘若無(wú)主機(jī)開(kāi)始指令，則傳感器保持待命狀態(tài)。傳感器在數(shù)據(jù)收集完成后，將自動(dòng)變回低速模式。 總線處于空閑模式時(shí)是高電平，主機(jī)將其拉低直到傳感器有所反應(yīng)，若要使傳感器可以接收到開(kāi)始指令，這段時(shí)間不得低于18ms。傳感器檢測(cè)到主機(jī)的開(kāi)始指令后，在其發(fā)送完成后，發(fā)出80us低電平響應(yīng)指令。同時(shí)，主機(jī)應(yīng)在20-40us后識(shí)別傳感器的響應(yīng)指令。此外，信號(hào)發(fā)出后，主機(jī)便轉(zhuǎn)為輸入模式。 3.24 DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì) DHT11很輕易即能與STC相連。STC的數(shù)據(jù)口是P2.0，其主要功能是發(fā)送接收串行數(shù)據(jù)。因?yàn)殡娐凡蛔?0m，所以需要在Pin2和電源間安裝一個(gè)5K的上

27、拉電阻。此外，傳感器的Pin1與單片機(jī)的VDD端連接，Pin4與其GND端連接。引腳3不做連接。其電路如下圖所示。 3.3液晶顯示模塊 關(guān)于液晶顯示模塊的選擇，用于編程的話，不存在較大差異，均能滿足編寫(xiě)指令、地址、數(shù)據(jù)等相關(guān)要求。針對(duì)12864液晶屏，其優(yōu)點(diǎn)在于顯示信息廣泛、字符數(shù)量龐大，顯示功能也優(yōu)于1602液晶屏。但是，從是否滿足本次設(shè)計(jì)要求的角度看，兩者均符合。更重要的是，1602液晶屏的價(jià)位合適，最便宜的僅6元，比前者要少34元。綜合考慮下，優(yōu)先選擇LCD1602液晶屏。 3.3.1 LCD1602概述 本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)里，關(guān)于溫室的溫濕度方面，除了要顯示其測(cè)量值

28、，還得呈現(xiàn)出其相應(yīng)的報(bào)警參數(shù)。因此，如何設(shè)計(jì)出合理的顯示模塊顯得至關(guān)重要。分析所要研究的系統(tǒng)的相關(guān)要素，最終選擇LCD1602顯示器。選擇該類型的顯示器，主要是因?yàn)槠淝逦雀?、屏幕大、花費(fèi)低廉。本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)有無(wú)背光無(wú)特殊要求。 3.3.2 LCD1602基本參數(shù)及引腳功能 LCD1602技術(shù)參數(shù)如下： 顯示容量：162個(gè)字符； 芯片工作電壓：4.5～5.5V； 工作電流：2.0mA(5.0V)； 模塊工作電壓：5.0V； 字符尺寸：2.954.35(WH)mm； LCD1602引腳說(shuō)明： 第1腳：VSS為地電源． 第2腳：VDD接5V正電源． 第3腳：VL用于調(diào)節(jié)屏幕的

29、對(duì)比度。對(duì)比度的調(diào)節(jié)方式主要由電源控制：接正降低，接地升高。若其值太大，易出現(xiàn)“鬼影”，安裝一個(gè)10K電位器可進(jìn)一步調(diào)節(jié)。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平表示選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平則表示選擇指令寄存器。 第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平——“讀”，低電平——“寫(xiě)”。若RS與R/W均處于低電平狀態(tài)，則能寫(xiě)入指令或者顯示地址。若RS處于低電平狀態(tài)，而R/W處于高電平狀態(tài)，則具有讀取功能。若RS處于高電平狀態(tài)，而R/W處于低電平狀態(tài)，則具有寫(xiě)入功能。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令． 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線． 第15腳：背光源正極．

30、 第16腳：背光源負(fù)極．與單片機(jī)接口電路如圖3.6所示． 圖3.5 LCD與單片機(jī)接口電路 液晶之所以能夠顯示出圖案，是基于其物理特性。通過(guò)電壓影響相應(yīng)的顯示模塊，即能顯示上電，或是各種圖案。液晶顯示器對(duì)比與傳統(tǒng)的顯示器，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如超薄、集成電路控制、全彩畫(huà)面。隨著該技術(shù)日趨成熟，在我們的日常生活中已隨處可見(jiàn)，尤其可見(jiàn)于各類電子產(chǎn)品的屏幕。電路中液晶接口如圖3.7所示： 圖3.6 1602顯示模塊 3.4報(bào)警 該模塊與溫濕度采集模塊緊密相連，由后者收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再由單片機(jī)分析處理，即可傳輸至顯示模塊。 關(guān)于溫室的溫濕度，我們首先要評(píng)判所采集的值是否

31、異常，若實(shí)測(cè)值超出正常范圍，報(bào)警燈亮，若實(shí)測(cè)值處于正常范圍，便對(duì)其顯示與控制。報(bào)警電路包含兩個(gè)LED，分別同P2.5和P2.6相連，任意一個(gè)超出限制，均會(huì)觸發(fā)報(bào)警燈。具體的報(bào)警方式是：若實(shí)測(cè)溫度值異常，一個(gè)LED亮；若實(shí)測(cè)濕度值異常，另一個(gè)LED亮。兩個(gè)LED的顏色存在差異，所以據(jù)此可知究竟是哪一項(xiàng)參數(shù)異常，該種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行。 因?yàn)閱纹瑱C(jī)的IO引腳所能產(chǎn)生的電流太低，所以不得不安裝增強(qiáng)電流的電路，可由三極管實(shí)現(xiàn)，從而控制報(bào)警燈（顏色不一樣的LED）。 3.5控制 本次設(shè)計(jì)的目的僅為下調(diào)溫室的相關(guān)數(shù)值，控制電路使用常開(kāi)繼電器。降溫裝置的原理：若實(shí)測(cè)溫度值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)最大值，連接單片機(jī)的

32、引腳發(fā)出低電平，電流將流過(guò)三極管，進(jìn)而導(dǎo)致繼電器吸合，接著便能啟動(dòng)降溫裝置運(yùn)行。若溫度調(diào)節(jié)至正常值后，置其引腳為高電平，三極管截?cái)?，繼電器則會(huì)打開(kāi)，從而關(guān)閉降溫裝置。 3.6閥值 EEPROM芯片AT24C02的主要功能是保存溫濕度閥值。調(diào)節(jié)按鈕是K1到K4：K1和K2分別表示調(diào)節(jié)溫度值的增大與減小， K3和K4分別表示調(diào)節(jié)濕度值的增大與減小。單片機(jī)AT作為IIC芯片，具體情況見(jiàn)下圖。 AT具有電可擦除的串行1024位存儲(chǔ)器或可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)128字(8位/字)。 關(guān)于處于低壓環(huán)境的使用，已經(jīng)對(duì)芯片完成了優(yōu)化處理。AT的封裝是8腳PDIP和JED

33、EC。 SOIC、8腳TSSOP，由2線制串行接口完成傳輸操作。除此之外,該系列存在2.7V(2.7V至5.5V)以及1.8V(1.8V至5.5V)兩類。 4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì) 4.1軟件程序設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)作為本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重中之重，其設(shè)計(jì)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣將很大程度上決定此次測(cè)控系統(tǒng)的完成。軟件設(shè)計(jì)同硬件設(shè)計(jì)存在相似之處，其方法都是使用模塊化程序設(shè)計(jì)。著手設(shè)計(jì)前，我們應(yīng)首先了解系統(tǒng)構(gòu)成、數(shù)據(jù)的識(shí)別與傳輸、信號(hào)的顯示與控制和控制系統(tǒng)的內(nèi)容，這樣在對(duì)系統(tǒng)中所有子程序的原理有深入理解后，才能使用C語(yǔ)言完成系統(tǒng)編程。 本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主程序流程為：①啟動(dòng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化

34、，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)溫濕度的最大值；②傳感器讀取之前設(shè)置的溫濕度值，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，同時(shí)顯示在LCD上；③若溫濕度的實(shí)測(cè)值異常，便會(huì)觸發(fā)報(bào)警，再觸發(fā)繼電器使控制裝置運(yùn)行；④控制裝置對(duì)溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)溫濕度恢復(fù)正常后，即停止運(yùn)行，實(shí)時(shí)的溫濕度值會(huì)出現(xiàn)在顯示器上。具體流程見(jiàn)圖4.1。 圖4.1 主程序流程 4.2仿真軟件介紹 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用了Proteus與Keilc51，兩款軟件的兼容性很好，能夠完成實(shí)物的模擬，這樣一來(lái)就能順利進(jìn)行后面的實(shí)物焊接。 4.2.1 Proteus簡(jiǎn)介 Proteus是一款EDA工具軟件，產(chǎn)自于英國(guó)Labcenterelectronics

35、，從最初的版本到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了超過(guò)30年，普及度十分高。一般EDA具有的功能包括原理布圖等，該軟件在此基礎(chǔ)上還擁有更強(qiáng)大的功能。首先，其電路仿真功能十分便捷，可隨時(shí)對(duì)程序進(jìn)行控制和調(diào)用；然后，該軟件能夠在以原理圖為基礎(chǔ)的虛擬原型上編制程序，隨時(shí)可調(diào)整程序源碼；此外，可隨時(shí)顯示運(yùn)行過(guò)程，外加一些示波器、邏輯分析儀之類的虛擬儀器以輔助系統(tǒng)。 4.2.2 KeilC51編譯器簡(jiǎn)介 本次設(shè)計(jì)的研發(fā)是依據(jù)Keil C軟件。該軟件可使用C語(yǔ)言對(duì)程序進(jìn)行編制與調(diào)試，操作簡(jiǎn)單。如果專業(yè)是C語(yǔ)言，那么畢業(yè)設(shè)計(jì)可選擇該軟件。本次設(shè)計(jì)的第一步，就是要學(xué)習(xí)該軟件的相關(guān)功能和操作。掌握該軟件的使用后，才能進(jìn)行下一步

36、的工作。當(dāng)程序編寫(xiě)完成，接著使用STC_ISP_V480 軟件燒錄到開(kāi)發(fā)板，將程序嵌入至實(shí)際物體上。在此之前，還需要相關(guān)的調(diào)試，具體步驟是：①微控制單元型號(hào)選擇STC；②打開(kāi)后綴名是.hex的文件；③打開(kāi)“設(shè)備管理器”，接著是“COM選項(xiàng)”，選取相應(yīng)的端口；④點(diǎn)擊Download。 4.3整體下載與調(diào)試 4.3.1 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)程序的安裝步驟是： 運(yùn)行PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130.exe。然后，插入U(xiǎn)SB下載線，在“設(shè)備管理器”找到“端口”，其菜單中應(yīng)該有Prolific USB-to-Serial Comm P

37、ort(COMX)，其中“X”的實(shí)際含義是指串口號(hào)。倘若不存在該選項(xiàng)，則表示安裝失敗，所以要再次安裝。此處需要注意的是，應(yīng)記錄下COM口號(hào)。 4.3.2下載程序 運(yùn)行STC文件夾中的STC_ISP_V481.exe。設(shè)置合理的MCU，COM口號(hào)即填寫(xiě)之前驅(qū)動(dòng)安裝時(shí)所記錄的值，因?yàn)橄螺d線里PL2303的限制，波特率的最高值和最低值只能選擇2400bps或者1200bps，然后打開(kāi)正確的后綴名為.hex的文件。這個(gè)時(shí)候還要經(jīng)歷一次失電到上電，所以需要通電，此時(shí)芯片進(jìn)行燒錄。在上述步驟全部完成，即程序制作成功后，應(yīng)當(dāng)對(duì)其測(cè)試。將開(kāi)發(fā)板通過(guò)相應(yīng)接口連接至電腦，實(shí)現(xiàn)供電和下載。當(dāng)下載好后，程序一般會(huì)

38、自動(dòng)啟動(dòng)，如若不行，再次上電應(yīng)該就能啟動(dòng)程序。 4.3.3調(diào)試 在電腦端，使用Keil編譯最開(kāi)始輸入的源代碼，將其轉(zhuǎn)化成能夠執(zhí)行的目標(biāo)代碼。倘若源代碼存在問(wèn)題，會(huì)提示錯(cuò)誤，再?gòu)念^開(kāi)始修正，直到編寫(xiě)出正確無(wú)誤的程序。 在線調(diào)試，其具體意義是：針對(duì)那些相對(duì)系統(tǒng)和硬件獨(dú)立的程序，可采用在線調(diào)試檢測(cè)邏輯中的問(wèn)題，反復(fù)修正直至消除所有邏輯問(wèn)題。針對(duì)那些同系統(tǒng)和硬件綁定的程序，只能一起調(diào)試。若提示硬件問(wèn)題，解決其存在問(wèn)題；若提示邏輯問(wèn)題，則通過(guò)修正程序糾正邏輯問(wèn)題。  5系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功，軟件和硬件合理的整合起到了巨大促進(jìn)作用。 本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分即軟件。系

39、統(tǒng)軟件部分的編制使用了匯編語(yǔ)言，設(shè)計(jì)思路依據(jù)的是模塊化方式。在完成相關(guān)的程序編寫(xiě)后，再利用Keil軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行仿真測(cè)試，同時(shí)導(dǎo)入至單片機(jī)。 軟件和硬件的完美契合，促成了此次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其系統(tǒng)整體電路設(shè)計(jì)見(jiàn)圖5.1。 圖5.1 電路總體設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)的工作方式為：由DHT11采集大棚中實(shí)時(shí)的溫濕度值，然后把采集值傳輸至STC89C52單片機(jī)分析與處理，同時(shí)導(dǎo)入至多個(gè)數(shù)組，方便后面顯示。針對(duì)其顯示模塊，為了保證其穩(wěn)定性，系統(tǒng)會(huì)每?jī)擅刖褪占唤M信息。根據(jù)上圖可知，按鍵控制接口是單片機(jī)的12～15接口，調(diào)節(jié)溫濕度的最大值主要是由相應(yīng)按鍵所控制，同時(shí)接入了外部芯片，可存儲(chǔ)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值。

40、1、2外接外部EEPROM芯片AT24C02。傳感器的功能是把收集到的外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后傳輸至單片機(jī)分析和處理，再把信號(hào)傳輸至顯示模塊（液晶電路接口連接方式見(jiàn)上圖）。當(dāng)實(shí)際環(huán)境條件下的溫濕度值異常時(shí)，單片機(jī)6和7接口會(huì)啟動(dòng)其對(duì)應(yīng)的繼電器開(kāi)始運(yùn)行（6連接L，7連接R）。通過(guò)單片機(jī)的判斷，由小燈發(fā)出指令，啟動(dòng)不同電路對(duì)應(yīng)的繼電器驅(qū)動(dòng)負(fù)載，控制實(shí)際環(huán)境下的溫濕度值。AT24C02器件具有特殊的寫(xiě)保護(hù)功能。  總結(jié) 作者根據(jù)所調(diào)研的文獻(xiàn)資料，分析了國(guó)內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀，尤其是國(guó)外的高端技術(shù)，制定出一套合理的研究思路，完成了本次大棚溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)重點(diǎn)針對(duì)的是

41、絲瓜大棚溫濕度的檢測(cè)與控制，目的是能夠有效降低人力、物力資源的浪費(fèi)。該系統(tǒng)測(cè)控的核心部分是DHT11和STC89C52，其性能優(yōu)越、可靠且價(jià)位適中。該系統(tǒng)的運(yùn)行原理是：先由傳感器測(cè)量出實(shí)際溫濕度的值，把測(cè)量值發(fā)送到單片機(jī)，以閥值為標(biāo)準(zhǔn)判斷其溫濕度是否處于正常范圍內(nèi)，接著根據(jù)具體情況，使用單片機(jī)操縱相關(guān)模塊的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體控制。所采用的52系列單片機(jī)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如操作指令完善、體積小、可塑性高等，該單片機(jī)的使用不僅使本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的性能得到提升，還降低了其制造成本。因?yàn)樽髡咦陨淼闹R(shí)深度尚淺，在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)存在觀點(diǎn)片面、整體意識(shí)不足等問(wèn)題，所以本文設(shè)計(jì)的產(chǎn)品僅供參考。 作者本次所設(shè)計(jì)的

42、檢測(cè)與控制系統(tǒng)，可能仍存在部分缺點(diǎn)，但并不掩蓋其光芒。作者認(rèn)為，本次設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)，即針對(duì)過(guò)去絲瓜大棚的溫濕度測(cè)量方式，將傳統(tǒng)上只能由人工進(jìn)行轉(zhuǎn)變成系統(tǒng)自動(dòng)化處理。這樣一來(lái)，不但降低了人力、物力資源的浪費(fèi)，還優(yōu)化了溫濕度的測(cè)量速度和準(zhǔn)確度。本文設(shè)計(jì)的測(cè)控系統(tǒng)，其性能優(yōu)越、花費(fèi)較少、簡(jiǎn)單易行，擁有一定的使用價(jià)值。綜上所述，本次設(shè)計(jì)的測(cè)控系統(tǒng)符合我國(guó)國(guó)情，亦能滿足用戶需求，故可以在我國(guó)農(nóng)村得到有效推廣應(yīng)用。 致謝 在進(jìn)行畢業(yè)論文的這3個(gè)月里，是我整個(gè)大學(xué)生涯里涉及面最廣、時(shí)間跨度最長(zhǎng)、工作量最多的一個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。老師說(shuō)通過(guò)此次畢業(yè)論文能夠把之前學(xué)習(xí)到的課程知識(shí)都進(jìn)行有效的運(yùn)用

43、，如果能夠?qū)⑺行≌n的精髓全部領(lǐng)悟，具備較強(qiáng)的邏輯能力，那么就可以高效地完成這個(gè)畢業(yè)論文。 人們常說(shuō)，磨刀不誤砍柴工，所以當(dāng)我遇到一些目前不能解決問(wèn)題的時(shí)候，我都會(huì)及時(shí)地向我的同學(xué)們進(jìn)行請(qǐng)教，他們會(huì)對(duì)我闡述的問(wèn)題進(jìn)行耐心的回答，從來(lái)不會(huì)因?yàn)槿狈δ托亩鴮?duì)我進(jìn)行指責(zé)，而是反復(fù)地給我強(qiáng)調(diào)應(yīng)該重視的地方，無(wú)論是課題的確定，或者是最終的設(shè)計(jì)完成，老師們都給我提供了很多的幫助，真正意義上完成了“傳道受業(yè)解惑”的任務(wù)，這些都讓我特別敬佩。很多個(gè)日日夜夜，老師都給我們提供了很多的學(xué)業(yè)指導(dǎo)，并且也在生活以及思想層面給我了我很多的關(guān)心，我對(duì)老師們的專業(yè)知識(shí)特別敬佩，并且也對(duì)它們細(xì)致的科研態(tài)度產(chǎn)生了很大的敬佩，并

44、且在日后的工作以及學(xué)習(xí)里，我都會(huì)以此為榜樣，不斷地努力學(xué)習(xí)并爭(zhēng)取進(jìn)步。 在這個(gè)論文即將完成的時(shí)候，我的心情特別激動(dòng)，無(wú)論是課題起始階段或者是論文完稿階段，很多的老師、朋友、以及同學(xué)都給我了很多悉心的幫助，我要向他們?cè)俅伪磉_(dá)謝意！最后，我要特別謝謝母校對(duì)我多年的指導(dǎo)以及栽培。 參考文獻(xiàn) (1)Hashimoto Y. Some speaking plant approach to the synthesis of control system in the greenhouse. Acta Hort, 1985年 (2)G.van Stratena,

45、etc. Towards user accepted optimal control of greenhouse climate. computers and Electronics in Agriculture, 2000年 (3)K.G. Arvanitisa,atcMultirate adaptive temperature control of greenhouse, computers and Electronics in Agriculture, 2000年 (4)蔡菲娜.單片微型計(jì)算機(jī)原理和應(yīng)用[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2003年 (5)周堅(jiān).單片機(jī)輕松入門(mén)[M].北京

46、：北京航空航天出版社，2002年 (6)孫育才．MCS－51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M].南京：東南大學(xué)出版社，2004.年 (7)公孫茂，馬寶匍，孫晨．單片機(jī)入口接口實(shí)例集[M].北京：北京航空航天出版社，2002.年 (8)龍澤明，顧立志，王桂蓮等.MCS－51單片機(jī)原理及工程應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005年 (9)胡輝，王曉，戴永成.單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社,2005.年 (10)譚浩強(qiáng) .C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第三版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005年 附錄1 原理分析圖：

47、 附錄2 下面我給大家介紹下主程序的編寫(xiě)：其他已經(jīng)省去． (1) 頭文件和一些宏定義 #include #include "1602.h" #include "dht.h" #include "2402.h" (2) 管腳定義 sbit Led_qushi=P1^6; //去濕燈 sbit Led_jiangwen=P1^5; //降溫?zé)? sbit Led_shengwen=P1^4; //升溫?zé)? sbit Key_TH1 = P3^2; sbit Key_TH2 = P3^3; sbit Key_HH1

48、= P3^4; sbit Key_HH2 = P3^5; (3) 常量、變量定義 //定義標(biāo)識(shí) volatile bit FlagStartRH = 0; //開(kāi)始溫濕度轉(zhuǎn)換標(biāo)志 volatile bit FlagKeyPress = 0; //有鍵按下 //定義溫濕度傳感器用外部變量 extern U8 U8FLAG,k; extern U8 U8count,U8temp; extern U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata; extern U8 U8T_data_H_tem

49、p,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp; extern U8 U8checkdata_temp; extern U8 U8comdata; extern U8 count, count_r; U16 temp; S16 temperature, humidity; S16 idata TH, HH; //溫度上限和濕度上限 char * pSave; U8 keyvalue, keyTH1, keyTH2, keyHH1, keyHH2; U16 RHCounter; (4) 各子程序 //數(shù)據(jù)初

50、始化 void Data_Init() { RHCounter = 0; Led_qushi = 1; Led_jiangwen = 1; Led_shengwen = 1; TH = 40; HH = 85; keyvalue = 0; keyTH1 = 1; keyTH2 = 1; keyHH1 = 1; keyHH2 = 1; } //定時(shí)器0初始化 void Timer0_Init() { ET0 = 1; //允許定時(shí)器0中斷 TMOD = 1;

51、//定時(shí)器工作方式選擇 TL0 = 0x06; TH0 = 0xf8; //定時(shí)器賦予初值 TR0 = 1; //啟動(dòng)定時(shí)器 } //定時(shí)器0中斷 void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0 { TL0 = 0x06; TH0 = 0xf8; //定時(shí)器賦予初值 //每2秒鐘啟動(dòng)一次溫濕度轉(zhuǎn)換 RHCounter ++; if (RHCounter >= 1000) { FlagStartRH = 1; RHCount

52、er = 0; } } //存入設(shè)定值、 void Save_Setting() { pSave = (char *)&TH; //地址低位對(duì)應(yīng)低8位，高位對(duì)應(yīng)高8位 wrteeprom(0, *pSave); //存溫度上限值TH低8位 DELAY(500); pSave ++; wrteeprom(1, *pSave); //存溫度上限值TH高8位 DELAY(500); pSave = (char *)&HH; wrteeprom(2, *pSave); //存濕度上限值RH低8位

53、 DELAY(500); pSave ++; wrteeprom(3, *pSave); //存濕度上限值RH高8位 DELAY(500); } //載入設(shè)定值、 void Load_Setting() { pSave = (char *)&TH; *pSave++ = rdeeprom(0); *pSave = rdeeprom(1); pSave = (char *)&HH; *pSave++ = rdeeprom(2); *pSave = rdeeprom(3); if ((TH>99

54、)||(TH<0)) TH = 40; if ((HH>99)||(HH<0)) HH = 85; } void KeyProcess(uint num) { switch (num) { case 1: if (TH<99) TH++; L1602_char(1, 15, TH/10+48); L1602_char(1, 16, TH%10+48); break; case 2: if (TH>1) TH--; L1602_char(1, 15, TH/

55、10+48); L1602_char(1, 16, TH%10+48); break; case 3: if (HH<99) HH++; L1602_char(2, 15, HH/10+48); L1602_char(2, 16, HH%10+48); break; case 4: if (HH>1) HH--; L1602_char(2, 15, HH/10+48); L1602_char(2, 16, HH%10+48); break;

56、 default: break; } Save_Setting(); } (5) main()函數(shù) void main() { U16 i, j, testnum; EA = 0; Timer0_Init(); //定時(shí)器0初始化 Data_Init(); EA = 1; L1602_init(); L1602_string(1,1," Welcome to T&H "); L1602_string(2,1," Control System! "); //延時(shí) for (i=

57、0;i<1000;i++) for (j=0;j<1000;j++) {;} //清屏 L1602_string(1,1," "); L1602_string(2,1," "); L1602_string(1,1,"Tem: C TH:"); L1602_string(2,1,"Hum: % HH:"); //載入溫度上限和濕度上限設(shè)定值 Load_Setting(); L1602_char(1, 15, TH/10+48); L16

58、02_char(1, 16, TH%10+48); L1602_char(2, 15, HH/10+48); L1602_char(2, 16, HH%10+48); while(1) { //溫濕度轉(zhuǎn)換標(biāo)志檢查 if (FlagStartRH == 1) { TR0 = 0; testnum = RH(); FlagStartRH = 0; TR0 = 1; //讀出溫濕度，只取整數(shù)部分 humidity = U8RH_data_H;

59、 temperature = U8T_data_H; //顯示溫濕度 L1602_int(1,5,temperature); L1602_int(2,5,humidity); } //溫濕度控制 if (temperature > TH) Led_jiangwen = 0; else Led_jiangwen = 1; //降溫 if (humidity > HH) Led_qushi = 0; else Led_qushi = 1; //去濕 //鍵盤(pán)查詢，在彈起時(shí)響應(yīng)

60、 if ((Key_TH1)&&(keyTH1==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 1;} else if ((Key_TH2)&&(keyTH2==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 2;} else if ((Key_HH1)&&(keyHH1==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 3;} else if ((Key_HH2)&&(keyHH2==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 4;} if

61、 (FlagKeyPress == 1) { KeyProcess(keyvalue); FlagKeyPress = 0; } if (!Key_TH1) keyTH1 = 0; else keyTH1 = 1; if (!Key_TH2) keyTH2 = 0; else keyTH2 = 1; if (!Key_HH1) keyHH1 = 0; else keyHH1 = 1; if (!Key_HH2) keyHH2 = 0; else keyHH2 = 1; } } 46