第1章緒論11引言隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及我國(guó)加入WTO等因素，農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化技術(shù)的要求越來(lái)越高，灌溉控制器在我國(guó)有著巨大的市場(chǎng)。節(jié)水灌溉控制器近期在中國(guó)應(yīng)朝著價(jià)格低，性能可靠操作簡(jiǎn)便的方向發(fā)展。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益考慮，新的只能化技術(shù)，傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的引入應(yīng)用和普及，將會(huì)有智能化程度更高，性能更穩(wěn)定可靠的灌溉控制器出現(xiàn)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)外灌溉控制器已逐步趨于成熟系列化，但價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)雖引進(jìn)一些，大多數(shù)是農(nóng)業(yè)示范區(qū)，單位。雖然國(guó)外生產(chǎn)的灌溉控制器性能越來(lái)越高，但沒(méi)有考慮我國(guó)特殊的自然氣候土地資源農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)狀況等因素，因而國(guó)外引進(jìn)的灌溉控制器在國(guó)內(nèi)應(yīng)用并不普及。國(guó)內(nèi)雖然有多家研制灌溉器，但多數(shù)是小規(guī)模，試驗(yàn)和理論的探究應(yīng)用不夠普及。究其原因一則是開發(fā)性能完善的灌溉控制系統(tǒng)需要大量的人力和物力的投入，需要多部門，多學(xué)科的融合，這在一定程度上限制了性能的完善，適應(yīng)性強(qiáng)的控制器的開發(fā)。其次是現(xiàn)在開發(fā)出來(lái)的灌溉控制器價(jià)格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)省人力和灌溉用水提高產(chǎn)量，但由于一次性投入太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，這也在一定程度上限制了灌溉控制器的普及。綜上所述，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在節(jié)水灌溉控制器的開發(fā)上已越來(lái)越成熟，而且發(fā)展趨勢(shì)是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機(jī)控制系統(tǒng)，并能有通訊功能，能與上位機(jī)進(jìn)行通信，并可由危機(jī)對(duì)其編程操作。同時(shí)隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為節(jié)水灌溉控制器的研制開辟了廣闊的應(yīng)用前景。而國(guó)內(nèi)在灌溉控制器的研制方面還沒(méi)有形成規(guī)模大，應(yīng)用范圍廣的成套控制產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)的一些高爾夫球場(chǎng)等大面積場(chǎng)地灌溉控制，一般引用國(guó)外現(xiàn)成的成套灌溉控制產(chǎn)品，而廣大農(nóng)村可根據(jù)我國(guó)國(guó)情和各地經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，采取簡(jiǎn)單可行的節(jié)水灌溉控制措施及相應(yīng)的排灌機(jī)械和設(shè)備，大力發(fā)展可靠實(shí)用和操作簡(jiǎn)便的節(jié)水灌溉控制器，這樣做不僅具有廣闊的市場(chǎng)，而且有巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)代智能型控制器是進(jìn)行灌溉系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，他可提高操作準(zhǔn)確性，有利于灌溉過(guò)程的科學(xué)管理，降低對(duì)操作者本身素質(zhì)要求。除了能大大減少勞動(dòng)量，更重要的是他能準(zhǔn)確，定時(shí)，定量高效地給作物自動(dòng)補(bǔ)充水分，以提高產(chǎn)量，質(zhì)量，節(jié)水和節(jié)能?，F(xiàn)代灌溉控制器的研究使用在我國(guó)的農(nóng)林及園藝為數(shù)不多，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有較大的差距，還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法來(lái)確定每天灌溉次數(shù)和每天灌溉量，如果灌溉量與作物實(shí)際需水量相比較少，便不能有效的促進(jìn)作物健康成長(zhǎng)；而灌溉量太多，肥水流失，又會(huì)造成資源浪費(fèi)，同時(shí)傳統(tǒng)的灌溉法還需要相關(guān)的專家實(shí)時(shí)觀察并經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，這也不能與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)向優(yōu)化，高效化方向發(fā)展要求同步12選題背景及研究的目的與意義121選題背景生命之起源，水為必要條件，沒(méi)有了水，地球上的生命將會(huì)枯竭。隨著21世紀(jì)的到來(lái)，能源危機(jī)將接踵而至。比能源危機(jī)更可怕的是，作為人類生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，這一狀況還將隨著時(shí)間的推移和社會(huì)的發(fā)展繼續(xù)惡化。水資源危機(jī)已成為全球性的突出問(wèn)題，利用科技手段緩解這一危機(jī)，將是人類主要的出路。農(nóng)業(yè)是人類社會(huì)最古老的行業(yè)，是各行各業(yè)的基礎(chǔ)，也是人類頓以生存的最重要的行業(yè)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看很重要，一是水的問(wèn)題，二是科技的問(wèn)題。農(nóng)業(yè)的根本出路在科技，在教育。由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營(yíng)向集約經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變，必須要求農(nóng)業(yè)科技有一個(gè)大的發(fā)展，進(jìn)行一次新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。農(nóng)業(yè)與工業(yè)、交通等行業(yè)相比仍然比較落后，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)尤其落后。灌溉系統(tǒng)自動(dòng)化水平較低是制約我國(guó)高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。傳統(tǒng)的灌溉模式自動(dòng)化程度極低，基本上屬粗放的人工操作，即便對(duì)于給定的量，在操作中也無(wú)法進(jìn)行有效的控制，為了提高灌溉效率，縮短勞動(dòng)時(shí)間和節(jié)約水資源，必須發(fā)展節(jié)水灌溉控制技術(shù)?，F(xiàn)代智能型控制器是進(jìn)行灌溉系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，它可提高操作準(zhǔn)確性，有利于灌溉過(guò)程的科學(xué)管理，降低對(duì)操作者本身素質(zhì)的要求。除了能大大減少勞動(dòng)量，更重要的是它能準(zhǔn)確、定時(shí)、定量、高效地給作物自動(dòng)補(bǔ)充水分，以提高產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)水、節(jié)能?，F(xiàn)代灌溉控制器的研究使用在我國(guó)農(nóng)、林、及園藝為數(shù)不多，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有較大的差距，還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些灌溉工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法來(lái)確定每天灌溉次數(shù)和每次灌溉量，如果灌溉量與作物實(shí)際需水量相比太少，便不能有效的促進(jìn)作物健康成長(zhǎng)而灌溉量太多，肥水流失，又會(huì)造成資源浪費(fèi)，同時(shí)傳統(tǒng)的灌溉法還需要相關(guān)專家的實(shí)時(shí)觀察并經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，這也不能與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)向優(yōu)化、高效化方向發(fā)展要求同步。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)和傳感器的價(jià)格日益降低，可靠性日益提高，用信息技術(shù)改造農(nóng)業(yè)不僅是可能的而且是必要的。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，實(shí)施節(jié)水灌溉已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展帶戰(zhàn)略性的根本大事。本文旨在設(shè)計(jì)一套能對(duì)作物生長(zhǎng)的土壤濕度進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的系統(tǒng)，它能對(duì)作物進(jìn)行適時(shí)、適量的灌水，起到高效灌溉，節(jié)水、節(jié)能的作用。122研究的目的與意義農(nóng)業(yè)是人類社會(huì)最古老的行業(yè)，是各行各業(yè)的基礎(chǔ)，也是人類賴以生存的最重要的行業(yè)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看非常重要，一是水的問(wèn)題，二是科技的問(wèn)題。農(nóng)業(yè)的根本出路在科技，在教育。由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營(yíng)向集約經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變，必須要求農(nóng)業(yè)科技有一個(gè)大的發(fā)展，進(jìn)行一次新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。農(nóng)業(yè)與工業(yè)、交通等行業(yè)相比仍然比較落后，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)尤其落后。灌溉系統(tǒng)自動(dòng)化水平較低是制約我國(guó)高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。傳統(tǒng)的灌溉模式自動(dòng)化程度極低，基本上屬粗放的人工操作，即便對(duì)于給定的量，在操作中也無(wú)法進(jìn)行有效的控制，為了提高灌溉效率，縮短勞動(dòng)時(shí)問(wèn)和節(jié)約水資源，必須發(fā)展節(jié)水灌溉控制技術(shù)?，F(xiàn)代智能型控制器進(jìn)行灌溉系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，它可提高操作準(zhǔn)確性，有利于灌溉過(guò)程的科學(xué)管理，降低對(duì)操作者本身素質(zhì)的要求。除了能大大減少勞動(dòng)量，更重要的是它能準(zhǔn)確、定時(shí)、定量、高效地給作物自動(dòng)補(bǔ)充分，以提高產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)水、節(jié)能?，F(xiàn)代灌溉控制器的研究使用在我國(guó)農(nóng)、林、及園藝為數(shù)不多，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有較大的差距，還基本停留在人工操作上。即使有些地方搞了一些灌溉工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，也是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法來(lái)確定每天灌溉次數(shù)和每次灌溉最。如果灌溉量與作物實(shí)際需水量相比太少，便不能有效的促進(jìn)作物健康成長(zhǎng)；而灌溉量太多，肥水流失，又會(huì)造成資源浪費(fèi)。同時(shí)傳統(tǒng)的灌溉法還需要相關(guān)專家的實(shí)時(shí)觀察并經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，這也不能與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)向優(yōu)化、高效化方向發(fā)展要求同步。我國(guó)先后引進(jìn)了以色列、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家的部分先進(jìn)灌溉控制設(shè)備，但價(jià)格昂貴，維護(hù)保養(yǎng)困難，多數(shù)用于農(nóng)業(yè)示范區(qū)、科研單位或高校，而且不符合我國(guó)土壤的應(yīng)用特點(diǎn)。我國(guó)自己的現(xiàn)代灌溉控制器的研制和使用尚處于起步階段，因此，作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，中國(guó)研究開發(fā)自己的先進(jìn)的低成本、使用維護(hù)方便、系統(tǒng)功能強(qiáng)且擴(kuò)展容易的國(guó)產(chǎn)化數(shù)字式節(jié)水灌溉器是一項(xiàng)極有意義的工作。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)和傳感器的價(jià)格日益降低，可靠性日益提高，用信息技術(shù)改造農(nóng)業(yè)不僅是可能的而且是必要的。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，實(shí)施節(jié)水灌溉己成為我國(guó)農(nóng)業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展帶戰(zhàn)略性的根本大事。本文旨在設(shè)計(jì)一套能對(duì)作物生長(zhǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控的系統(tǒng)，它能對(duì)作物進(jìn)行適時(shí)、適量的灌水，起到高效灌溉、節(jié)水、節(jié)能的作用。13研究?jī)?nèi)容本設(shè)計(jì)需研究的內(nèi)容為節(jié)水灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r；節(jié)水灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成，即選擇系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方案與硬件及軟件等方面的設(shè)計(jì)。在硬件方面，需研究整體硬件框圖以及各種器件的選型及連接方法；在軟件方面，要明確主程序及各個(gè)主要部分的流程以及相應(yīng)的程序控制清單。14節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題國(guó)內(nèi)自20世紀(jì)50年代即開始節(jié)水灌溉的研究，并對(duì)當(dāng)時(shí)主要農(nóng)作物的需水量和需水規(guī)律、灌溉制度進(jìn)行了許多試驗(yàn)研究，繪制了全國(guó)主要農(nóng)作物的需水量等值線圖，建立了全國(guó)灌溉試驗(yàn)資料數(shù)據(jù)庫(kù)。20世紀(jì)70年代主要集中在節(jié)水灌溉制度方面的研究。節(jié)水灌溉制度包括灌水時(shí)期、灌水定額和輪灌周期等內(nèi)容。根據(jù)水與作物生長(zhǎng)、發(fā)育及產(chǎn)量間的關(guān)系，通過(guò)有限水量在作物生育期內(nèi)的最優(yōu)分配，以提高有限灌溉水屠下作物根系吸收轉(zhuǎn)化和光合作用向經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化的效率為目標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到高產(chǎn)和高水分生產(chǎn)率。但此時(shí)期的研究是基于傳統(tǒng)的充分灌溉基礎(chǔ)上的。20世紀(jì)80年代開始，許多研究者放棄了充分灌溉的研究，轉(zhuǎn)向節(jié)水型劣態(tài)或亞劣態(tài)試驗(yàn)，結(jié)果表明與充分灌溉相比，節(jié)水灌溉條件下的產(chǎn)量降低并不嚴(yán)重。隨后，調(diào)虧灌溉技術(shù)發(fā)展很快。噴、微灌技術(shù)是當(dāng)今世界上節(jié)水效果最明顯的技術(shù)，是當(dāng)前諸多現(xiàn)代灌溉技術(shù)中省水率最高。應(yīng)用最為廣泛的灌溉方法，目前研究很多。如噴灌水量分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研究漫灌和噴灌條件下土壤養(yǎng)分運(yùn)移特征的初步研究川，研究了漫灌、噴灌入滲條件下，土壤養(yǎng)分運(yùn)移的特征；噴灌條件下小氣候變化規(guī)律的研究，研究了最大溫差和最大相對(duì)濕度與噴灌時(shí)間、噴灌工作壓力、風(fēng)力、風(fēng)向以及光照強(qiáng)度的關(guān)系；噴灌條件下冬小麥生理特征及生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)研究。噴灌硬件設(shè)施方面的研究有低壓管噴及其節(jié)水高產(chǎn)機(jī)理研究；水田自動(dòng)給水灌溉系統(tǒng)中非均勻出流問(wèn)題的研究；田間噴管結(jié)合灌水技術(shù)體系的研究；灌區(qū)灌溉中的模糊控制；GPS節(jié)水灌溉系統(tǒng)的研究。我國(guó)的微灌技術(shù)在70年代就有所研究發(fā)展。我國(guó)最早的滲灌工程是山西臨汾的龍子祠引泉工程和河南省濟(jì)源的合瓦地灌排工程。1975年以后，山西省萬(wàn)榮縣、河南省許昌市及江蘇省的常熟、雌寧、南通、啟東、徐州等地進(jìn)行了滲灌試點(diǎn)。然而，這些試點(diǎn)僅限于試驗(yàn)階段，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用，而且也沒(méi)有采用自動(dòng)化控制的思想。我國(guó)節(jié)水灌溉自動(dòng)化研究處于起步階段，自動(dòng)化程度低，目前開發(fā)的自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)還處于研制、試用階段。在開發(fā)的產(chǎn)品中有代表性的如中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究院聯(lián)合多家單位研制的2000型溫室自動(dòng)灌溉施肥系統(tǒng)，具有手動(dòng)控制、程序控制和自動(dòng)控制等多種灌溉系統(tǒng)模式，可按需要靈活應(yīng)用，在大連，北京等地已經(jīng)投入應(yīng)用，效果良好，但其成本較高，適用于溫室內(nèi)作物。由中國(guó)灌排技術(shù)開發(fā)公司開發(fā)的集中或分散式微灌自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)灌溉計(jì)劃能自動(dòng)對(duì)微灌工程進(jìn)行監(jiān)視，控制和事故處理，其核心控制部件為8098單片機(jī)。北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué)研制的自動(dòng)化灌溉控制系統(tǒng)是以8031單片機(jī)為核心，可對(duì)多通道土壤水分進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路通道進(jìn)行自動(dòng)灌溉控制的功能。但以上兩種系統(tǒng)選用的芯片功能較少，由于電路擴(kuò)展而使系統(tǒng)復(fù)雜化，而且系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。福建省水利建設(shè)技術(shù)中心研制的節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行集成化與優(yōu)化配置，可對(duì)大田作物采取三種模式灌溉方式，即定時(shí)、恒濕及人工模式。北京奧特思達(dá)科技有限公司研制的我國(guó)的微灌技術(shù)在70年代就有所研究發(fā)展。我國(guó)最早的滲灌工程是山西臨汾的龍子祠引泉工程和河南省濟(jì)源的合瓦地灌排工程。1975年以后，山西省萬(wàn)榮縣、河南省許昌市及江蘇省的常熟、雌寧、南通、啟東、徐州等地進(jìn)行了滲灌試點(diǎn)。然而，這些試點(diǎn)僅限于試驗(yàn)階段，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用，而且也沒(méi)有采用自動(dòng)化控制的思想?？傊?，在我國(guó)，雖然有多種灌溉控制器，但多數(shù)規(guī)模較小，局限于實(shí)驗(yàn)和理論的探討，而且開發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品價(jià)格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)能、節(jié)水、增產(chǎn)，但由于一次性投資太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，所以根本無(wú)法普及應(yīng)用。節(jié)水農(nóng)業(yè)在國(guó)外的發(fā)展已有幾十年的歷史，在西方發(fā)達(dá)國(guó)家，節(jié)水灌溉的應(yīng)用面積和產(chǎn)業(yè)化程度很高。目前，約有80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)推廣應(yīng)用微灌技術(shù)。美國(guó)、前蘇聯(lián)的噴灌面積己占其總灌溉面積40以上，英國(guó)、德國(guó)、奧地利、丹麥、瑞典、日本等國(guó)的旱地灌溉面積中90以上采用噴灌。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的噴灌系統(tǒng)中廣泛使用多功能壓力流量控制設(shè)備，如法國(guó)和日本均開發(fā)并使用集給水拴、壓力控制、流量顯示、水量控制等功能于一體的多功能壓力流量控制給水拴。節(jié)能效果良好的恒壓噴灌技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，如日本在大多數(shù)旱地灌溉系統(tǒng)的；H五泵站中使用調(diào)壓罐控制。微灌領(lǐng)域，以色列和美國(guó)水平很高。他們對(duì)灌溉的新概念是把含有肥料的水一滴滴的輸入作物根系層的土壤中，使土壤中的水、肥、氣、熱等保持協(xié)調(diào)關(guān)系，達(dá)到作物高產(chǎn)的目的。尤其是以色列，在水資源極度缺乏的情況下，通過(guò)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)和節(jié)水灌溉工程技術(shù)，建立起了高度發(fā)達(dá)的外向型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。世界著名的耐特費(fèi)姆NETFIM灌溉設(shè)備和滴灌系統(tǒng)公司生產(chǎn)的微灌系統(tǒng)基本由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制運(yùn)行，可根據(jù)作物的生長(zhǎng)及水、肥狀況進(jìn)行灌水和施肥，節(jié)約大量人力，且管理及時(shí)，使作物產(chǎn)量和品質(zhì)都有較大幅度的提剮161。除了大力推廣微灌與噴灌技術(shù)外，發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展高效農(nóng)業(yè)的另一個(gè)重要途徑是灌溉管理的自動(dòng)化舊。如美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、日本、以色列等發(fā)達(dá)國(guó)家已采用了先進(jìn)的灌溉系統(tǒng)。他們采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉制度，由傳統(tǒng)的充分灌溉向非充分灌溉發(fā)展，對(duì)灌區(qū)用水進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，實(shí)行動(dòng)態(tài)管理，采用遙感技術(shù)，監(jiān)測(cè)土4壤墑情和作物生長(zhǎng)，開發(fā)和制造了一系列用途廣泛，功能強(qiáng)大的數(shù)字式灌溉控制器，并得到了廣泛的應(yīng)用。仍然以以色列為例，以色列是世界上微灌技術(shù)發(fā)展最具有代表性的國(guó)家，目前全國(guó)農(nóng)業(yè)土地基本上實(shí)現(xiàn)了灌溉管理自動(dòng)化，并且普遍推行自動(dòng)控制系統(tǒng)，按時(shí)、按量將水、肥直接送入作物根部，水資源利用率和單方水的糧食產(chǎn)量都相當(dāng)高。北美、澳大利亞、韓國(guó)等國(guó)家和地區(qū)都已有發(fā)展成熟并形成系列的灌溉控制器產(chǎn)品，微灌方式普遍采用計(jì)算機(jī)控制，埋在地下的濕度傳感器可以傳回有關(guān)土壤水分的信息，還有的傳感器系統(tǒng)能通過(guò)檢測(cè)植物的莖和果實(shí)的直徑變化來(lái)決定對(duì)植物的灌水間隔。在溫室等設(shè)施內(nèi)較多使用小型灌溉管、理程序，澆水時(shí)間可按日期設(shè)定每次每路灌水起止時(shí)聞，操作便于小規(guī)模經(jīng)營(yíng)。計(jì)算機(jī)化操作運(yùn)行精密、可靠、節(jié)省人力，對(duì)灌溉過(guò)程的控制可達(dá)到相當(dāng)?shù)木?，在以色列，已?jīng)出現(xiàn)了在家里利用電腦對(duì)灌溉過(guò)程進(jìn)行全部控制無(wú)線、有線的農(nóng)場(chǎng)主。總之，目前國(guó)外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，并朝著大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單機(jī)控制兩個(gè)方向發(fā)展，產(chǎn)品一般都能與微機(jī)進(jìn)行通信，并由機(jī)對(duì)其施行控制。我國(guó)節(jié)水灌溉自動(dòng)控制器研發(fā)行業(yè)與國(guó)外研發(fā)企業(yè)相比存在如下幾點(diǎn)問(wèn)題1、從中國(guó)整個(gè)灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)行業(yè)的產(chǎn)品發(fā)展來(lái)看產(chǎn)品主要以仿制國(guó)外產(chǎn)品為主，缺乏自主創(chuàng)新2、技術(shù)開發(fā)體系沒(méi)有受到應(yīng)有的重視和規(guī)范一方面，技術(shù)開發(fā)規(guī)劃工作缺乏，預(yù)見性不強(qiáng)；另一方面，技術(shù)開發(fā)過(guò)程不規(guī)范，對(duì)開發(fā)周期、成本和風(fēng)險(xiǎn)等方面的控制有待加強(qiáng)3、技術(shù)開發(fā)體系沒(méi)有受到應(yīng)有的重視和規(guī)范一方面，技術(shù)開發(fā)規(guī)劃工作缺乏，預(yù)見性不強(qiáng)；另一方面，技術(shù)開發(fā)過(guò)程不規(guī)范，對(duì)開發(fā)周期、成本和風(fēng)險(xiǎn)等方面的控制有待加強(qiáng)4、產(chǎn)品立項(xiàng)前的市場(chǎng)管理活動(dòng)沒(méi)有規(guī)范化市場(chǎng)信息收集和分析工作薄弱，生產(chǎn)廠家對(duì)新產(chǎn)品近35年的產(chǎn)品路標(biāo)規(guī)劃也不清晰，往往只有12年的開發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃；5、產(chǎn)品研發(fā)缺乏一個(gè)整合企業(yè)資源的清晰的研發(fā)流程產(chǎn)品線建設(shè)明顯滯后于資源線的建設(shè)6、專業(yè)研發(fā)人才缺乏在培養(yǎng)關(guān)鍵性研發(fā)人才上，缺少相應(yīng)的機(jī)制保障。第2章灌溉系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案21計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本形式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的種類繁多，但歸納起來(lái)，目前實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的方式基本上屬于下面五種形式1、成套的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)品目前世界上已出現(xiàn)了許多與硬件產(chǎn)品配套的，具有不同特點(diǎn)、適用于不同控制對(duì)象的軟件產(chǎn)品，像HONEYWELL、WDPF等DCS集散系統(tǒng)系統(tǒng)。2、以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，由控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)在操作系統(tǒng)上運(yùn)行的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件目前通用有一大批IRMXRTOX，PSOS的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。這類系統(tǒng)要求用戶自己編寫應(yīng)用程序，設(shè)計(jì)程序的流向，而由操作系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度和占先，循環(huán)處理，因此減少了應(yīng)用軟件開發(fā)的難度。但要求程序員熟悉實(shí)時(shí)多任務(wù)編程技術(shù)，而且圖形界面不太好。3、集成的實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)軟件例如CITECT，INTOUCH，由軟件制造商提供，是專門為實(shí)時(shí)服務(wù)的開發(fā)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境。系統(tǒng)本身已經(jīng)構(gòu)建了實(shí)現(xiàn)不同功能的軟件包、程序模塊和控鍵。用戶只需要按照規(guī)定方式，根據(jù)實(shí)際對(duì)象要求，調(diào)用相應(yīng)模塊，即可構(gòu)成應(yīng)用程序。4、在通用操作系統(tǒng)例了如DOS，WINDOWS環(huán)境下采用實(shí)時(shí)核實(shí)現(xiàn)程序的實(shí)時(shí)多任務(wù)特性。RTX，RTKERNEL，RTOS等都是應(yīng)用廣泛的實(shí)時(shí)核。5、直接從系統(tǒng)的最底層采用高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編制實(shí)時(shí)應(yīng)用程序這種方法先把系統(tǒng)劃分層次，明確目標(biāo)，任務(wù)，對(duì)各個(gè)任務(wù)的子過(guò)程進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編程，然后還要另外編寫計(jì)時(shí)、中斷、調(diào)度等控制程序。程序設(shè)計(jì)的難度和工作量很大，但整個(gè)程序?qū)τ谠O(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是完全透明的，適應(yīng)性強(qiáng)。22系統(tǒng)總體方案根據(jù)實(shí)際情況及系統(tǒng)技術(shù)要求，擬采用AT89C51微控器作為控制與數(shù)據(jù)處理的核心以構(gòu)成節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。用濕度檢測(cè)電路中的濕敏電阻對(duì)土壤濕度進(jìn)行采集，所得電流信號(hào)經(jīng)處理得到可用的電壓信號(hào)，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。系統(tǒng)將檢測(cè)得土壤的濕度值，送到LED顯示電路顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤濕度的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，能進(jìn)行適度范圍設(shè)置和顯示，同時(shí)通過(guò)模糊控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵開關(guān)的只能控制。該電路主要由AT89C51系統(tǒng)電路、電源電路、濕度檢測(cè)電路、顯示電路、開關(guān)控制電路等組成。軟件選用匯編語(yǔ)言編程。單片機(jī)可將土壤濕度傳感器檢測(cè)到的土壤濕度模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并傳輸給控制系統(tǒng)檢測(cè)是否該灌溉。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，成本低，可靠性高，在實(shí)際應(yīng)用中前景廣闊。系統(tǒng)框圖如圖21所示種植物的土壤土壤濕度傳感A/D轉(zhuǎn)換AT89C51單片機(jī)LED顯示放大驅(qū)動(dòng)電磁閥圖21系統(tǒng)框圖221AT89C51微控器構(gòu)成的最小系統(tǒng)根據(jù)本設(shè)計(jì)的技術(shù)要求來(lái)判斷是否需要對(duì)此微控器進(jìn)行片外程序存儲(chǔ)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。若需要，則對(duì)AT89C51微控器進(jìn)行片外存儲(chǔ)器擴(kuò)展，以構(gòu)成控制系統(tǒng)的最基本部分。若不需要，則單片機(jī)及其時(shí)鐘電路與復(fù)位電路等構(gòu)成最小系統(tǒng)。222數(shù)據(jù)采集部分ADC0809是一種8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有鎖存控制的8路模擬開關(guān)，外接8路模擬輸入端，可同時(shí)對(duì)8路05V的輸入模擬電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)只用到INO和INL兩路輸入通道。ADC0809轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位，最大不可調(diào)誤差小于士1LSB，采用單一5V供電，功耗為15MW,不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整。由于ADC0809轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)寄存器具有可控的三態(tài)輸出功能，輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，故其8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。A/D轉(zhuǎn)換器需外部控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)方能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這一啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)可由CPU提供，不同型號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)的要求也不同，分脈沖啟動(dòng)和電平啟動(dòng)兩種，ADC0809采用脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，只需給A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)控制轉(zhuǎn)換的輸入引腳START上，加入正脈沖信號(hào)，即啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換開始后，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端EOC信號(hào)變低，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC返回高電平，以通知主機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量，這個(gè)信號(hào)可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號(hào)供查詢，也可以用作中斷請(qǐng)求信號(hào)。本系統(tǒng)中ADC0809與AT89C51單片機(jī)的接口如圖5所示，采用等待延時(shí)方式。ADC0809的時(shí)鐘頻率范圍要求在101280KHZ,AT89C51單片機(jī)的ALE腳的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6，因此當(dāng)單片機(jī)的時(shí)鐘頻率采用6MHZ,ADC0809輸入時(shí)鐘頻率即為CLK1MHZ，發(fā)生啟動(dòng)脈沖后需延時(shí)100US才可讀取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。ADC0809的8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連，地址譯碼引腳A,B,C分別與74LS373的A,B,C相連，以選通INOIN7中的一個(gè)通道。AT89C51的P26作為片選信號(hào)，在啟動(dòng)AM轉(zhuǎn)換時(shí)，由單片機(jī)的寫信號(hào)WR和P2?？刂艫DC的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)。由于ALE與START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時(shí)也啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用單片機(jī)的讀信號(hào)RD和P2。引腳一級(jí)或非門產(chǎn)生的正脈沖作為OE信號(hào)，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。223顯示部分微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)中常用的測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示器有發(fā)光二極管顯示器簡(jiǎn)稱LED或數(shù)碼管和液晶顯示器簡(jiǎn)稱LCD。這兩種顯示器都具有線路簡(jiǎn)單、耗電少、成本低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)輸出結(jié)果選用4個(gè)LED顯示。數(shù)碼管有共陰共陽(yáng)之分，本系統(tǒng)采用8段共陰型LED，每位數(shù)碼管內(nèi)部有8個(gè)發(fā)光二極管，公共端由8個(gè)發(fā)光二極管的陰極并接而成，正常顯示時(shí)公共端接低電平GND，各發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮取決于ADP各引腳上是否是高電平。LED數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)，外部有10個(gè)引腳，其中3,8腳為公共端也稱位選端，其余8個(gè)引腳稱為段選端，當(dāng)要使某一位數(shù)碼管顯示某一數(shù)字09中的一個(gè)必須在這個(gè)數(shù)碼管的段選端加上與數(shù)字顯示數(shù)字對(duì)應(yīng)的8位段選碼也稱字形碼，在位選端加上低電平即可。224供電電源單元采用變壓器、整流濾波及穩(wěn)壓等電路組成，分別給以上各部分提供所需要的電壓，可以提供5V,12V,40V的穩(wěn)定電壓。由于電壓源是現(xiàn)成的設(shè)備，可以在市場(chǎng)上訂制，所以不在涉及范圍內(nèi)，不再予以講述。23本章小結(jié)本章首先介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的五種基本形式，根據(jù)實(shí)際情況與技術(shù)要求，畫出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，并擬定了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，包括數(shù)據(jù)采集單元、鍵盤及顯示單元、控制與執(zhí)行單元、系統(tǒng)各部分所需電源等輸入與輸出通道，并對(duì)每一部分都進(jìn)行了較詳細(xì)的敘述。第3章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)31本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)概述從總體上講，本系統(tǒng)硬件電路根據(jù)技術(shù)需求，由以AT89C51單片機(jī)為核心的主控電路以及其外圍接口電路組成。概括為以單片機(jī)為主的主控電路、單片機(jī)輸入部分接口電路、單片機(jī)輸出部分接口電路。主控電路是以單片機(jī)為核心和必要的外圍接口電路組成的，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、存儲(chǔ)器擴(kuò)展（若需要）、復(fù)位電路等。輸入部分接口電路包括各種模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)與單片機(jī)的接口信號(hào)調(diào)理電路以及按鍵接口電路。輸出部分接口電路包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，LED顯示驅(qū)動(dòng)電路。其中各種接口電路設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。從硬件具體組成來(lái)看，整個(gè)硬件電路包括主控電路部分主要由AT89C51單片機(jī)、數(shù)字接口、模擬接口組成、土壤濕度信號(hào)采集電路部分主要由濕度傳感器、必要的數(shù)字接口電路組成、時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展電路、LED顯示電路組成。32單片機(jī)的選擇及分析321單片機(jī)的定義和特點(diǎn)所謂單片機(jī)就是把CPU、寄存器、RAM/ROM、I/O接口電路集成在一塊集成電路芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)的主要特點(diǎn)有1、集成度高、功能強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)通常由中央處理器CPU、存儲(chǔ)器RAM,ROM以及I/O接口組成，其各部分分別集成在不同的芯片上。例如，大家熟悉的Z80微型計(jì)算機(jī)就是由Z80CPU、存儲(chǔ)器RAM,ROM,PIO等芯片組成的，單片機(jī)則不同，它把CPU,RAM,ROM,I/O接口，以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都集成在一個(gè)芯片上。目前應(yīng)用得最多的是MCS51系列單片機(jī)。和微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較，單片機(jī)不僅體積大大減小，而且功能大為增強(qiáng)。MCS51系列單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器為16位，而Z80微型計(jì)算機(jī)只有8位，MCS51系列單片機(jī)中不但有4個(gè)并行I/O接口，而且還有串行接口，且時(shí)鐘頻率可達(dá)12MHZ。2、結(jié)構(gòu)合理目前單片機(jī)大多采用HARVARD結(jié)構(gòu)。這是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器相互獨(dú)立的一種結(jié)構(gòu)。而在許多微型計(jì)算機(jī)如Z80,INTE18085,M6800等中，大都采用兩類存儲(chǔ)器合二為一即統(tǒng)一編址的方式。單片機(jī)采用上述結(jié)構(gòu)主要有四點(diǎn)好處存儲(chǔ)量大、速度快、抗干擾性、強(qiáng)指令豐富。322單片機(jī)的發(fā)展概況自從1974年12月美國(guó)仙童FAIRCHILD公司第一個(gè)推出8位單片機(jī)FS以來(lái)，單片機(jī)以驚人的速度發(fā)展，從4位機(jī)、8位機(jī)發(fā)展到16位機(jī)、32位機(jī)，集成度越來(lái)越高，功能越來(lái)越強(qiáng)，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。到目前為止，單片機(jī)的發(fā)展主要可分為以下四個(gè)階段第一階段4位單片機(jī)。這種單片機(jī)的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，控制功能強(qiáng)，片內(nèi)含有多種I/O接口，如并行I/O接口、串行I/O接口、定時(shí)計(jì)數(shù)器接口、中斷功能接口等。根據(jù)不同用途，還配有許多專用接口，如打印機(jī)接口、鍵盤及顯示器接口，PLA可編程邏輯陣列譯碼輸出接口，有些甚至還包括A/D,D/A轉(zhuǎn)換，PLL鎖相環(huán)，聲音合成等電路。豐富的I/O功能大大地增強(qiáng)了4位單片機(jī)的控制功能，從而使外部接口電路極為簡(jiǎn)單。第二階段低、中檔8位機(jī)19741978年。這種8位機(jī)一般不帶有I/O接口，尋址范圍通常為4KB。它是8位機(jī)的早期產(chǎn)品，如MOSTEK公司的3870,INTEL公司的8048等單片機(jī)即屬此類。第三階段高檔8位機(jī)階段19781982年。這一類單片機(jī)常有串行I/O接口，有多級(jí)中斷處理，定時(shí)/計(jì)數(shù)器為16位，片內(nèi)的RAM和ROM的容量相對(duì)增大，且尋址范圍可達(dá)64KB，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。這類單片機(jī)有INTEL公司的MCS51,MOTOROLA公司的6801和ZIIOG公司的Z8等。由于這類單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域較廣，其結(jié)構(gòu)和性能還在不斷地改進(jìn)和發(fā)展。第四階段16位單片機(jī)和超8位單片機(jī)1982年至今。此階段的主要特征是，一方面不斷完善高檔8位機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同用戶的需要；另一方面發(fā)展16位單片機(jī)及專用單片機(jī)。16位單片機(jī)除了CPU為16位外，片內(nèi)RAM和ROM的容量也進(jìn)一步增大，片內(nèi)RAM為232字節(jié)，ROM為8KB，片內(nèi)帶有高速輸入輸出部件，多通道10位A/D轉(zhuǎn)換部件，中斷處理為8級(jí)，其實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)。近來(lái)，32位單片機(jī)己進(jìn)入實(shí)用階段，但還未引入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。在今后單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將是向著大容量、高性能化，小容量、低價(jià)格化和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。323本系統(tǒng)單片機(jī)的選擇AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4KBYTES的反復(fù)擦寫的FLASH只讀程序存儲(chǔ)器和128BYTES的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和FLASH存儲(chǔ)單元可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。圖31為其引腳圖。1、主要特性與MCS51完全兼容4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器壽命1000寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間10年全靜態(tài)工作0HZ24MHZ三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定1288位內(nèi)部RAM32可編程I/O線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路2、功能性概述AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能4K字節(jié)FLASH閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可下降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。3、AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹單片機(jī)電路是系統(tǒng)控制的核心。單片機(jī)選用從ATMEL公司的低功耗、高性能的8位CMOS芯片AT89C51，其片內(nèi)帶有4K字節(jié)的閃速可編程及可擦除只讀存儲(chǔ)器（EPROM）。引腳功能說(shuō)明如下圖31AT89C51引腳圖VCC電源電壓GND地P0口P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的力式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在FLASH編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。PL口P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)叫可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。FLASH編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。P2口P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（IIL）。在訪問(wèn)外部序程存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVXRI指令）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。P3口P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3口除了作為一般的I/0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表31所示。P3口還接收一些用于FLASH閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。表31P3口第二功能端口引腳第二功能P30RXD（串行輸入口）P31TXD（串行輸出口）P32（外中斷0）INT0P33（外中斷1）1P34T0（定時(shí)/計(jì)數(shù)器0）P35T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）P36（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）WRP37（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)去讀選通）DRST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（CS）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令A(yù)LE才會(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE無(wú)效。PSEN程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。EA/VPP外部訪問(wèn)允許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上12V的編程允許電源VPP,當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VPP。XTAL1振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。時(shí)鐘振蕩器XTAL2XTAL1GND圖32外部振蕩電路AT89C51中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見圖32。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容C1、C2雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。采用外部時(shí)鐘的電路如圖32所示，這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。33本系統(tǒng)硬件電路部分本系統(tǒng)硬件電路主要包括單片機(jī)主系統(tǒng)電路、時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)擴(kuò)展電路、LED顯示電路等組成。331系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。用濕度檢測(cè)電路中的濕敏電阻對(duì)土壤濕度進(jìn)行采集，所得電流信號(hào)經(jīng)處理得到可用的電壓信號(hào)，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。系統(tǒng)將檢測(cè)得土壤的濕度值，送到LED顯示電路顯示，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤濕度的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，能進(jìn)行適度范圍設(shè)置和顯示，同時(shí)通過(guò)模糊控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵開關(guān)的只能控制。該電路主要由AT89C51系統(tǒng)電路、電源電路、濕度檢測(cè)電路、顯示電路、開關(guān)控制電路等組成。軟件選用匯編語(yǔ)言編程。單片機(jī)可將土壤濕度傳感器檢測(cè)到的土壤濕度模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并傳輸給控制系統(tǒng)檢測(cè)是否該灌溉。332單片機(jī)主系統(tǒng)電路AT89C51單片機(jī)是51系列單片機(jī)的一個(gè)成員，是8051單片機(jī)的簡(jiǎn)化版。內(nèi)部自帶2K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能COMS八位微處理器，與INTELMCS51系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位CPU和閃速存儲(chǔ)器結(jié)合在單個(gè)芯片中，因此，AT89C2051構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)是具有結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、造價(jià)最低廉、效率最高的微控制系統(tǒng)，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比，如圖33。XTAL2189ALE301PSN29RP0/D39182764/52P13456780/RXD1TI234/76W57A80/192234/56AT9CC10NC210NXRYSTALD01243R1KVC5V60圖33單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)圖333時(shí)鐘電路單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)提供單片機(jī)片內(nèi)各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)鐘信號(hào)通常用兩種電路形式得到內(nèi)部振蕩和外部振蕩。MCS51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTALL和XTAL2分別是此放大電器的輸入端和輸出端，由于采用內(nèi)部方式時(shí)，電路簡(jiǎn)單，所得的時(shí)鐘信號(hào)比較穩(wěn)定，實(shí)際使用中常采用這種方式，如圖3所示在其外接晶體振蕩器簡(jiǎn)稱晶振或陶瓷諧振器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增益反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。圖33中外接晶體以及電容C2和C1構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振的作用，其值均為30P左右，晶振頻率選6MHZ。RESET334數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的擴(kuò)展電路AT89C51單片機(jī)外接數(shù)據(jù)RAM時(shí)，P2口輸出存儲(chǔ)器地址的高8位，PO口分時(shí)輸出地址的低8位和傳送指令字節(jié)或數(shù)據(jù)。PO口先輸出低8位地址信號(hào)，在ALE有效時(shí)將它鎖存到外部地址鎖存器中，然后PO口作為數(shù)據(jù)總線使用，此處地址鎖存器選用74LS373，實(shí)際電路圖連接如圖34所示。D03Q21457689OEL1U74S3A08172635489A10CEO2WD91034567U6A圖34數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展電路335數(shù)據(jù)采集處理電路ADC0809是一種8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有鎖存控制的8路模擬開關(guān)，外接8路模擬輸入端，可同時(shí)對(duì)8路05V的輸入模擬電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)只用到INO和INL兩路輸入通道。ADC0809轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位，最大不可調(diào)誤差小于士1LSB，采用單一5V供電，功耗為15MW,不必進(jìn)行零點(diǎn)和滿度調(diào)整。由于ADC0809轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)寄存器具有可控的三態(tài)輸出功能，輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，故其8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。A/D轉(zhuǎn)換器需外部控制啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)方能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這一啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)可由CPU提供，不同型號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)的要求也不同，分脈沖啟動(dòng)和電平啟動(dòng)兩種，ADC0809采用脈沖啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，只需給A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)控制轉(zhuǎn)換的輸入引腳START上，加入正脈沖信號(hào)，即啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換開始后，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端EOC信號(hào)變低，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC返回高電平，以通知主機(jī)讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量，這個(gè)信號(hào)可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號(hào)供查詢，也可以用作中斷請(qǐng)求信號(hào)，如圖35。21MSBAD45C3VREF126IN3142567ST58OUPL9CK00GND3746980EAD8123U47LS456BTR2UVC5274L32圖35信號(hào)采集電路336LED顯示電路微機(jī)化測(cè)控系統(tǒng)中常用的測(cè)量數(shù)據(jù)的顯示器有發(fā)光二極管顯示器簡(jiǎn)稱LED或數(shù)碼管和液晶顯示器簡(jiǎn)稱LCD。這兩種顯示器都具有線路簡(jiǎn)單、耗電少、成本低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，本系統(tǒng)輸出結(jié)果選用4個(gè)LED顯示。數(shù)碼管有共陰共陽(yáng)之分，本系統(tǒng)采用8段共陰型LED，每位數(shù)碼管內(nèi)部有8個(gè)發(fā)光二極管，公共端由8個(gè)發(fā)光二極管的陰極并接而成，正常顯示時(shí)公共端接低電平GND，各發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮取決于ADP各引腳上是否是高電平。LED數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)，外部有10個(gè)引腳，其中3,8腳為公共端也稱位選端，其余8個(gè)引腳稱為段選端，當(dāng)要使某一位數(shù)碼管顯示某一數(shù)字09中的一個(gè)必須在這個(gè)數(shù)碼管的段選端加上與數(shù)字顯示數(shù)字對(duì)應(yīng)的8位段選碼也稱字形碼，在位選端加上低電平即可。由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，顯示量不多，所以選用數(shù)碼管既方便又經(jīng)濟(jì)。LED有共陰極和共陽(yáng)極兩種。二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，而共陽(yáng)極則將發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接在一起，接入5V的電壓。一位顯示器由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字型“8”的各個(gè)筆劃（段）AG，另一個(gè)小數(shù)點(diǎn)為DP發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā)光二極管施加一定的正向電壓時(shí)，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。為了保護(hù)各段LED不被損壞，需外加限流電阻。數(shù)碼管顯示器有兩種工作方式，即靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。為節(jié)省端口及降低功耗，本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式。動(dòng)態(tài)掃描顯示方式需要解決多位LED數(shù)碼管的“段控”和“位控”問(wèn)題，本電路的通過(guò)P1口實(shí)現(xiàn)而每一位的公共端，即LED數(shù)碼管的“位控”，則由P3口控制。這種連接方式由于多位字段線連在一起，因此，要想顯示不同的內(nèi)容，必然要采取輪流顯示的方式，即在某一瞬間，只讓其中的某一位的字位線處于選通狀態(tài)，其它各位的字位線處于斷開狀態(tài)，同時(shí)字段線上輸出這一位相應(yīng)要顯示字符的字段碼。在這一瞬時(shí)，只有這一位在顯示，其他幾位則暗。在本系統(tǒng)中，字位線的選通與否是通過(guò)PNP三極管的導(dǎo)通與截止來(lái)控制，即三極管處于“開頭”狀態(tài)。因AT89C51單片機(jī)I/O口資源有限，必須對(duì)其IL0口進(jìn)行擴(kuò)展才能滿足實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，所示為用ZLG1289擴(kuò)展1/0口的4個(gè)8位LED動(dòng)態(tài)顯示器，顯示掃描由程控實(shí)現(xiàn)，其中PA口輸出字型碼，PC口輸出位選信號(hào)即掃描信號(hào)，圖中片選線CE和AT89C51的P27口相連，IO/M選通輸入線與P24口相連，該系統(tǒng)中當(dāng)P270且P241時(shí)，選中8155芯片內(nèi)三個(gè)I/O口。34電磁離合器異步電動(dòng)機(jī)341電機(jī)概念介紹電磁離合器電機(jī)又稱為電磁調(diào)速異步電動(dòng)或滑差電機(jī)，它是一種恒轉(zhuǎn)矩交流無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)。電磁離合器是一種能在運(yùn)動(dòng)中及負(fù)載下對(duì)各種機(jī)械的主動(dòng)軸和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的從動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)迅速聯(lián)結(jié)、分離、制動(dòng)或?qū)膭?dòng)軸的輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)節(jié)的自動(dòng)電磁元件，其應(yīng)用十分廣泛。特別是動(dòng)作快速的電磁離合器，可用在仿形機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，以及在數(shù)控機(jī)床中，用來(lái)代替液壓馬達(dá)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電磁離合器工作過(guò)程分為啟動(dòng)、力矩上升和離合器斷開過(guò)程。由于它具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、控制功率小、有速度負(fù)反饋的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)機(jī)械特性硬度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。帶有速度負(fù)反饋的電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)是在空載或輕載小于LO額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于反饋不足，會(huì)造成失控現(xiàn)象；在調(diào)速時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速降低，離合器的輸出功率和效率也相應(yīng)地按比例下降。所以此電機(jī)適用于長(zhǎng)期高速運(yùn)轉(zhuǎn)和短時(shí)間低速運(yùn)轉(zhuǎn)。為適應(yīng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，在采用電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)作主驅(qū)動(dòng)中往往再配裝一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)作為低速電機(jī)使用。342電磁離合器電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理電磁離合器電機(jī)是由普通鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)、電磁滑差離合器和電氣控制裝置三部分組成。異步電機(jī)作為原動(dòng)機(jī)使用，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)離合器的電樞一起旋轉(zhuǎn)，電氣控制裝置是提供滑差離合器勵(lì)磁線圈勵(lì)磁電流的裝置。這里主要介紹電磁滑差離合器。它包括電樞、磁極和勵(lì)磁線圈三部分。電樞為鑄鋼制成的圓筒形結(jié)構(gòu)，它與鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連接，俗稱主動(dòng)部分；磁極做成爪形結(jié)構(gòu)，裝在負(fù)載軸上，俗稱從動(dòng)部分。主動(dòng)部分和從動(dòng)部分在機(jī)械上無(wú)任何聯(lián)系。當(dāng)勵(lì)磁線圈通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，爪形結(jié)構(gòu)便形成很多對(duì)磁極。此時(shí)若電樞被鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)拖著旋轉(zhuǎn)，那么它便切割磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，于是從動(dòng)部分的磁極便跟著主動(dòng)部分電樞一起旋轉(zhuǎn)，前者的轉(zhuǎn)速低于后者，因?yàn)橹挥挟?dāng)電樞與磁場(chǎng)存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電樞才能切割磁力線，磁極隨電樞旋轉(zhuǎn)的原理與普通異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子跟著定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的原理沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，所不同的是異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由定子繞組中的三相交流電產(chǎn)生，而電磁滑差離合器的磁場(chǎng)則由勵(lì)磁線圈中的直流電流產(chǎn)生，并由于電樞旋轉(zhuǎn)才起到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用。35本章小結(jié)本章主要敘述了控制系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先，對(duì)本系統(tǒng)硬件部分先進(jìn)行了總體概述并選擇出單片機(jī)型號(hào)，除單片機(jī)的最小系統(tǒng)外，將其它需設(shè)計(jì)的電路歸為輸入與輸出通道的設(shè)計(jì)。在輸入通道方面，包括有數(shù)據(jù)的采集（濕度）、外接鍵盤的按鍵輸入；在輸出通道方面，異步電動(dòng)機(jī)電磁離合器的驅(qū)動(dòng)、LED數(shù)碼管的輸出數(shù)據(jù)等，對(duì)硬件輸入與輸出兩方面的每一部分都進(jìn)行了較詳細(xì)的敘述，包括各器件的選型以及相關(guān)的信號(hào)調(diào)理電路。第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)主要包括主程序設(shè)計(jì)，采樣子程序設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)處理程序，顯示子程序，串口通信程序等。各芯片地址編碼為RAM6116OFOOOHOF7FFH81551/0口7FF8H7FFDHADC0809OBFF8HOBFFFH41本系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)ADTURNOEQU21HINO通道A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存放首址ADTURN1EQU2CHIN1通道A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存放首址LINEADROEQU37H1N0采集數(shù)據(jù)經(jīng)濾波處理數(shù)據(jù)存放地址LINEADR1EQU38HINL采集數(shù)據(jù)經(jīng)濾波處理數(shù)據(jù)存放地址LINEADREQU39H平均值存放地址HUMIDEQU3BH標(biāo)度變換后的濕度值存放地址BCDADREQU3CHBCD轉(zhuǎn)換后的濕度值存放地址HUMADREQU3DH上位機(jī)傳來(lái)的濕度值存放地址TIMEADREQU3EH上位機(jī)傳來(lái)的時(shí)間值存放地址T100USEQU25650延時(shí)參CL00USEQU3FHSHOWADREQU40H顯示區(qū)數(shù)據(jù)存放首址ORGOOOOHSJMPSTARTORGOOOBH定時(shí)器0中斷服務(wù)程序入口LIMPTOINTORG0023H串行I/O中斷服務(wù)程序入口LIMPSERVEORG0050HSTARTMOVSP,50H設(shè)置堆棧MOVHUMADR,OFFHSETBOD3H選中寄存器3SETSOD4HMOVR0,HUMADRCLROD3H選中寄存器0CLROD4HMOVTMOD,22H主程序初始化MOVTH1,OF3HMOVTLL,OF3HMOVSCON,50HMOVPCON,80HMOVDPTR,7FF8HMOVA,4DHMOVXDPTR,ASETBTR1SETBEASETBESRUNLCALLAD調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序LCALLMAOPAO調(diào)用濾波子程序LCALLTURN調(diào)用濕度轉(zhuǎn)換子程序MOVA,HUMID將濕度值送往上位機(jī)MOVSBUF,ALCALLTWOSEC延時(shí)等待兩妙鐘LCALLBCDTURN調(diào)用BCD轉(zhuǎn)換子程序LCALLSHOW調(diào)用顯示子程序MOVA,HUMIDCJNEA,HUMADR,COMP檢測(cè)到的濕度值大于上位機(jī)送來(lái)的濕度值時(shí)，則循環(huán)采樣，否則報(bào)警灌溉DONECLRP11LCALLALARM調(diào)用報(bào)警延時(shí)子程序進(jìn)行灌溉動(dòng)