1、摘 要 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，用計(jì)算機(jī)控制的方面也涉及到各個(gè)領(lǐng)域，其中在塑料大棚內(nèi)用單片機(jī)控制溫度、濕度是應(yīng)用于實(shí)踐的主要方面之一。這對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育有非常大的促進(jìn)作用，它可以避免因?yàn)橥饷鏆夂虻膭×易兓瘜?duì)農(nóng)作物造成的傷害，而使農(nóng)作物能夠在一個(gè)最適合它的溫度、濕度的環(huán)境中生長(zhǎng)發(fā)育，從而可以促進(jìn)作物健康生長(zhǎng)，抑制微生物的危害，提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。 本設(shè)計(jì)由AT89S52單片機(jī)，溫度檢測(cè)電路，濕度檢測(cè)電路，土壤檢測(cè)電路，控制系統(tǒng)，報(bào)警電路，采用LCD12864作為顯示電路組成；溫度檢測(cè)和濕度檢測(cè)采用DHT90溫濕度傳感器采集信息，將其采集到的數(shù)字信號(hào)傳入AT89S52單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)比

2、較輸入溫度與設(shè)定溫度來(lái)控制風(fēng)扇或電爐驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)棚內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，單片機(jī)不對(duì)風(fēng)扇或電爐發(fā)出動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大棚里植物生長(zhǎng)溫度及土壤和空氣濕度的檢測(cè)、監(jiān)控，并能對(duì)超過(guò)正常溫度、濕度范圍的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，使大棚環(huán)境得到了良好的控制。 該設(shè)計(jì)還具有對(duì)溫度和濕度的顯示功能，對(duì)大棚內(nèi)環(huán)境溫度和濕度的預(yù)設(shè)功能。關(guān)鍵詞： 溫度檢測(cè)、濕度檢測(cè)、控制系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)Abstract With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, includin

3、g the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and h

4、umidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm c

5、ircuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming AT89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive

6、 circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time proc

7、essing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default.Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.第一章 緒 論我國(guó)南方溫度嚴(yán)熱而漫長(zhǎng)，大力推廣大棚蔬菜的種植來(lái)滿足人們?nèi)粘Ｉ顚?duì)蔬菜的需要。隨著人們生活水

8、平的日益增長(zhǎng)，對(duì)蔬菜的要求也較高，對(duì)大棚蔬菜的溫度控制就是一個(gè)重要因素。溫度過(guò)高，蔬菜就會(huì)停止生長(zhǎng)或者糜爛。1.1 課題研究的背景 塑料大棚即日光溫室可以養(yǎng)花、種菜，即使是在寒冷的冬天，人們也可以吃到很多新鮮的蔬菜,植物的生長(zhǎng)都是在一定的環(huán)境中進(jìn)行的，其在生長(zhǎng)過(guò)程中受到環(huán)境中各種因素的影響，其中對(duì)植物生長(zhǎng)影響最大的是環(huán)境中的溫度和濕度。環(huán)境中晝夜的溫度和濕度變化大，其對(duì)植物生長(zhǎng)極為不利。因此必須對(duì)環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，使其適合植物的生長(zhǎng)，提高其產(chǎn)量和質(zhì)量?，F(xiàn)在大多數(shù)農(nóng)民還是沿用人工值守的方法來(lái)看管大棚，浪費(fèi)了大量的人力和物力，而且大棚的溫濕度控制并不理想，往往因?yàn)闇貪穸瓤刂撇划?dāng)造成作

9、物的減產(chǎn)，從而給菜農(nóng)帶來(lái)了極大的損失，為此，在這里設(shè)計(jì)了一種大棚溫濕度測(cè)控系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)日光溫室的要求越來(lái)越高，溫室控制系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣，需要監(jiān)控的對(duì)象亦趨于多樣化，所以必須使用具有統(tǒng)一規(guī)范、可靠性高、組建靈活、擴(kuò)展性好、維護(hù)簡(jiǎn)便、性價(jià)比高的方式來(lái)組建系統(tǒng)。因此，作為日光溫室的一個(gè)重要組成部分溫度濕度測(cè)控裝置的研制具有極其重要的意義。在日光溫室中，由于溫度過(guò)高、過(guò)低或環(huán)境濕度過(guò)大等都會(huì)影響農(nóng)作物正常生長(zhǎng)，該測(cè)控裝置能夠有效地將溫度控制在作物所需溫度范圍之內(nèi)，也可以很好的改善大棚濕度，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供一個(gè)良好的環(huán)境，并可以針對(duì)我國(guó)南方、北方的溫度、濕度差異進(jìn)行

10、適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因此設(shè)計(jì)這樣一種大棚溫濕度測(cè)控系統(tǒng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。本系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的科學(xué)管理方式，采用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是針對(duì)大棚現(xiàn)代化技術(shù)管理的新近研制成功的設(shè)備，它具有測(cè)溫、測(cè)濕、控溫、控濕、報(bào)警條件判定等多項(xiàng)功能。系統(tǒng)由AT89S52單片機(jī)，溫度檢測(cè)電路，濕度檢測(cè)電路，控制系統(tǒng)，報(bào)警電路，采用LCD2864作為顯示電路等構(gòu)成，從而更好的控制溫濕度，滿足作物生長(zhǎng)的最佳條件，并能大大縮短農(nóng)作物的成熟期，提高效率。1.2 課題研究的意義隨著大棚技術(shù)的普及，溫室大棚數(shù)量不斷增多，溫室大棚的溫度控制成為一個(gè)難題。目前應(yīng)用于溫室大棚的溫度檢測(cè)系統(tǒng)大多采用由模擬溫度傳感器、多路模擬開(kāi)關(guān)、

11、A/D轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。這種溫度采集系統(tǒng)需要在溫室大棚內(nèi)布置大量的測(cè)溫電纜，才能把現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)送到采集卡上，安裝和拆卸繁雜，成本也高。同時(shí)線路上傳送的是模擬信號(hào)，易受干擾和損耗，測(cè)量誤差也比較大，不利于控制者根據(jù)溫度變化及時(shí)做出決定。在這樣的形式下，開(kāi)發(fā)一種實(shí)時(shí)性高、精度高，能夠綜合處理多點(diǎn)溫度信息的測(cè)控系統(tǒng)就很有必要。1.3 研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)溫室大棚內(nèi)溫度、濕度，研制了單片機(jī)控制的溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng),綜合考慮系統(tǒng)的精度、效率以及經(jīng)濟(jì)性要求三個(gè)方面因素之后，最終確定以單片機(jī)為控制核心，選用性價(jià)比較高的溫濕度傳感器（可以選取分立式的溫度傳感器和濕度傳感器，也可以

12、選用集成的溫濕度傳感器），實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫濕度的精確測(cè)量與準(zhǔn)確控制。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到溫濕度有任何一個(gè)參數(shù)越限時(shí)，則會(huì)進(jìn)行報(bào)警。提示工作人員溫濕度過(guò)限。本文完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到性價(jià)比，選用價(jià)格低、性能穩(wěn)定的元器件。該溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)具有檢測(cè)精度高、使用簡(jiǎn)單、成本較低和工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，不僅可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)大棚，也可以用在倉(cāng)庫(kù)的溫濕度檢測(cè)，恒溫濕的機(jī)械加工廠、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面。應(yīng)用范圍廣，所以具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體思路 本次需要設(shè)計(jì)一個(gè)大棚溫濕度測(cè)控系統(tǒng)，這里選用單片機(jī)為執(zhí)行器（核心器件），通過(guò)溫度檢測(cè)電路，濕度檢測(cè)電路，控制系統(tǒng)，報(bào)警電路，

13、顯示電路等做成這樣一個(gè)系統(tǒng)。2.1 方案論證 方案一：其系統(tǒng)功能圖如圖1所示。選用AT89S51單片機(jī)做主控芯片，溫度傳感器選擇DB18S20，濕度傳感器選擇HIH-3610，通過(guò)集成溫度傳感器以及濕度傳感器，把檢測(cè)到的溫度傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，進(jìn)行處理?？词欠癯^(guò)了上下限的界限。用LED指示電路，同時(shí)選用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。鍵盤(pán)用來(lái)設(shè)置上下限，如果當(dāng)溫度超過(guò)了上下限，則LED起指示作用，同時(shí)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。圖1方案一總體結(jié)構(gòu)框圖LED鍵盤(pán)掃描AT89S51光耦隔離報(bào)警溫濕度傳感器復(fù)位電路圖2 方案二總體結(jié)構(gòu)框圖12864LCD鍵盤(pán)掃描AT89S52光耦隔離報(bào)警DHT90溫濕度檢測(cè)復(fù)位電路 方案二：選用A

14、T89S51單片機(jī)做主控芯片，選用溫濕度傳感器DHT90，DHT90是一款高度集成、低功耗、高精度 、抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字溫濕度傳感器芯片，它既可以進(jìn)行溫度檢測(cè)，也可以進(jìn)行濕度檢測(cè)。選用12864LCD做顯示，可以將實(shí)時(shí)溫度以及實(shí)時(shí)濕度顯示在LCD屏上。當(dāng)然也可以顯示其他信息。同時(shí)選用蜂鳴器作為報(bào)警電路。鍵盤(pán)用來(lái)設(shè)置上下限，如果當(dāng)溫度超過(guò)了上下限，12864LCD屏顯示報(bào)警信息，同時(shí)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。綜合比較兩個(gè)方案，兩個(gè)方案的處理器都選用AT89S52單片機(jī)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)價(jià)格便宜，控制簡(jiǎn)單，且能完成此次課題，故都選用單片機(jī)。而AT89S52相比其他單片機(jī)，具有抗干擾性強(qiáng)，穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。在顯示模塊

15、方面，方案二相比方案一的LED電路，選擇了1286LCD顯示屏，這樣可以顯示出實(shí)時(shí)的溫度以及實(shí)時(shí)的濕度，還有其他相關(guān)信息。這樣人機(jī)界面更加友好方便。在檢測(cè)電路方面，方案一的溫度檢測(cè)選擇的溫度數(shù)字傳感器DS18B20，濕度傳感器選擇的是HIH-3610。而方案二，選擇的DHT90，DHT90是一款高度集成、低功耗、高精度 、抗干擾能力強(qiáng)的數(shù)字溫濕度傳感器芯片，它既可以進(jìn)行溫度檢測(cè)，也可以進(jìn)行濕度檢測(cè)。這樣集成度更高，所占用的I/O口更少。綜上所述，選擇方案二。2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的最終確定 綜合上各方案所述,對(duì)此次系統(tǒng)的方案選定: 采用AT89S52作為主控制系統(tǒng)；液晶顯示模塊LCD12864作

16、為本次系統(tǒng)的顯示；DHT90溫濕度傳感器作為本次系統(tǒng)溫度和濕度的信息采集；蜂鳴器作為報(bào)警電路的主要元器件。通過(guò)論證擬采用的設(shè)計(jì)方案內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)： 1、選擇AT89S52單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心器件，發(fā)送并時(shí)時(shí)處理系統(tǒng)信息。 2、傳感器是實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始被測(cè)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測(cè)量和控制都將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化測(cè)量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來(lái)檢測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。在這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中我們選用的集成溫濕度傳感器。 3、信號(hào)采集通道的選擇：

17、本設(shè)計(jì)中用到的溫濕度傳感器，輸出的是數(shù)字量，不需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，溫度輸入信號(hào)為多路的模擬信號(hào)，這就需要多通道結(jié)構(gòu)。 4、顯示電路的設(shè)計(jì)：這里采用液晶LCD-12864進(jìn)行顯示。 5、報(bào)警電路的設(shè)計(jì)：在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。其方法就是把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換，這些已經(jīng)在軟件程序里邊處理過(guò)，所以顯示溫濕度即為外界采集的溫濕度，和設(shè)定的值比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值，進(jìn)行顯示和控制。 本設(shè)計(jì)采用聲光報(bào)警電

18、路。溫度和濕度任何一個(gè)超過(guò)設(shè)定范圍，蜂鳴器均報(bào)警。這里我們選用二極管的亮滅顯示溫度或者濕度是否過(guò)限，這樣便于觀察，可以更加直接的確定是要升降溫還是要增減濕度，給工作人員減少了工作量。蜂鳴器報(bào)警電路是通過(guò)MCS-52的1根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。6、溫度控制主程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：（1）溫濕度采樣，數(shù)字濾波；（2）越限報(bào)警和處理；（3）溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換。2.3 溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則l、可靠性高可靠性是單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的前提，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都應(yīng)該將可靠性作為首要的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。提高系統(tǒng)的可靠性通常從以下幾個(gè)方面考慮：使用可靠性高的元器件；設(shè)計(jì)電路板時(shí)布線和接地要合理；對(duì)供電電源采用抗干擾

19、措施；輸入輸出通道抗干擾措施；進(jìn)行軟硬件濾波：系統(tǒng)自診斷功能等。2、操作維護(hù)方便在系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從操作者的角度考慮操作和維護(hù)方便，盡量減少對(duì)操作人員專用知識(shí)的要求，以利于系統(tǒng)的推廣。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能減少人機(jī)交互接口，多采用操作內(nèi)置或簡(jiǎn)化的方法。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)配有現(xiàn)場(chǎng)故障診斷程序，一旦發(fā)生故障能保證有效地對(duì)故障進(jìn)行定位，以便進(jìn)行維修。3、性價(jià)比單片機(jī)除體積小、功耗低等特點(diǎn)外，最大的優(yōu)勢(shì)在于高性能價(jià)格比。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)能否被廣泛使用，性價(jià)比是其中一個(gè)關(guān)鍵因素。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，除了保持高性能外，盡可能降低成本，如簡(jiǎn)化外圍硬件電路，在系統(tǒng)性能和速度允許的情況下盡可能用軟件功能取代硬件功能

20、等。第三章 硬件電路的設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)了一個(gè)智能化的溫濕度測(cè)量應(yīng)用系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)由單片機(jī)應(yīng)用單元、人機(jī)接口電路、數(shù)據(jù)采集電路、驅(qū)動(dòng)電路和電源電路組成。硬件設(shè)計(jì)的好壞直接決定了系統(tǒng)的好壞。3.1 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)框圖DHT90溫度采集DHT90濕度采集LCD12864顯示溫度過(guò)限電路濕度過(guò)限電路報(bào)警電路AT89S523.1 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)框圖3.2 單片機(jī)主控模版的設(shè)計(jì) 20世紀(jì)70年代中期，微型計(jì)算機(jī)家族中分裂出一個(gè)小小的派系單片機(jī)。隨著4位單片機(jī)出現(xiàn)之后，又推出了8位的單片機(jī)。MCS48系列，特別是MCS52系列單片機(jī)的出現(xiàn)，確立了單片機(jī)作為微控制器MCU(Micro Control Unit)的地位

21、，引起了微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域新的變革。在當(dāng)今世界上，微處理器MPU(Micro Processor Unit)和微控制器形成了各具特色的兩個(gè)分支，它們互相區(qū)別，又互相融合，互相促進(jìn)。微處理器以運(yùn)算性能和速度為主要特征，而微控制器則是以其控制功能的不斷完善為發(fā)展標(biāo)志。3.2.1 單片機(jī)的功能特性描述圖3.2 AT89S52引腳圖AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位

22、CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。其引腳圖如圖3.2所示。3.2.2 引

23、腳功能說(shuō)明 P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。其第二功能表如表3.1所示。表3.1 I/O口第二功能表引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)

24、器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向）控制MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P2 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入

25、 口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。其第二功能如表3.2所示。表3.2 I/O口第二功能表引腳號(hào)第二功能RXD（串行輸入）TXD（串行輸出）INT0（外部中斷0）INT0（外部中斷0）T0（定時(shí)器0外部輸入）T1(定時(shí)器1外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） RST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是單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG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)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它

26、可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。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。 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)AT89C52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，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。 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0000H-FFFFH），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)。3.2.3 單片機(jī)的最小系統(tǒng)圖3.3 主控電路單片機(jī)的最小系統(tǒng)如圖3.3所示,18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路

27、,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。3.2.4 時(shí)鐘電路圖3.4 時(shí)鐘和復(fù)位電路 單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)是由時(shí)鐘電路提供的，在單片機(jī)的XTAL1和XYAL2兩個(gè)管腳接一只晶振及兩只電容就構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘電路，電路中電容器和對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常取(30±10)pF石英晶體選擇6MHz或12MHz都可以。時(shí)鐘電路如圖3.4所示。 復(fù)位電路單片機(jī)的RST管腳為主機(jī)提供了一個(gè)外部復(fù)位信號(hào)輸入口。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，高電平有效的持續(xù)時(shí)間為2個(gè)機(jī)器周期以上。單片機(jī)的復(fù)位方式可由

28、手動(dòng)復(fù)位方式完成。復(fù)位電路如圖3.4所示。3.3 溫濕度檢測(cè)電路溫濕度檢測(cè)電路主要是通過(guò)DHT90芯片對(duì)環(huán)境的溫濕度進(jìn)行檢查，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)進(jìn)行處理。溫濕度檢測(cè)電路在整個(gè)系統(tǒng)中起了重要作用，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。3.3.1 溫濕度傳感器簡(jiǎn)介1數(shù)字溫濕度傳感器 特點(diǎn)： 全標(biāo)定； 數(shù)字輸出； 低能耗； 卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定型； 插針?lè)庋b，易于安裝。2產(chǎn)品概述 DHT9x（包括 DHT90,DHT91,DHT95)是數(shù)字溫濕度傳感器系列中插針型的傳感器。傳感器把傳感元件和信號(hào)處理集成起來(lái)，輸出全標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)。傳感器采用專利的 CMOS技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括

29、一個(gè)電容性聚合體測(cè)濕敏感元件、一個(gè)用能隙材料制成的測(cè)溫元件，并在同一芯片上，與 14 位的 A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。因此，該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、極高的性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)傳感器芯片都在極為精確的濕度腔室中進(jìn)行標(biāo)定，校準(zhǔn)系數(shù)以程序形式儲(chǔ)存在 OTP 內(nèi)存中，在標(biāo)定的過(guò)程中使用。傳感器在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。兩線制的串行接口與內(nèi)部的電壓調(diào)整，使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡(jiǎn)單。微小的體積、極低的功耗，使 DHT9x 成為各類應(yīng)用的首選。DHT9x 提供 4 針單排引腳封裝，易于集成與替換。其接口說(shuō)明如表3.3所示。表3.3 DHT90引腳結(jié)構(gòu)Pin

30、NameComment1SCK時(shí)鐘信號(hào)2VDD電源3GND地4DATA數(shù)據(jù)輸出3材質(zhì)傳感器采用環(huán)氧 LCP（液晶高分子聚合物）帽，下層為 FR4（環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維板）。插針采用銅/鈹合金制作，外層鍍有鎳和金。傳感器符合 ROHS和 WEEE 標(biāo)準(zhǔn)，因此不受 Cr(6+),PBB,PBDE的影響。3.3.2 DHT90電氣特性電氣特性，如能耗，低、高電平，輸入、輸出電壓等，都取決于電源。表詳細(xì)解釋了 DHT90的電氣特性。表 3.3 DHT I/O 信號(hào)特性參數(shù)條件Min.Typ.Max.UnitsFSCKSCK 頻率05MHz01MHzTSCKxSCK 高/低時(shí)間100nsTR/TFSCK 升

31、/降時(shí)間1200*ns TFODATA 下降時(shí)間OL= 5 pF1020nsOL= 100 pF3040200nsTRODATA 上升時(shí)間*nsTVDATA 有效時(shí)間200250*nsTSUDATA 設(shè)定時(shí)間100150*nsTHOTHOTA 保持時(shí)間1015*ns3.3.3 硬件連接圖如圖3.4所示。采用數(shù)字式溫濕度傳感器DHT90，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，另外SCK端用于微處理器與 DHT90 之間的通訊同步，我們這里采用AT89S52的P3.7與DHT90的SCK相連，用P3.6與DATA端相連，Vcc接電源,Vss

32、接地。圖3.4 DHT90溫濕度采集電路3.4 顯示電路 液晶顯示模塊提供兩種界面來(lái)連接微處理機(jī)：8位并行及串行兩種連接方式。具有多種功能：光標(biāo)顯示，畫(huà)面移位，睡眠模式等。FYD12864-0402B是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字. 也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯

33、著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 基本特性: 低電源電壓（VDD:+3.0-+5.5V） 顯示分辨率:128×64點(diǎn) 內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供8192個(gè)16×16點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選) 內(nèi)置 128個(gè)16×8點(diǎn)陣字符 2MHZ時(shí)鐘頻率 顯示方式：STN、半透、正顯 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS 視角方向：6點(diǎn) 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/51/10 通訊方式：串行、并口可選 內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)

34、壓 無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) 工作溫度: 0 - +55 ,存儲(chǔ)溫度: -20 - +603.4.1 LCD12864引腳說(shuō)明 LCD引腳說(shuō)明如下表3.4所示。表3.4 LCD-12864引腳說(shuō)明引腳號(hào)引腳名稱方向功能說(shuō)明1VSS-模塊的電源地2VDD-模塊的電源正端3V0-LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端4RS(CS)H/L并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào)5R/W(SID)H/L并行的讀寫(xiě)選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口6E(CLK)H/L并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘7DB0H/L數(shù)據(jù)08DB1H/L數(shù)據(jù)19DB2H/L數(shù)據(jù)210DB3H/L數(shù)據(jù)311DB4H/L數(shù)據(jù)412DB5H/L數(shù)據(jù)513DB6

35、H/L數(shù)據(jù)614DB7H/L數(shù)據(jù)715PSBH/L并/串行接口選擇：H-并行；L-串行16NC空腳17/RSTH/L復(fù)位 低電平有效18NC空腳19LED_A-背光源正極（LED+5V）20LED_K-背光源負(fù)極（LED-OV）3.4.2 主要技術(shù)參數(shù)表3.5 LCD12864的工作參數(shù)顯示容量:128X64 點(diǎn)陣點(diǎn)尺寸:0.48X0.48(WXH)mm工作電壓:模塊最佳工作電壓:工作電流:4.0mA(5.0V)背光源顏色:白色(5.0V)背光源工作電流:藍(lán)膜負(fù)顯 STN3.4.3 顯示電路原理圖圖3.5 顯示電路圖3.5 報(bào)警電路在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)

36、部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。其方法就是把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)或經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與該參數(shù)上下限給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為正常的采樣值，進(jìn)行顯示和控制。圖3.6 報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用聲光報(bào)警電路。蜂鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購(gòu)買(mǎi)市售的壓電式蜂鳴器，然后通過(guò)單片機(jī)AT89S52的1根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。在圖3.8中，蜂鳴器的正極接電源，負(fù)極接單片機(jī)的P3.0口。報(bào)警電

37、路中加了兩個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)與單片機(jī)的P2.5連接，另一個(gè)與單片機(jī)的P2.6連接。溫濕度傳感器采集來(lái)的溫度，濕度與單片機(jī)設(shè)定的溫度，濕度值相比較，只要其中任何一個(gè)過(guò)限，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出蜂鳴音報(bào)警。當(dāng)溫度大于設(shè)定值，其中一只二極管發(fā)光；當(dāng)濕度大于設(shè)定值，另一只發(fā)光二極管亮。這樣便于觀測(cè)是哪一個(gè)量過(guò)限。使得工作人員的工作量減少。其電路圖如右圖3.6所示。3.6 執(zhí)行控制電路 繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，廣泛用于遙控、遙測(cè)、通信、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。如下圖3.7所示。圖3.7 輸出控制電路圖繼電器是在自動(dòng)控制電路中起控制與隔離作用的執(zhí)行部件，它實(shí)際上是一種

38、可以用低電壓、小電流來(lái)控制大電流、高電壓的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。在本設(shè)計(jì)中，繼電器控制的自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)和AT89S51單片機(jī)中程序構(gòu)成溫度自動(dòng)檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)與自動(dòng)調(diào)節(jié)。繼電器與單片機(jī)要通過(guò)光耦6N135連接，高速光禍6N135/6N135是日本東芝公司生產(chǎn)的具有優(yōu)良特性的光電禍合器件。6N135和6N136內(nèi)封裝一個(gè)高度紅外發(fā)光管和光敏三極管。6N135/6N136具有體積小、壽命長(zhǎng)、抗干擾性強(qiáng)、隔離電壓高、高速度、與TTL邏輯電平兼容等優(yōu)點(diǎn)，可用于隔離線路、開(kāi)關(guān)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換、邏輯電路、長(zhǎng)線傳輸、過(guò)流保護(hù)、高壓控制、電平匹配、線性放大等方面。Ø 6N136的主要性能參數(shù)：

39、3;最大工作電流IF=25 mA；·正向壓降VF= 1.65 V；·輸出最大電流IO=8 mA；·工作電壓VCC=15V；·傳輸比CTR=18%；·隔離阻抗RIO=1012；·隔離耐壓BVS=2500Vnma；·極間電容CIO=0.6PF。3.7 電源電路 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器LM2576（1）LM2576簡(jiǎn)介L(zhǎng)M2576系列是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司產(chǎn)生的3A電流輸出降壓開(kāi)關(guān)型集成穩(wěn)壓電路。它內(nèi)含有固定頻率振蕩器（52kHz）和基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路（1.23V），并具有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱光斷電路等，利用該器件只需要極少的外圍器件便可

40、以構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。LM2576系列包括LM2576（最高輸入電壓40V）及LM2576HV（最高輸入電壓60V）二個(gè)系列。各系列產(chǎn)品均提供有3.3V（-3.3）、5V（-5.0）、12V（-12V）、15（-15）及可調(diào)（ADJ）等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。LM2576系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性：最大輸出電流：3A；最高輸入電壓：LM2576為40V，LM2576HV為60V； 輸出電壓：、5V、12V、15V、ADJ（可調(diào)）可選；振動(dòng)頻率：52kHz；轉(zhuǎn)換頻率：75%88%；控制方式：PWM；工作溫度范圍：-40+125；工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制；工作模式控制：TTL電平兼容；

41、所需外部元件：四個(gè)（不可調(diào)）或六個(gè)（可調(diào)）；（2）開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)勢(shì)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)器件則以完全導(dǎo)通或關(guān)斷的方式工作。因此，工作時(shí)要么是大電流流過(guò)低導(dǎo)通電壓的開(kāi)關(guān)管、要么是完全截止無(wú)電流流過(guò)。因此，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的功耗極低，其平均工作效率可達(dá)70%90%。在相同電壓降的條件下，開(kāi)關(guān)電源調(diào)節(jié)器件與線性穩(wěn)壓器件相比具有少得多的“熱損失”。因此，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源可大大減少散熱片體積和PCB板的面積，甚至在大多數(shù)情況下不需要加散熱片，從而減少了對(duì)MCU工作環(huán)境的有害影響。采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源來(lái)代替線性穩(wěn)壓電源作為MCU 電源的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)：開(kāi)關(guān)管的高頻通斷特性以及串聯(lián)濾波電感的使用對(duì)來(lái)自于電源的高頻干擾具有較強(qiáng)的

42、抑制作用，此外，由于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源“熱損失”的減少，設(shè)計(jì)時(shí)還可提高穩(wěn)壓電源的輸入電壓，這有助于提高交流電壓抗跌落干擾的能力。其電路圖如下圖3.8所示。圖3.8 電源電路第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 主程序軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用模塊化編程，主要的功能子程序有：系統(tǒng)初始化，DHT90的初始化，LCD-12864的初始化。開(kāi)始讀取溫濕度蜂鳴器報(bào)警LCD12864顯示數(shù)據(jù)顯示溫濕度值DHT90通訊重啟線性擬合數(shù)據(jù)初始化讀取成功否？溫濕度是否過(guò)限？NNYY圖4.1 主程序流程圖4.2 DHT90溫濕度控制子程序 DHT90軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如下圖4.2所示。發(fā)送啟動(dòng)傳輸“輸輸”發(fā)送測(cè)量指令判斷指令？令

43、？讀出測(cè)量值值測(cè)量值線性化NY顯示測(cè)量值設(shè)置傳感器分辨率狀態(tài)發(fā)送測(cè)量指令圖4.2 DHT90測(cè)量時(shí)序圖4.2.1 啟動(dòng)傳感器指令 首先，選擇供電電壓后將傳感器通電，上電速率不能低于 1V/ms。通電后傳感器需要 11ms 進(jìn)入休眠狀態(tài)，在此之前不允許對(duì)傳感器發(fā)送任何命令。表4.1 DHT90命令集命令代碼預(yù)留0000x溫度測(cè)量00011濕度測(cè)量00101讀狀態(tài)寄存器00111寫(xiě)狀態(tài)寄存器00110預(yù)留0101x-1110x軟復(fù)位，復(fù)位接口、清空狀態(tài)寄存器，即清空為默認(rèn)值，下一次命令前等待 至少 11ms111104.2.2 發(fā)送命令 用一組 “啟動(dòng)傳輸”啟動(dòng)，來(lái)表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟Ｋǎ寒?dāng)

44、 SCK 時(shí)鐘高電平時(shí) DATA 翻轉(zhuǎn)為低電平,緊接著 SCK 變?yōu)榈碗娖?，隨后是在 SCK 時(shí)鐘高電平時(shí) DATA 翻轉(zhuǎn)為高電平。圖4.3 發(fā)送命令時(shí)序圖 “啟動(dòng)傳輸”時(shí)序 后續(xù)命令包含三個(gè)地址位，DHT9x 會(huì)以下述方式表示已正確地接收到指令：在第 8個(gè) SCK 時(shí)鐘的下降沿之后，將 DATA下拉為低電平（ACK 位）在第 9個(gè) SCK 時(shí)鐘的下降沿之后，釋放 DATA（恢復(fù)高電平）。4.2.3 測(cè)量時(shí)序 發(fā)布一組測(cè)量命令（ 00000101表示相對(duì)濕度 RH，00000011表示溫度 T）后，控制器要等待測(cè)量結(jié)束。這個(gè)過(guò) 程需要大 約20/80/320ms ，分別對(duì)應(yīng) 8/12/14bi

45、t 測(cè)量。確切的時(shí)間隨內(nèi)部晶振速度，最多可 能有-30%的變化。DHT9x通過(guò)下拉 DATA至低電平并進(jìn)入空閑模式，表示測(cè)量的結(jié)束?？刂破髟谠俅斡| 發(fā) SCK 時(shí)鐘前，必須等待這個(gè)“數(shù)據(jù)備妥”信號(hào)來(lái)讀 出數(shù)據(jù)。檢測(cè)數(shù)據(jù)可以先被存儲(chǔ)，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)在需要時(shí)再讀出數(shù)據(jù)。 接著傳輸 2個(gè)字節(jié)的測(cè)量數(shù)據(jù)和 1個(gè)字節(jié)的 CRC奇偶校驗(yàn)。Uc需要通過(guò)下拉 DATA為低電平，以確認(rèn)每個(gè)字節(jié)。所有的數(shù)據(jù)從 MSB開(kāi)始右值有效（例如：對(duì)于 12bit 數(shù)據(jù)，從第 5個(gè) SCK 時(shí)鐘起算作 MSB，而對(duì)于8bit 數(shù)據(jù)，首字節(jié)則無(wú)意義）。用CRC數(shù)據(jù)的確認(rèn)位，表明通訊結(jié)束。如果不使用CRC-8校驗(yàn)

46、，控制器可以在測(cè)量值 LSB后，通過(guò)保持確認(rèn)位 SCK高電平，來(lái)中止通訊。在測(cè)量和通訊結(jié)束后，DHT9x自動(dòng)轉(zhuǎn)入休眠模式。4.2.4 通訊復(fù)位時(shí)序 如果與 DHT9x 通訊中斷，下列信號(hào)時(shí)序可復(fù)位串口：當(dāng) DATA 保持高電平時(shí)，觸發(fā) SCK 時(shí)鐘 9 次或更多，參閱圖 4.4。在下一次指令前，發(fā)送一個(gè)“傳輸啟動(dòng)”時(shí)序。這些時(shí)序只復(fù)位串口，狀態(tài)寄存器內(nèi)容仍然保留。圖4.4 通訊復(fù)位電路4.2.5 狀態(tài)寄存器在讀狀態(tài)寄存器或?qū)憼顟B(tài)寄存器之后，8 圖4.5 狀態(tài)寄存器寫(xiě)圖4.7 測(cè)量時(shí)序圖圖4.6 狀態(tài)寄存器讀圖4.8 相對(duì)濕度測(cè)量時(shí)序示例“0000100100110001”=2353=75.79

47、%RH（未包含溫度補(bǔ)償）。4.2.6 相對(duì)濕度為了補(bǔ)償濕度傳感器的非線性以獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，請(qǐng)參閱表4.2,建議使用如下公式修正讀數(shù)表4.2 濕度轉(zhuǎn)換系數(shù)12bit8bit對(duì)高于 99%的那些測(cè)量值則表示空氣已經(jīng)完全飽和，必須被處理成顯示值均為 100%RH。請(qǐng) 注意濕度傳感器對(duì)電壓基本上沒(méi)有依賴性。圖4.9 從 SORH 轉(zhuǎn)化到相對(duì)濕度4.3 顯示子程序液晶顯示模塊流程圖如圖4.10所示，首先啟動(dòng)顯示，選擇顯示屏，設(shè)定起始位，設(shè)定行列，最后顯示數(shù)據(jù)，延時(shí)。圖4.10 顯示模塊流程圖結(jié)束清屏延時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)選擇顯示器設(shè)定列設(shè)定行設(shè)置起始位啟動(dòng)顯示開(kāi)始 鍵盤(pán)子程序輸入是通過(guò)鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其流程圖如圖4.

48、11所示：函數(shù)定義Kbscan()Delay()圖 矩陣鍵盤(pán)流程圖P1=0xf0列線輸入NY返回鍵碼逐行掃描開(kāi)始Delay()有無(wú)鍵按下Return()第五章 系統(tǒng)的仿真 本章是對(duì)基于單片機(jī)技術(shù)的蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。借助Proteus 仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的部分功能進(jìn)行仿真分析，并簡(jiǎn)單介紹調(diào)試的過(guò)程和調(diào)試結(jié)果。5.1 Proteus仿真開(kāi)發(fā)系統(tǒng) Proteus軟件是來(lái)自英國(guó)Labcenter electronics公司的EDA工具軟件，Proteus軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功

49、能是電路仿真具有互動(dòng)性，針對(duì)微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試，如有顯示及輸出，且能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等。 具有如下特點(diǎn)： ·支持許多通用的微控制器，如LPC，PIC，AVR，HC11以及8051； ·交互的裝置模型包括：LED和LCD顯示，RS232終端，通用鍵盤(pán)； ·強(qiáng)大的調(diào)試工具，包括寄存器和存儲(chǔ)器，斷點(diǎn)和單步模式； ·IAR C-SPY和Keil Vision2等開(kāi)發(fā)工具的源層調(diào)試； ·應(yīng)用特殊模型的DLL界面-提供有關(guān)元件庫(kù)的全部文件。

50、仿真步驟 ·軟件調(diào)試：在KeilC51環(huán)境中進(jìn)行軟件調(diào)試，編譯通過(guò)后，生成HEX文件； ·硬件調(diào)試：在PROTUES 中連接電路，將通過(guò)編譯的HEX文件調(diào)入到單片機(jī)中； ·按照模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行相應(yīng)仿真并分析仿真結(jié)果。5.2 電路圖的仿真通過(guò)PROTUES 對(duì)整個(gè)原理圖進(jìn)行仿真，其仿真圖如下圖5.1所示。圖5.1 總圖仿真5.3 顯示電路仿真 電路原理圖如圖5.2所示，系統(tǒng)上電之后，液晶屏初始化之后，就會(huì)出現(xiàn)在如圖5.2液晶屏上，說(shuō)明液晶屏運(yùn)行正常。5.2 顯示電路仿真示電路仿真原理圖總 結(jié) 三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在老師的指導(dǎo)下已經(jīng)順利結(jié)束了。通過(guò)對(duì)本課題的研究

51、和設(shè)計(jì)，從中了解到進(jìn)行一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的大體過(guò)程，了解了如何根據(jù)項(xiàng)目的指標(biāo)要求，分析能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案，并且優(yōu)選，了解如何通過(guò)硬件、軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)這一方案。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我學(xué)到了好多在書(shū)本里沒(méi)有的知識(shí)，知道了接手一個(gè)新項(xiàng)目時(shí)應(yīng)該如何去考慮它，采取什么樣的方法，如何去確定，如何去取舍。我不僅較好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，而且積累了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有一定的實(shí)用價(jià)值。 在實(shí)踐過(guò)程中，發(fā)覺(jué)自己過(guò)去所學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，且有時(shí)軟件的理論設(shè)計(jì)是可行的，但在客觀的仿真實(shí)踐中往往會(huì)出現(xiàn)或是人為或是干擾等一系列不可預(yù)知的問(wèn)題。但通過(guò)自己不斷的查閱資料和詢問(wèn)老師和同學(xué)，并不斷實(shí)踐，這樣，理論與實(shí)際就很好的聯(lián)

52、系起來(lái)，最終克服了困難。這點(diǎn)我感受頗深。最后，這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是對(duì)自己在大學(xué)四年中所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)和檢驗(yàn)，所學(xué)的東西基本上用到了，從而才覺(jué)得原來(lái)所學(xué)的每門(mén)功課都是有聯(lián)系的，在實(shí)際設(shè)計(jì)與操作中增加了新知識(shí)。但是因此也讓自己了解到自己的一些薄弱環(huán)節(jié)，這就促使我必須彌補(bǔ)它們。這對(duì)以后的工作學(xué)習(xí)，也是很有益處的。 總之，這次設(shè)計(jì)從軟件編寫(xiě)到硬件功能的理論分析論證，我傾注了大量的時(shí)間和心血。真是曾經(jīng)為程序的編寫(xiě)而冥思查找過(guò)，曾經(jīng)為自己的知識(shí)積累不足而郁悶苦惱過(guò)，也曾經(jīng)為硬件的性能是否最優(yōu)而猶豫彷徨過(guò)，但最終我走過(guò)了這一切。我明白了過(guò)程的彌足珍貴，更品味到了努力后的喜悅，因?yàn)橐磺械囊磺?，只有走過(guò)才會(huì)懂。參

53、考文獻(xiàn)l于海業(yè)，馬成林，陳曉光. 發(fā)達(dá)國(guó)家蔬菜大棚設(shè)施自動(dòng)化研究的現(xiàn)狀J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1997，(13)(增)：253257.2吳軍輝，徐立鴻. 蔬菜大棚環(huán)境集散控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)控制器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)J.自動(dòng)化儀表，2001，(5)：4547.3董喬雪，王一鳴. 蔬菜大棚計(jì)算機(jī)分布式自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)J.農(nóng)業(yè)工程報(bào)，2002(18).4沙占友. 智能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002，(6).5金偉正.單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用J. 電子技術(shù)應(yīng)用，2000，(6)：6668.6王仲生，智能檢測(cè)與控制技術(shù)(第1版).西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002.7胡乾斌.單片微型

54、計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用(第1版) M. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，1997.8沙占友，王彥朋，孟志永.單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社， 2003：135137，222226.9Ljung, Lennard. Theory And Practice of Recursive Identification M.The MIT Press,198351系列單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，200511尚玉沛，石林鎖，張振仁.最小二乘法在高精度溫度測(cè)量中的應(yīng)用J.傳感器技術(shù)，2000年第1期12過(guò)潤(rùn)秋，解寶輝.基于Fuzzy-PID的MOCVD溫度控制方法.西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，第32卷第4期，2005年8月：50513房小翠，王金鳳，單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，國(guó)