畢業(yè)設(shè)計(jì)題目名稱基于單片機(jī)的土壤溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院信息工程學(xué)院年級(jí)專業(yè)2017級(jí)通信工程班級(jí)1班學(xué)號(hào)20170218007姓名蘇江麗指導(dǎo)教師黃磊二〇二一年五月

學(xué)生誠(chéng)信承諾書我承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，按照學(xué)校和學(xué)院的有關(guān)規(guī)定，獨(dú)立研究完成的。本人在畢業(yè)設(shè)計(jì)寫作過程中恪守學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，論文中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已注明并列出了有關(guān)文獻(xiàn)的名稱、作者、年份、刊物名稱和出版文獻(xiàn)的出版機(jī)構(gòu)、出版地和版次等內(nèi)容，除此之外均為本人的觀點(diǎn)和研究成果。本人在學(xué)術(shù)不端行為檢測(cè)中所提交的論文與畢業(yè)答辯論文在題目、內(nèi)容上一致。如有違反，本人愿接受處罰并承擔(dān)責(zé)任。學(xué)生（簽名）：年月日指導(dǎo)教師誠(chéng)信承諾書我承諾在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)活動(dòng)中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī)范。在學(xué)術(shù)不端行為檢測(cè)中所提交的學(xué)生論文與其畢業(yè)答辯論文在題目、內(nèi)容上一致。指導(dǎo)教師（簽名）：年月日PAGE1摘要由于其強(qiáng)大的功能和成熟的技術(shù)，單片機(jī)在市場(chǎng)上的應(yīng)用范圍十分廣泛。例如，在控制系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，單片機(jī)起著核心作用。溫度和濕度在生產(chǎn)生活中起十分重要的作用，因此，研究出能準(zhǔn)確測(cè)量溫度和濕度的系統(tǒng)，是一件對(duì)生產(chǎn)生活都極有重要意義的事情。課題選擇的核心控制芯片是STC89C52單片機(jī)，信息呈現(xiàn)窗口采用LCD1602液晶顯示屏，通過土壤濕度、溫度傳感器來采集數(shù)據(jù)信息。用戶操作界面通過外部鍵盤實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置和操控。當(dāng)溫度或濕度超過預(yù)設(shè)值時(shí)將觸發(fā)警告功能。根據(jù)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)方案，選擇性能符合的元器件進(jìn)行組裝，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)模塊的電路設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)部分使用C語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)溫濕度監(jiān)控工程。通過實(shí)物的驗(yàn)證測(cè)試，系統(tǒng)各模塊功能實(shí)現(xiàn)很好，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單方便操作，對(duì)土壤溫濕度的采集和研究具有一定的參考意義。關(guān)鍵詞：STC89C52；溫濕度控制系統(tǒng)；溫濕度數(shù)據(jù)采集DesignandimplementationofsoiltemperatureandhumiditycontrolsystembasedonSingleChipMicrocomputerABSTRACTBecauseofitspowerfulfunctionandmaturetechnology,singlechipmicrocomputeriswidelyusedinthemarket.Forexample,inacontrolsystemoradataacquisitionsystem,asinglechipmicrocomputerplaysacorerole.Temperatureandhumidityplayaveryimportantroleinproductionandlife.Therefore,itisofgreatsignificancetodevelopasystemthatcanaccuratelymeasuretemperatureandhumidity.ThecorecontrolchipselectedforthisprojectisSTC89C52singlechipmicrocomputer,andLCD1602liquidcrystaldisplayisusedintheinformationpresentationwindow,anddatainformationiscollectedbysoilhumidityandtemperaturesensors.Theuserinterfaceisrealizedbyanexternalkeyboard,thusrealizingtheparametersettingandoperationofthesystem.Whenthetemperatureorhumidityexceedsthepresetvalue,thewarningfunctionwillbetriggered.Accordingtothedesignschemeofthesystemhardware,componentswithsatisfactoryperformanceareselectedforassembly,andthecircuitdesignofrelatedmodulesiscarriedoutaccordingtotheactualsituation.Inthesoftwaredesignpart,Clanguageprogramisusedtorealizethetemperatureandhumiditymonitoringproject.Throughthephysicalverificationtest,thefunctionsofeachmoduleofthesystemarewellrealized,andtheexperimentissimpleandconvenienttooperate,whichhascertainreferencesignificanceforthecollectionandresearchofsoiltemperatureandhumidity.Keywords：STC89C52；Temperatureandhumiditycontrolsystem；Temperatureandhumiditydataacquisition

目錄TOC\t"heading1,1,heading2,2,heading3,3,heading4,4"摘要 IABSTRACT II目錄 III1緒論 11.1論文背景 11.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 11.3論文的目的和意義 21.4本章小結(jié) 22溫濕度控制系統(tǒng)的整體規(guī)劃 32.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 32.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 32.2.1可靠性 32.2.2性價(jià)比 32.3系統(tǒng)的總體構(gòu)架 42.4控制芯片STC89C52 52.5I2C總線和SPI總線介紹 62.5.1I2C總線 62.5.2SPI總線 73溫度濕度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 93.1系統(tǒng)硬件概述 93.2傳感器的設(shè)計(jì) 103.2.1溫度傳感器 103.2.2濕度傳感器 123.3系統(tǒng)電源線路 123.4系統(tǒng)顯示模塊線路 133.5報(bào)警模塊線路 143.6繼電器電路設(shè)計(jì) 153.7本章小結(jié) 164溫濕度系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 174.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述 174.2主函數(shù)框架設(shè)計(jì) 184.3溫度數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì) 184.4液晶程序設(shè)計(jì) 204.5本章小結(jié) 215系統(tǒng)性能測(cè)試 215.1硬件平臺(tái)測(cè)試 215.2I2C接口測(cè)試 215.3人機(jī)操作界面測(cè)試 225.4系統(tǒng)性能 235.5本章小結(jié) 246結(jié)論 25參考文獻(xiàn) 26致謝 28

南寧學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGE11緒論1.1論文背景如今，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì)也在不斷的進(jìn)步，現(xiàn)在各種智能儀器設(shè)備層出不窮，極大的提高了人們的生產(chǎn)力及工作效率。土地是人類賴以生存基礎(chǔ)，人們對(duì)土地的探究從來沒有停止過。土壤是由各種顆粒狀礦物質(zhì)、水分、空氣、微生物組成，其中，土壤水分占有25%的重要比重，而在作物生長(zhǎng)的過程中，土壤的溫濕度起到重要的作用，溫度在種子發(fā)芽、土壤有機(jī)物分解、土壤吸水率和土壤營(yíng)養(yǎng)物供應(yīng)等都存在一定的影響，濕度不僅影響土壤溫度的高低，還對(duì)作物的光合作用、土壤根部的呼吸和生長(zhǎng)存在影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的溫濕度的測(cè)控技術(shù)在不斷學(xué)習(xí)中已經(jīng)邁向成熟，但這項(xiàng)技術(shù)只能在單項(xiàng)的環(huán)境因子的控制中使用，由于對(duì)于溫度和濕度的測(cè)控系統(tǒng)不夠完善，并且對(duì)于溫度和濕度控制的系統(tǒng)和調(diào)節(jié)裝置等級(jí)不夠并且沒有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化，所以我們可以采用單片機(jī)來調(diào)節(jié)，因?yàn)樗哪芎暮艿停{(diào)節(jié)能力很強(qiáng)，并且體積很小可以靈活的使用，能很好地彌補(bǔ)溫濕度檢測(cè)技術(shù)的不足,當(dāng)單片機(jī)用于溫度和濕度控制時(shí)，它更加方便。因此設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的土壤溫濕度控制系統(tǒng)符合現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，不僅能更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也能提高設(shè)備的工作效率和改造質(zhì)量。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀在國(guó)外，自1970年代以來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)[1]，控制工程行業(yè)的需求不斷增長(zhǎng)。隨著單片機(jī)的功能不斷完善，它的內(nèi)部資源得到了豐富，從而使單片機(jī)的外部總線也得到了完善，單片機(jī)的控制功能由此確立。因此，國(guó)外溫濕度控制方面取得了飛速的發(fā)展，不僅在工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，還在其他許多方面取得了很多科技成果。目前，由于單片機(jī)在國(guó)外各個(gè)領(lǐng)域全面、深入的發(fā)展和應(yīng)用，國(guó)外的溫濕度控制系統(tǒng)也在全方面快速發(fā)展，在一些重要領(lǐng)域具有重大的研究意義。在國(guó)內(nèi)，我國(guó)目前的溫度和濕度控制技術(shù)的總體技術(shù)水平處于落后的水平。成熟的產(chǎn)品主有以“點(diǎn)”控制和常規(guī)控制器[1]，不能適應(yīng)復(fù)雜多變的的溫濕度環(huán)境，控制方面有許多不足。系統(tǒng)很難控制滯后、繁雜和變化無常的溫度和濕度系統(tǒng)。相比國(guó)外高端的自控儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)存在很多不足。因此，國(guó)內(nèi)溫濕度控制技術(shù)還需要進(jìn)一步提升，才能彌補(bǔ)落后的差距。隨著單片機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的全面發(fā)展，溫濕度控制系統(tǒng)在溫室作物培育是起到重要的作用，再觀我國(guó)溫濕度控制系統(tǒng)的進(jìn)展，溫濕度控制系統(tǒng)存在成本高、應(yīng)用范圍小、精度不足等缺陷，因此，采用單片機(jī)設(shè)計(jì)低成本、高功能的土壤溫濕度控制系統(tǒng)具有非常開朗的運(yùn)用前景和實(shí)質(zhì)意義。1.3論文的目的和意義課題的目的是規(guī)劃一種基于單片機(jī)的土壤溫濕度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)用單片機(jī)作為操縱芯片，利用土壤溫度和濕度傳感器檢測(cè)溫度，然后將土壤溫度和濕度值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，以確定是否要澆水。使用者還可以依據(jù)土壤溫度和濕度信息決定是否澆水，還可以限制澆水時(shí)間。本課題研究的意義是：方便培育作物的人員按作物生長(zhǎng)的需求按時(shí)按量進(jìn)行澆水，同時(shí)通過系統(tǒng)更好的對(duì)作物的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行更好的監(jiān)控，從而達(dá)到準(zhǔn)確有效地對(duì)作物的溫濕度進(jìn)行把控，節(jié)省了人力探測(cè)的時(shí)間和精力。1.4本章小結(jié)本章主要介紹論文的研究背景，國(guó)內(nèi)外的研究近況以及論文的目的和意義。從而開始進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。

2溫濕度控制系統(tǒng)的整體規(guī)劃2.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以完成以下三種任務(wù):（1）溫濕度傳感器用來及時(shí)收集土壤的溫濕度數(shù)值。根據(jù)空間大小和實(shí)際需要，在多個(gè)位置設(shè)置合理的收集點(diǎn)[2]。收集點(diǎn)的傳感器將及時(shí)收集溫度和濕度，無線傳輸模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞到單片機(jī)配置好的單片機(jī)后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和管理，經(jīng)過LCD呈現(xiàn)當(dāng)前值。（2）若所測(cè)得的溫度的數(shù)據(jù)不在開始設(shè)定的范圍內(nèi)，單片機(jī)就會(huì)做出反應(yīng)，通過溫濕度的調(diào)節(jié)模塊，啟動(dòng)灑水裝置，向當(dāng)前土壤灑水降溫并補(bǔ)充水分，從而改進(jìn)土壤的溫度和濕度。及時(shí)收集溫度和濕度，并將數(shù)據(jù)傳遞到單片機(jī)進(jìn)行解決。當(dāng)數(shù)據(jù)不合理時(shí)，將啟動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，直到溫度和濕度到達(dá)合適的值為止。此刻，單片機(jī)將發(fā)送和關(guān)上溫度和濕度調(diào)節(jié)裝置，并通過這兩個(gè)功能輪回作用，協(xié)同將土壤的溫度和濕度維持在合理范圍內(nèi)。2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則2.2.1可靠性系統(tǒng)在完成人們規(guī)定任務(wù)的完成度我們稱之為系統(tǒng)的可靠性。由于科學(xué)技術(shù)的提升，系統(tǒng)的組成元器件越來越繁雜，從而提高系統(tǒng)性能的可靠性是一件十分重要的事情。為了更好的保證在正確操作下的系統(tǒng)可靠性，我們?cè)跇?gòu)建系統(tǒng)時(shí)就需要選擇更加高質(zhì)量的零件，并且在系統(tǒng)的硬件和軟件上盡可能加大接地面積，同時(shí)要正確合理的對(duì)電路板進(jìn)行布線。另外正確操作是系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中不會(huì)因?yàn)楦鞣N原因發(fā)生故障而停止運(yùn)行，在運(yùn)行過程之中對(duì)人們的指令有良好的反應(yīng)。2.2.2性價(jià)比性價(jià)比的全稱是績(jī)效與價(jià)格的比率，并且可以根據(jù)其字面含義來解釋就是目標(biāo)價(jià)格和實(shí)際價(jià)格的比例。性價(jià)比在系統(tǒng)的建立過程之中也是需要考慮的重要因素。性價(jià)比根據(jù)您的產(chǎn)品性能條件，我們?cè)谙到y(tǒng)的搭建上首先要考慮是否滿足基本的功能，其次就需要考慮價(jià)格問題，但是由于性價(jià)比的特殊比例關(guān)系考慮它的時(shí)候需要理解它的使用范圍，不能片面的來看。單片機(jī)具有體積小而靈活方便的特點(diǎn)，其占領(lǐng)市場(chǎng)賴以生存的條件是：低電壓化、低功耗與功能性強(qiáng)大，而且性價(jià)比也比較高[3]。從而使單片機(jī)系統(tǒng)在市場(chǎng)上的使用范圍不斷擴(kuò)大。所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要考慮單片機(jī)的性能還有考慮價(jià)格的合理性，從而達(dá)到降低成本的作用，例如，在系統(tǒng)性能和速度滿足要求的情況下簡(jiǎn)化單片機(jī)的外圍的硬件電路，多利用軟件，減少硬件的成本。2.3系統(tǒng)的總體構(gòu)架溫度濕度的控制系統(tǒng)需要完成以下四個(gè)目的：進(jìn)行溫濕度的數(shù)據(jù)采集，對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，保存數(shù)據(jù)入庫(kù)，分析后進(jìn)行溫度和濕度的調(diào)整并且進(jìn)行蜂鳴器警告。系統(tǒng)的構(gòu)建必須能夠自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與分析并且對(duì)電路進(jìn)行控制，同時(shí)能夠與人機(jī)通信，因此需要具有強(qiáng)大的管理能力，高可靠性和簡(jiǎn)易系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的CPU作為系統(tǒng)處理器[5]。有許多芯片可以滿足此要求，例如使用十分普遍的單芯片微型計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)是基于STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)的。構(gòu)建系統(tǒng)的基本框架如下圖所示，由圖可以看出系統(tǒng)主要分為以下板塊：濕度數(shù)據(jù)采集板塊，溫度數(shù)據(jù)采集板塊，噴水板塊，蜂鳴器報(bào)警板塊，檢測(cè)水位板塊。

2-1系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)采用單片機(jī)STC89C52，通過DS18B20溫度傳感器獲取溫度信息，從電容式濕度傳感器獲取土壤的濕度信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤溫度和濕度的檢測(cè)。2.4控制芯片STC89C52STC89C52控制芯片是一款具有低能耗，高性能特點(diǎn)的CMOS8位的微型控制芯片[6]，它其中含有8K字節(jié)的可控制的存儲(chǔ)空間。它有以下的特點(diǎn)：32位I/O端口，512字節(jié)的RAM、內(nèi)置EEPROM存儲(chǔ)器、看門狗定時(shí)器、保證單片機(jī)每次都能從一個(gè)固定的相同的狀態(tài)開始工作復(fù)位電路，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3個(gè)，如圖2-2所示。此外，STC89C52具有2種軟件可選的節(jié)省模式。在賦閑模式下，RAM，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，串行端口和中斷可以工作，但是CPU停止工作。在掉電保護(hù)這一模式下，儲(chǔ)存RAM內(nèi)容，單片機(jī)不工作，振蕩器被凍結(jié)，直到下一次硬件復(fù)位或中斷為止。圖2-2STC89C52引腳圖按照STC89C52單片機(jī)系列的功用，我們完成以下任務(wù)：獲取溫度信號(hào)和濕度信號(hào)；操縱鍵盤和液晶顯示屏構(gòu)成菜單界面；操縱外圍電路；系統(tǒng)工作流程是：人工事先規(guī)定測(cè)定土壤的溫度和濕度的臨界值，規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)定土壤的溫濕度，并且不斷刷新，一旦測(cè)定的土壤的溫度和濕度高出設(shè)立的界限時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)裝置，及時(shí)灑水進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)。2.5I2C總線和SPI總線介紹2.5.1I2C總線Inter-IntegratedCircuit即I2C總體線路，I2C總體線路是多主機(jī)總線[6]，可以有1個(gè)或多個(gè)能夠操縱總線的器件與總線相連,主服務(wù)器根據(jù)固定的通信協(xié)議確定地址并向從服務(wù)器發(fā)送信息。在數(shù)據(jù)傳播過程中，主機(jī)啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，主機(jī)通過SCL線傳輸時(shí)鐘，同時(shí)通過SDA線傳輸數(shù)據(jù)。信息傳播的目標(biāo)和方向以及信息傳播的開始和結(jié)束都是由宿主決定的。I2C總線特征：I2C總線由2條物理線組成[6]，這樣的設(shè)計(jì)即節(jié)省了芯片的10引腳，又節(jié)省了PCB的面積及線材成本。I2C總線協(xié)議規(guī)范比較簡(jiǎn)單，各部件的邏輯很容易在芯片內(nèi)部以硬件的方式予以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于具有一定設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師而言，即使內(nèi)部沒有硬件I2C總線接口，通過軟件模擬的方式實(shí)現(xiàn)IC總線也是比較簡(jiǎn)單的。I2C總線支持種類繁多的器件，極大程度的方便了工程師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品是的芯片選型。應(yīng)用I2C總線，多數(shù)器件可以同時(shí)直接掛在總線上，不需附加額外的I/O線或者譯碼線。I2C總線擁有優(yōu)良的電氣兼容性，兼容3V/5V的邏輯電平。在具體應(yīng)用時(shí)，只需選擇適當(dāng)?shù)纳侠娮杓纯伞2C總線同時(shí)兼顧低速通信和高速通信，即可以使用低于10Kbls的速率與低速器件進(jìn)行傳輸，也可以使用400Kb/s的速率與高速器件進(jìn)行通信。在I2C總線路上測(cè)定數(shù)據(jù)的有效性：如圖2.3所示，當(dāng)SCL線上的時(shí)鐘信號(hào)在低電平狀態(tài)下，系統(tǒng)會(huì)改變收集到數(shù)據(jù)的電平狀態(tài)，當(dāng)SCL線上的時(shí)鐘信號(hào)的電平處于高電位周期變化時(shí)，收集到的數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定。圖2-3I2C總線上數(shù)據(jù)有效性數(shù)據(jù)圖2.5.2SPI總線SPI是串行外圍設(shè)備接口（SerialPeripheralInterface）的縮寫，通常有3根線，并且通常有1根低電平有效的片選線，可以在連接各種設(shè)備時(shí)使用。SPI總線的四個(gè)工作方式為：SP0,SP1,SP2,SP3。SIP總線的數(shù)據(jù)傳輸工程中需要時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)[7]。SIP總線的時(shí)鐘信號(hào)SCK分別為時(shí)CPOL和時(shí)CPHA，CPOL決定有效時(shí)鐘是高電平還是低電平，CPHA決定有效時(shí)鐘的相位，這兩個(gè)參數(shù)配合起來決定SIP總線的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序。在片選信號(hào)（CS）有效是，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線（MISO或MOSI）上的采樣在SCK信號(hào)的上升沿或下降沿都可以。如果采樣跳變沿是SCK信號(hào)的第1個(gè)跳變沿，則相位控制CPHA為0；如果采樣跳變沿是SCK信號(hào)的第2個(gè)跳變沿，則相位控制位CPHA為1。SCK空閑時(shí)有兩種極性，低電平對(duì)應(yīng)CPOL為0，高電平對(duì)于CPOL為1。SPI接口時(shí)序如圖2-4、圖2-5所示:圖2-4CPHA=0時(shí)SIP總線數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序圖2-5CPHA=1時(shí)SIP總線數(shù)據(jù)傳輸時(shí)序利用SPI總線來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑硎牵寒?dāng)有兩個(gè)元件使用SPI總線來進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要在時(shí)鐘信號(hào)的控制之下將數(shù)據(jù)輸入或者輸出在移位寄存器之中。如果需要傳輸數(shù)據(jù)的元件大于兩個(gè)時(shí)，需要在系統(tǒng)之中添加一個(gè)來控制多出的器件進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出的元件片選端。SPI傳輸?shù)男盘?hào)是利用轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)據(jù)的原理進(jìn)行傳輸?shù)?，系統(tǒng)將收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)，隨后沿上升沿和下降沿進(jìn)行寄存器數(shù)據(jù)的讀出。

3溫度濕度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件概述本文選擇使用基于STC89C52系列單片機(jī)的核心處理器作為硬件平臺(tái)，在這一平臺(tái)之上進(jìn)行系統(tǒng)的拓展。在系統(tǒng)搭建上最基本的板塊是輸出顯示和數(shù)據(jù)輸入板塊。利用溫濕度傳感器實(shí)時(shí)收集土壤的溫濕度，然后ADC轉(zhuǎn)換收集的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)有效數(shù)據(jù)。最后，在LCD顯示屏上呈現(xiàn)出有效的數(shù)據(jù)。其中，溫度傳感器為DS18B20，濕度傳感器為電容式濕度傳感器。圖3-1為系統(tǒng)的硬件數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)圖，圖3-2為系統(tǒng)所需的硬件的電路圖。3-1系統(tǒng)硬件處理結(jié)構(gòu)圖3-2系統(tǒng)硬件所需的電路圖3.2傳感器的設(shè)計(jì)3.2.1溫度傳感器系統(tǒng)通過利用DS18B20這一溫度傳感器來采集土壤溫度的數(shù)據(jù)，DS18B20芯片是一種采用數(shù)字方式的溫度傳感器，通過數(shù)字信號(hào)來進(jìn)行輸出信號(hào)。DS18B20數(shù)字溫度傳感器采用單線接口[9]，只有一根信號(hào)線與CPU連接，從而簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，溫度數(shù)據(jù)來源于數(shù)據(jù)總線。現(xiàn)場(chǎng)總線溫度以單總線模式直接傳輸，具有很高的可靠性。-55°C?+125°C為測(cè)量溫度范圍，-10°C?+85°C時(shí)測(cè)量精度可以達(dá)到0.125°C，符合設(shè)計(jì)要求。單線可以滿足它與STC89C52單片機(jī)接口之間的連接，接口電路變得非常簡(jiǎn)單，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是由于DS18B20芯片采用的協(xié)議是單線協(xié)議。通過放置在端口的方向寄存器，可以通過STC89C52單片機(jī)設(shè)置端口的輸入和輸出方向[10]，從而可以很好地實(shí)現(xiàn)單總線數(shù)據(jù)的讀寫功能。使用單片機(jī)的P12口與DS18B20的芯片進(jìn)行接口，如圖3-2，將采集到的溫度信息通過自身轉(zhuǎn)化?？燹D(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)提供給單片機(jī)。DS18B20工作原理如圖3-3所示：在DS18B20中共有2個(gè)石英晶體振蕩器[10]，一個(gè)為低溫度系數(shù)振蕩器，其震蕩頻率受溫度影響很小，另一個(gè)為元件為高溫度系數(shù)振蕩器，隨溫度變化他的振蕩頻率明顯改變。低溫度系數(shù)振蕩器的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1，高溫度系數(shù)振蕩器的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器2。具體轉(zhuǎn)換步驟如下：計(jì)數(shù)器1預(yù)先設(shè)置高溫度系數(shù)振蕩器，以-55°C為基準(zhǔn)，在1/2轉(zhuǎn)換時(shí)間，變化1°C的脈沖個(gè)數(shù)。溫度寄存器設(shè)置為-55°C。進(jìn)入前1/2轉(zhuǎn)換時(shí)間，計(jì)數(shù)器2記錄高溫度系數(shù)振蕩器在這一轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)。進(jìn)入后1/2轉(zhuǎn)換時(shí)間，在這個(gè)計(jì)數(shù)器里面一是對(duì)溫度很低的振動(dòng)的頻率做一個(gè)減法的算數(shù)，意思就是說把計(jì)數(shù)器一與二里面這樣情況的都進(jìn)行一個(gè)減法算數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)判數(shù)據(jù)已經(jīng)降到零的時(shí)候，這個(gè)相關(guān)的一個(gè)溫度可以是增加到一，但是計(jì)數(shù)器一這相關(guān)的一系列操作都要重新計(jì)數(shù)了。當(dāng)計(jì)數(shù)器2的計(jì)數(shù)到達(dá)0時(shí)，后1/2轉(zhuǎn)換時(shí)間結(jié)束，在這個(gè)時(shí)候這個(gè)溫度儀器里面的所得到的數(shù)據(jù)就是我們測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)。3-2溫度檢測(cè)線路圖圖3-3DS18B20工作原理圖3.2.2濕度傳感器電容性土壤濕度傳感器的靈敏零件是關(guān)于濕度敏感電容器的。濕敏元件還可以分成兩個(gè)部分:一是水元素和非水元素以及力量型濕敏元件這三部分組成。二是根據(jù)水元素的特性把這里面易與一些固體相粘附的特點(diǎn)進(jìn)行制作。電容式傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，再經(jīng)過測(cè)量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓、電流或頻率[10]。其結(jié)構(gòu)是上、下兩極板間夾著由濕敏材料構(gòu)成的電介質(zhì)，并將下極板高度在玻璃或陶瓷基片上。當(dāng)感應(yīng)到周邊的環(huán)境里面的一個(gè)干濕有所改變的時(shí)候，就會(huì)引起這個(gè)電介質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)也發(fā)生變動(dòng)，并且相應(yīng)的一些容量也會(huì)有改變，所以我們只用觀察相關(guān)電容變化就能檢測(cè)周圍溫濕度的大小。電容式土壤濕度傳感器通過電容的變化量來檢測(cè)土壤濕度。該電路在絕緣漆的保護(hù)下不直接接觸潮濕的土壤，達(dá)到了保護(hù)傳感器的目的。相反，工作壽命更長(zhǎng)。該傳感器支持3.3?5.5V寬電壓工作環(huán)境，可直接在許多平臺(tái)上使用。如圖3-4所示。3-4濕度傳感器線路圖3.3系統(tǒng)電源線路電源電路的相關(guān)設(shè)計(jì)，在這里面著重觀察的是系統(tǒng)電源與微控制器系統(tǒng)硬件電路的一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，這兩者也是影響我們這個(gè)設(shè)計(jì)能否正常運(yùn)行的兩個(gè)要素。單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)單一只可以在比較單一的輸出電源情況下，才能正常運(yùn)行。如果電源帶路設(shè)計(jì)不夠全面就會(huì)導(dǎo)致硬件故障或系統(tǒng)運(yùn)行不夠穩(wěn)定。穩(wěn)壓電源輸出的直流電壓通過專用電源插座引入系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用USB電源電路。如圖3-5電源電路線路圖所示。3-5電源電路線路圖3.4系統(tǒng)顯示模塊線路顯示模塊我們選用的是LCD1602型號(hào)的液晶顯示器，在顯示器上可以清晰的顯示土壤溫度和濕度的顯示(電路原理圖如圖3-6所示)。1腳VSS為連接到系統(tǒng)接地。該接地需要與微控制器相同。2腳VDD為連接到5V電路。這可以來自單片機(jī)，也可以是單獨(dú)的電源。3腳VO為顯示對(duì)比度[15]。在5V和地之間連接一個(gè)大約20K的電位計(jì)，以調(diào)節(jié)顯示器的對(duì)比度。4腳RS為注冊(cè)選擇。選擇命令或數(shù)據(jù)寄存器。邏輯低=命令，高=數(shù)據(jù)。RW表示為讀/寫端。顯示屏是只寫入的設(shè)備。此引腳接地以隨時(shí)保持其寫入模式。6腳E為啟用端，當(dāng)?shù)碗娖接行r(shí)，該引腳使能寫入顯示器。D0-D7為數(shù)據(jù)引腳，D0-D7用于8位模式，D4-D7用于4位模式。圖3-6顯示模塊線路圖3.5報(bào)警模塊線路報(bào)警模塊分兩個(gè)部分：水位開關(guān)和報(bào)警電路。水箱的水位由水位開關(guān)進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)水箱水量正常時(shí)，系統(tǒng)正常運(yùn)行；反之，報(bào)警電路輸出報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)的報(bào)警電路通過單片機(jī)的P11端口進(jìn)行控制[15]。報(bào)警電路如圖3-7所示。當(dāng)P11為高電平時(shí)，晶體管Q1處于飽和狀態(tài)，蜂鳴器鳴響。當(dāng)P11為低電平時(shí)，晶體管Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，蜂鳴器不發(fā)聲。如果單片機(jī)檢測(cè)到水箱水位超過最低設(shè)置的界限時(shí)，則P11交替輸出高電、低電平，蜂鳴器發(fā)出有規(guī)律的聲音。如果水箱水位正常，則蜂鳴器不響。3-7蜂鳴報(bào)警線路圖3.6繼電器電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)一共有四組繼電器，單片機(jī)本身可以自動(dòng)控制繼電器的打開和關(guān)閉的狀態(tài)，打開相應(yīng)的電源設(shè)備，然后控制系統(tǒng)的溫度和濕度。如圖3-7所示。圖3-7繼電器線路圖3.7本片小總結(jié)我們這個(gè)文章主要是對(duì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的相關(guān)流程做了一個(gè)詳細(xì)解釋，首先要知道這里面各個(gè)板塊的是作用什么的，再根據(jù)功能需求挑選適合的硬件設(shè)備，之后把這里面的電路連接起來。然后再把他們連接的一個(gè)基本原理和操作的過程做一個(gè)詳細(xì)完整的敘述。

4溫濕度系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述軟件的正常運(yùn)行除了合理的電路設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)，軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用也是十分重要的。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)之中我們包括了許多不同的小板塊，所有的板塊的有機(jī)結(jié)合之后成為一個(gè)整體，對(duì)所有小板塊進(jìn)行各自的編程，計(jì)算和測(cè)試，使得所有小板塊能夠?qū)崿F(xiàn)各自的功能，然后合理組合所有板塊就構(gòu)成了一個(gè)完整的系統(tǒng)。采取這樣的方式可以在之后的改進(jìn)和更新?lián)Q代之中較為便利的改變和調(diào)整各個(gè)模塊的位置與作用，這樣我們的系統(tǒng)就可以根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的調(diào)整，所以組裝完成后對(duì)其進(jìn)行初始化進(jìn)行通電。初始化主要是對(duì)單片機(jī)的各個(gè)部位的工作設(shè)置。隨后系統(tǒng)通過溫濕度傳感器將數(shù)據(jù)傳輸處理之后顯示，并且進(jìn)行灑水或者進(jìn)行報(bào)警處理。主要流程圖如圖4.1。4-1主程序流程圖系統(tǒng)先編寫1602主程序模塊、溫度采集主程序模塊、濕度采集子程序模塊等程序模塊，然后編寫主程序模塊。軟件編程完成后，調(diào)試軟件。調(diào)試完成后，根據(jù)硬件進(jìn)行軟件和硬件的調(diào)試。經(jīng)過多次調(diào)試，系統(tǒng)的程序更加完善，最終完成了產(chǎn)品的軟、硬件聯(lián)合調(diào)試。4.2主函數(shù)框架設(shè)計(jì)為了使得程序更好的實(shí)現(xiàn)其目的并且使得代碼更加清晰明了，需要設(shè)計(jì)程序框架，一個(gè)程序的框架清晰明了，這個(gè)程序就像是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的微型系統(tǒng)。為了更好實(shí)現(xiàn)多任務(wù)系統(tǒng)，通過利用C語(yǔ)言之中的IF功能來實(shí)現(xiàn)不同板塊不同任務(wù)的轉(zhuǎn)變。就是在主要的函數(shù)順序結(jié)構(gòu)之中采用條件語(yǔ)句來進(jìn)行不同任務(wù)的轉(zhuǎn)變，并且在函數(shù)的設(shè)計(jì)中也可以自行進(jìn)行停止是十分必要的。其中vioduartinit函數(shù)對(duì)單片機(jī)的串口進(jìn)行初始化，delay_ms函數(shù)進(jìn)行延遲操作。如圖4-2所示。4-2主函數(shù)程序框圖4.3溫度數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)DS18B20內(nèi)部的主要4個(gè)部分：64位ROM，溫度傳感器，用于儲(chǔ)存用戶設(shè)定的溫度上/下限值得觸發(fā)器[16]TH和TL，配置寄存器。DS18B20表示的是這個(gè)軟件的一個(gè)接口，是關(guān)于通訊的接口也是這個(gè)原因是所以要把它的ROM規(guī)劃好，不然關(guān)于記憶與管控這些功能無法正常運(yùn)行。DS18B20收集到溫度數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)保存在DS18B20的存儲(chǔ)器。經(jīng)過推演得出溫度。測(cè)量結(jié)果將被放在DS18B20內(nèi)存中。通過閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲(chǔ)器。溫度數(shù)據(jù)使用的搜集的一個(gè)過程圖如下圖采集程序流程圖4-3可見。圖4-3溫度采集子程序流程圖通過以下步驟來獲得溫度值：（1）首先我們需要使芯片處于初始位置，啟動(dòng)處理器后首先將低電平的信號(hào)發(fā)送到GPN8端，需要維持最少480微秒，隨后釋放總體線路，這一步驟是用來接受經(jīng)過DS18B20的脈沖信號(hào)，這一信號(hào)在釋放總體線路之后15至60微秒后發(fā)出，這一脈沖信號(hào)的電平是低狀態(tài)的，這一信號(hào)存在60到240微秒之間。這一步驟之后，就形成了協(xié)議，之后就可以通過讀取寄存器或者觀測(cè)GPN8來進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)交流。（2）之后就開始進(jìn)行信息交流，在交流過程之中首先發(fā)出的是8位的ROM的命令，并且在每一個(gè)交流周期之下ROM命令只可以發(fā)送一次。（3）在輸送完ROM指令之后，需要儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的信息指令。我們需要測(cè)定土壤的溫度，就需要把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為信息指令，我們需要時(shí)間為60微秒的硬件來為我們進(jìn)行轉(zhuǎn)化溫度，8位的ROM指令需要轉(zhuǎn)移到8次的GNP8上，并且需要的時(shí)間要超過60微秒。（4）一個(gè)周期結(jié)束后我們需要讀取采集到的數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間根據(jù)時(shí)鐘的周期來進(jìn)行，一個(gè)周期結(jié)束后進(jìn)行復(fù)位，不采用ROM指令，由于我們要讀取12位的溫度信號(hào)，發(fā)送的為8位數(shù)的溫度信號(hào)，所以我們需要讀取兩次來獲得精確的溫度。4.4液晶程序設(shè)計(jì)LCD1602由5x7或5x11點(diǎn)矩陣這個(gè)點(diǎn)位構(gòu)成每個(gè)點(diǎn)位都代表一個(gè)字符，并且每?jī)蓚€(gè)字符是有間隔的，有一個(gè)間隔把它們進(jìn)行間隔。LCD1602可顯示2行，每個(gè)行中可顯示16個(gè)字符。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4-5所示。圖4-5LCD內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖LCD1602具有平行端口，即可同時(shí)控制多個(gè)引腳[17]。RS：一個(gè)寄存器選擇引腳，控制在LCD內(nèi)存中編寫數(shù)據(jù)的位置。R/W：在閱讀和寫作模式之間選擇的讀/寫引腳。E：接收高級(jí)（1）時(shí)讀取信息的啟用引腳。當(dāng)信號(hào)從高級(jí)別更改為低級(jí)別時(shí)，指令將運(yùn)行。D0~D7進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)。操作時(shí)序圖如圖4-6、圖4-7所示。如4-6寫操作時(shí)序圖4-7讀操作時(shí)序圖4.5本片小總結(jié)這個(gè)文章把這個(gè)軟件應(yīng)用的一個(gè)設(shè)計(jì)想法做了一個(gè)詳細(xì)的解說，在這個(gè)里面我們主要是根據(jù)通過過程與構(gòu)造框圖介紹設(shè)計(jì)過程，主要對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)采集程序、LCD1602顯示程序進(jìn)行詳細(xì)說明。5系統(tǒng)性能測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)基本達(dá)到設(shè)想要求，具備簡(jiǎn)易良好的操作性能，良好的人機(jī)交互界面。通過一系列的檢測(cè)，確認(rèn)系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到可靠性和安全性。5.1硬件平臺(tái)測(cè)試STC89C52此單片機(jī)是我們這個(gè)軟件里面的一個(gè)最主要的芯片，這個(gè)芯片對(duì)這個(gè)軟件的調(diào)節(jié)與它的運(yùn)營(yíng)都起著至關(guān)重要的作用。單片機(jī)正常執(zhí)行程序指令的條件與單片機(jī)的機(jī)器周期[18]有直接關(guān)系，機(jī)器周期由單片機(jī)的時(shí)鐘頻率/晶體振蕩器決定。因此，要確保單片機(jī)的晶體振蕩器沒有問題，才能保證單片機(jī)正常工作。檢測(cè)晶體振蕩器時(shí)，先給此軟件通電，然后再用示波器對(duì)這個(gè)里面的關(guān)于它振動(dòng)的一個(gè)正弦波做出顯示看它是否正常工作。5.2I2C接口測(cè)試這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)利用了單片機(jī)的兩種I或者O的兩種不同的接口，其中一種是SPI的總體線路的接口,還有一種是I2C的總體線路接口，為了確保系統(tǒng)的完整，我們要對(duì)兩種接口分別進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)我們利用了I2C總體線路接口的復(fù)用的技術(shù)，時(shí)鐘芯片STC89C52芯片和時(shí)鐘芯片PCF8563所接的晶振的頻率為32kHZ，并且兩個(gè)芯片都掛在了數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線這兩個(gè)信號(hào)線上。PCF8563的CLK邊的輸出信號(hào)的波形為頻率為32KHz的方波，我們利用示波器觀察它的輸出波形準(zhǔn)確的頻率為32KHz，這樣我們就能夠確定芯片可以正常工作。如圖5-1所示。圖5-1I2C接口信號(hào)波形圖5-1是測(cè)試STC89C52控制芯片的SCL腳和SDA腳測(cè)量出信號(hào)的波形圖。上面的波形為SDA一側(cè)的輸出信號(hào)的波形，這一波形顯現(xiàn)的是數(shù)據(jù)信號(hào)，下面的波形為SCL一側(cè)的輸出信號(hào)的波形，這一波形顯現(xiàn)的是時(shí)鐘信號(hào)，與數(shù)據(jù)信號(hào)相比就較為整齊。通過觀測(cè)波形，SDA波上存在許多不平的毛刺，我們可以判斷出在傳遞信號(hào)的過程之中存在其他因素的干擾。通過觀察研究波形圖，說明時(shí)鐘信號(hào)和單片機(jī)之間的信號(hào)交流通順，可以采取I2C端接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。5.3人機(jī)操作界面測(cè)試這一操作顯示界面主要由控制按鍵和LCD12864型號(hào)的液晶顯示屏組成，根據(jù)系統(tǒng)的程序設(shè)定，顯示界面主要可以顯示兩部分的信息：一是溫度和濕度的顯示界面，用來顯示所測(cè)得的溫度和濕度；二是設(shè)置溫度濕度的界面，可以在這一界面上設(shè)置溫度和濕度的標(biāo)準(zhǔn)值。溫度和濕度的調(diào)節(jié)按鍵主要包括上下調(diào)節(jié)鍵、設(shè)置鍵、確定鍵這四個(gè)實(shí)體按鍵，系統(tǒng)一旦通電，就從溫濕度顯示界面開始，如圖5-2所示:圖5-2溫濕度顯示界面在第二個(gè)屏幕上主要顯示的是溫度和濕度的測(cè)定值，我們首先需要選取在溫度和濕度傳感器范圍內(nèi)的溫濕度測(cè)量范圍，在這一范圍之內(nèi)，控制系統(tǒng)會(huì)響應(yīng)傳達(dá)到的指令，如圖5-3所示:圖5-3溫濕度設(shè)置界面5.4系統(tǒng)性能經(jīng)過以上的測(cè)定方法我們可以看出這一測(cè)試控制系統(tǒng)可以完美的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最初目標(biāo)，并且也可以達(dá)到設(shè)計(jì)書所提出的所有要求，系統(tǒng)性能測(cè)試總結(jié)如5-1表所示:5-1測(cè)試結(jié)果系統(tǒng)已經(jīng)能夠基本能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能，通過測(cè)試，各方面功能都穩(wěn)定。那么可以判斷系統(tǒng)目前已經(jīng)達(dá)到正常運(yùn)行的效果，實(shí)現(xiàn)了總體的設(shè)計(jì)目標(biāo)。5.5本章小結(jié)總的來說，通過分析研究各板塊所需要達(dá)到的目的并且對(duì)各個(gè)板塊的功能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，通過對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析研究，與理論值進(jìn)行比較，證明該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的反映土壤的溫濕度測(cè)量要求，這樣達(dá)到了設(shè)計(jì)書上的設(shè)計(jì)要求。

6結(jié)論系統(tǒng)的控制系統(tǒng)是STC89C52單片機(jī)，從而通過溫濕度傳感器的作用，實(shí)現(xiàn)土壤溫濕度數(shù)據(jù)的收集。通過LCD的人機(jī)交互界面對(duì)溫濕度信息進(jìn)行呈現(xiàn)，還具有水位報(bào)警功能。課題介紹了整體系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)方法，主要包括整個(gè)系統(tǒng)的軟件和硬件的設(shè)計(jì)方案。在研究開始，以系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，分別給出了不同功能的板塊的研究設(shè)計(jì)方式，主要包含數(shù)據(jù)收集和水位報(bào)警模塊等幾部分。課題通過每個(gè)模塊的需求來挑選適合的芯片，再根據(jù)不同板塊功能來設(shè)計(jì)電路模塊。隨后在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案之中介紹了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案以及各部分的軟件設(shè)計(jì)方式。最后再根據(jù)具體情況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)?？偟膩碚f，通過分析研究各板塊所需要達(dá)到的目的并且對(duì)各個(gè)板塊的功能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，通過對(duì)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行分析研究，與理論值進(jìn)行比較，證明該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的反映