農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì)G12240232莊磊

1、蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 系 別： 電氣與電子工程系 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 班 級(jí)： 電氣（2）班 學(xué) 生 姓 名： 莊磊 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： G12240232 設(shè)計(jì)（論文）題目: 農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師： 莊乾成 起 訖 日 期： 2014.11.17 - 2015.6 .10 蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名莊磊系部電氣與電子工程系學(xué)號(hào)G12240232課題名稱農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì)論文方方案符合實(shí)際情況，從選擇的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)到系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)路線明確,完成任務(wù)書的大多數(shù)要

2、求 ，由于仿真軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)用價(jià)值不足，但有一定的參考作用。結(jié)合實(shí)際和理論符合實(shí)際情況,論文看上去有條有理，層次感比較好。建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)： 論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能夠達(dá)到綜合訓(xùn)練目標(biāo)，題目有較高的難度，工作量大。選題具有較高的學(xué)術(shù)研究的參考價(jià)值具有較大的實(shí)踐指導(dǎo)意義。還有該學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料能力強(qiáng)，能全面收集關(guān)于論文的系統(tǒng)資料，寫作過程中能綜合運(yùn)用考試系統(tǒng)知識(shí)，全面分析系統(tǒng)的資料，論文的內(nèi)容符合論文主題。建議成績(jī)： 評(píng)閱教師: 年 月 日答辯小組評(píng)語(yǔ)：該生答辯，簡(jiǎn)潔，流利，清楚， 少量問題在提示能基本陳述研究結(jié)果，持論有據(jù)，技術(shù)路線明確，研究成果實(shí)用價(jià)值方面多處有

3、不足，結(jié)論基本合理。論文格式規(guī)范性、條理性、層次性一般。主要問題在提示下基本能回答。建議成績(jī)： 答辯小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日專業(yè)電氣自動(dòng)化班級(jí)電氣(2)班姓名莊磊課題名稱：數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)：1. 這次采用的是溫室大棚的溫度和濕度。2. 在溫度達(dá)到一定限度時(shí)候蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音。3. 溫度的精度+0.5-0.5度，濕度的精度+3-3度。4. 可以通過按鍵來調(diào)節(jié)溫濕度的報(bào)警上下限數(shù)值。5. 采用仿真軟件實(shí)物顯示。工作內(nèi)容和要求：1.分析項(xiàng)目需求，根據(jù)現(xiàn)有的研究現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)控制方案；2.進(jìn)行方案比較論證，并進(jìn)行設(shè)備選型及分析；3.構(gòu)建整個(gè)硬件系統(tǒng)并進(jìn)行調(diào)試分析；4.構(gòu)建整個(gè)軟件系統(tǒng)并進(jìn)行調(diào)

4、試分析；5.記錄整個(gè)工作過程中出現(xiàn)的問題并進(jìn)行分析；主要參考文獻(xiàn)：【5】 趙華民，王鳳花，張淑娟，張海紅.農(nóng)田環(huán)境溫濕度采集儀的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（8）:12-15【6】 邢獻(xiàn)芳，劉建華，郝絨華，劉敏.數(shù)字式溫濕度數(shù)據(jù)采集器的研制J. 2006，（6）:7-9【7】程建興，黃偉鋒.森林土壤溫濕度數(shù)據(jù)的采集研究 J.農(nóng)機(jī)化研究， 2008，（6）:8-12【8】呂雄杰，陸文龍，宋治文，王建春.一種便攜式土壤溫濕度數(shù)據(jù)采集器研制 J.天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，（1）:2-8蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告專業(yè)電氣自動(dòng)化學(xué)號(hào)G

5、12240232姓名莊磊設(shè)計(jì)（論文）題目農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì)1 選題的背景和意義： 溫室大棚的不斷發(fā)展，我們對(duì)其各項(xiàng)的使用效果更加看重 ，尤其是為了更好的提高大棚的生產(chǎn)效率， 對(duì)大棚的現(xiàn)代化的呼聲也越來越高。 因社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和科學(xué)水平的提高， 我國(guó)農(nóng)業(yè)設(shè)施向著自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)發(fā)展，更好的為人們提供更加豐富多彩優(yōu)質(zhì)的綠色食品。因此，對(duì)溫室大棚的溫度PLC 控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)是很有必要的。2 課題研究的主要內(nèi)容： 溫度收集由濕度收集電路中最主要的是選取溫度濕度傳感器，這次的設(shè)計(jì)是采取了DHT21，主要用于收集附近環(huán)境的溫度與濕度，還要把收集來的溫度與濕度數(shù)據(jù)

6、送向AT89S52，交由AT89S52來處理。3 主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述： 設(shè)計(jì)這個(gè)方案的主要目的：能夠做到大棚的溫度濕度的參數(shù)達(dá)到不斷的檢測(cè)及看到結(jié)果，就可以了解整個(gè)大棚的狀態(tài)，根據(jù)一些的數(shù)據(jù)可以調(diào)整溫度，適度。同時(shí)呈現(xiàn)關(guān)鍵的信息，如果測(cè)量值大于或小于設(shè)置數(shù)值的范圍，就可以自動(dòng)開啟報(bào)警模塊。 此次設(shè)計(jì)采用的是一種用以單單片機(jī)為核心的單片機(jī)控制的方案。利用單片機(jī)靈活的編程設(shè)計(jì)和豐富的端口，及其控制的準(zhǔn)確性，不但能實(shí)現(xiàn)基本的 功能，還能添加調(diào)電存儲(chǔ)、聲光提示甚至添加遙控控制功能。按照設(shè)計(jì)的要求 ，可以確定該系統(tǒng)是由5個(gè)單獨(dú)模塊組成，第一是主控制器，第二是溫濕度采集電路，第三是報(bào)警電路，第四是按

7、鍵電路第五是液晶顯示電路。四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：時(shí)間（迄止）日期工作內(nèi)容2014.11.16-2014.3.1開始選取題材2015.3.1-2015.3.15打算完成開題報(bào)告2015.3.15-2015.4.24農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì)制作與調(diào)試2015.4.24檢查一下中期報(bào)告2015.5.1-2015.5.30寫論文2015.6.7畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯2015.6.10看看能不能答辯，不能就改。五、指導(dǎo)教師意見： 畢業(yè)的設(shè)計(jì)符合要求，想法也挺好的，難易程度也比價(jià)合適，研究的內(nèi)容也符合社會(huì)的發(fā)展形勢(shì)，能夠和社會(huì)的現(xiàn)象所結(jié)合，同意開題。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見 同意開題 系主任

8、簽名： 年 月 日蘇州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表學(xué)生姓名莊磊學(xué)號(hào)G12240232指導(dǎo)教師莊乾成選題情況課題名稱農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測(cè)和報(bào)警器設(shè)計(jì)難易程度偏難適中偏易工作量較大適中較小符合規(guī)范化的要求任務(wù)書有無開題報(bào)告有無外文翻譯質(zhì)量?jī)?yōu)良中差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況好一般差工作進(jìn)度快按計(jì)劃進(jìn)行慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況該學(xué)生態(tài)度比較認(rèn)真，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能夠達(dá)到綜合訓(xùn)練目標(biāo)，題目有較高的難度，工作量大。實(shí)踐過程中，能夠仔細(xì)耐心的領(lǐng)導(dǎo)安排的每一個(gè)任務(wù)，并出色的完成，有一定的潛力，希望努力學(xué)習(xí)，天天向上。 指導(dǎo)教師 年 月 日所在專業(yè)意見： 要注意維修的速度和質(zhì)量的

9、保證切記不能一拿到板子就開始烤，在一些的細(xì)節(jié)上要把握的更好，情況屬實(shí) ，繼續(xù)進(jìn)行。 系主任 年 月 日摘 要 中國(guó)的設(shè)施主要用于蔬菜的生產(chǎn)。多年以來，全國(guó)的溫室大棚蔬菜的種植面積逐年增加。就現(xiàn)在的栽培設(shè)施，能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的鋼管塑料大棚和玻璃溫室只占總設(shè)施栽培面積的一少部分，大多的農(nóng)村還是用自己建造的簡(jiǎn)單低廉的大小棚，僅可以起到少許的保溫作用，還說不上對(duì)溫光水氣養(yǎng)分等環(huán)境因素的控制，抵抗大自然的能力太差。 即使那些少部分的裝配式塑料大棚和玻璃溫室也不能完全的裝配調(diào)控設(shè)備及儀器， 單單依靠經(jīng)驗(yàn)來調(diào)控，所以，我國(guó)設(shè)施栽培的現(xiàn)代化程度相當(dāng)?shù)?。另外，我?guó)農(nóng)業(yè)設(shè)施當(dāng)前還存在著許多問題， 列如：土地的利用率

10、低、不合理的設(shè)施結(jié)構(gòu)、能源的浪費(fèi)、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用太高、技術(shù)水平不行、生產(chǎn)率低等各種問題。 溫室亦叫暖房，主要用來培養(yǎng)植物的。溫室的主要作用是用來改變植物的生長(zhǎng)環(huán)境 ,改變外界四季變化和嚴(yán)酷氣候?qū)ψ魑锷L(zhǎng)的負(fù)面影響，創(chuàng)造的有利于植物更好成活的環(huán)境基礎(chǔ)。 溫室環(huán)境指的是植物在土地上的生長(zhǎng)地帶 ,由溫濕度、陽(yáng)光照射量、CO2的濃度等生長(zhǎng)條件組成的。溫室控制主要是控制暖房?jī)?nèi)的溫濕度、通風(fēng)與光照，讓它可以在冬天或者別的不能夠用來植物于土壤里生長(zhǎng)的季節(jié)來培養(yǎng)植物，以便更好達(dá)到對(duì)作物產(chǎn)期的調(diào)節(jié)、催發(fā)其生長(zhǎng)發(fā)育、預(yù)防蟲害、提升產(chǎn)量的目標(biāo)。 同時(shí)，如今的現(xiàn)代化溫室中可以控制溫度、濕度、陽(yáng)光照射量等因素的設(shè)備，而且運(yùn)用

11、計(jì)算機(jī)來自動(dòng)控制，創(chuàng)造植物存活所要的最好生存條件。 我國(guó)的農(nóng)業(yè)如果想要更好的發(fā)展，就必須進(jìn)行農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化。 跟隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 如今農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化越來越受到重視，尤其是溫室大棚普及的全面化。現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)最重要的是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因素檢測(cè)與控制。 同時(shí)，實(shí)際的農(nóng)業(yè)種植，溫室環(huán)境與生物的生長(zhǎng)有著不可分重要關(guān)系。 現(xiàn)實(shí)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，溫室大棚是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必不可少的一部分，占據(jù)了很重要的地位。如今，盡管國(guó)外的溫室設(shè)施己經(jīng)達(dá)到相對(duì)完善的程度，并且具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，可是其價(jià)格非常的貴， 不能更好的普及，同時(shí)，不能很好的與我國(guó)的氣候特點(diǎn)相適應(yīng)。 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)大棚溫濕度、CO2含量的檢測(cè)與控制用的是人工管理， 這樣就無

12、法更好減少測(cè)控精度低、工作強(qiáng)度大的不足。 溫室大棚的不斷發(fā)展，我們對(duì)其各項(xiàng)的使用效果更加看重 ，尤其是為了更好的提高大棚的生產(chǎn)效率， 對(duì)大棚的現(xiàn)代化的呼聲也越來越高。 因社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和科學(xué)水平的提高， 我國(guó)農(nóng)業(yè)設(shè)施向著自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)發(fā)展，更好的為人們提供更加豐富多彩優(yōu)質(zhì)的綠色食品。因此，對(duì)溫室大棚的溫度PLC 控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)是很有必要的。 綜上所述，通過對(duì)控制器、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，發(fā)明更好更實(shí)用的溫室大棚溫度監(jiān)控系統(tǒng)來用于當(dāng)今的農(nóng)業(yè)設(shè)施。目 錄1緒論12系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)22.1 總體方案確定及概述33 硬件設(shè)計(jì)43.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)43.1.1主

13、控制芯片53.1.2時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)53.1.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)53.2 溫濕度采集電路設(shè)計(jì)63.3 液晶顯示電路設(shè)計(jì)73.3.1 12864液晶的管腳定義83.3.2 12864液晶的接口電路圖83.4 報(bào)警電路設(shè)計(jì)93.5 按鍵電路設(shè)計(jì)104 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)114.1主程序軟件設(shè)計(jì)114.2溫濕度采集子程序軟件設(shè)計(jì)114.3按鍵子程序軟件設(shè)計(jì)124.4液晶顯示程序軟件設(shè)計(jì)144.4.1 12864具體指令介紹164.5報(bào)警子程序軟件設(shè)計(jì)175 系統(tǒng)調(diào)試19結(jié) 論20致 謝21參考文獻(xiàn)22附錄一 硬件原理圖23附錄二 元器件清單表24錄三 部分源程序.32 1緒論 溫室亦叫暖房，主要用來培養(yǎng)植物的。溫

14、室的主要作用是用來改變植物的生長(zhǎng)環(huán)境 ,改變外界四季變化和嚴(yán)酷氣候?qū)ψ魑锷L(zhǎng)的負(fù)面影響，創(chuàng)造的有利于植物更好成活的環(huán)境基礎(chǔ)。 溫室環(huán)境指的是植物在土地上的生長(zhǎng)地帶 ,由溫濕度、陽(yáng)光照射量、CO2的濃度等生長(zhǎng)條件組成的。溫室控制主要是控制暖房?jī)?nèi)的溫濕度、通風(fēng)與光照，讓它可以在冬天或者別的不能夠用來植物于土壤里生長(zhǎng)的季節(jié)來培養(yǎng)植物，以便更好達(dá)到對(duì)作物產(chǎn)期的調(diào)節(jié)、催發(fā)其生長(zhǎng)發(fā)育、預(yù)防蟲害、提升產(chǎn)量的目標(biāo)。 同時(shí)，如今的現(xiàn)代化溫室中可以控制溫度、濕度、陽(yáng)光照射量等因素的設(shè)備，而且運(yùn)用計(jì)算機(jī)來自動(dòng)控制，創(chuàng)造植物存活所要的最好生存條件。 如今，盡管國(guó)外的溫室設(shè)施己經(jīng)達(dá)到相對(duì)完善的程度，并且具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，

15、可是其價(jià)格非常的貴， 不能更好的普及，同時(shí)，不能很好的與我國(guó)的氣候特點(diǎn)相適應(yīng)。 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)大棚溫濕度、CO2含量的檢測(cè)與控制用的是人工管理， 這樣就無法更好減少測(cè)控精度低、工作強(qiáng)度大的不足。 溫室大棚的不斷發(fā)展，我們對(duì)其各項(xiàng)的使用效果更加看重 ，尤其是為了更好的提高大棚的生產(chǎn)效率， 對(duì)大棚的現(xiàn)代化的呼聲也越來越高。 因社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和科學(xué)水平的提高， 我國(guó)農(nóng)業(yè)設(shè)施向著自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)發(fā)展，更好的為人們提供更加豐富多彩優(yōu)質(zhì)的綠色食品。因此，對(duì)溫室大棚的溫度PLC 控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)是很有必要的。 綜上所述，通過對(duì)控制器、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，發(fā)明更好更實(shí)用的溫

16、室大棚溫度監(jiān)控系統(tǒng)來用于當(dāng)今的農(nóng)業(yè)設(shè)施。0 2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 這次研究主要圍繞怎么樣設(shè)計(jì)關(guān)于中小型溫室大棚的溫度濕度傳感器不斷監(jiān)控及智能報(bào)警系統(tǒng)。查一查有關(guān)的書籍，有關(guān)資源，以及資料，最后確定了這個(gè)方案。對(duì)照這個(gè)設(shè)計(jì)方案，我們要做一個(gè)硬件的原理圖，還有PCB面板的設(shè)計(jì)的過程中，必不可少的有：硬、軟件的設(shè)計(jì)，搭建PCB板，硬件器件焊接。 設(shè)計(jì)這個(gè)方案的主要目的：能夠做到大棚的溫度濕度的參數(shù)達(dá)到不斷的檢測(cè)及看到結(jié)果，就可以了解整個(gè)大棚的狀態(tài)，根據(jù)一些的數(shù)據(jù)可以調(diào)整溫度，適度。這樣就可以確保整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。計(jì)機(jī)完成的最終目的是各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理、環(huán)境各項(xiàng)參數(shù)的收集、功能鍵設(shè)置所需的環(huán)境溫濕度的報(bào)警值、并及

17、時(shí)報(bào)警。2.1 總體方案確定及概述此次設(shè)計(jì)采用的是一種用以單單片機(jī)為核心的單片機(jī)控制的方案。單片機(jī)用AT89S52，用來處理傳感器輸出的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)輸送顯示模塊。 本次的溫濕度采集模塊應(yīng)用DHT21，收集環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)，同時(shí)把溫濕度數(shù)據(jù)傳入AT89S52，再經(jīng)過AT89S52分析。 按鍵設(shè)計(jì)用于人工設(shè)置濕度報(bào)警范圍值。按鍵設(shè)計(jì)有3個(gè)按鍵組成，有一個(gè)可以轉(zhuǎn)換顯示的數(shù)據(jù)，其他分別對(duì)設(shè)定溫濕度值的進(jìn)行加減。 報(bào)警設(shè)計(jì)通過分析當(dāng)前溫濕度值是不是大過人工設(shè)置的值，如果大過就會(huì)及時(shí)發(fā)光警示，從而設(shè)計(jì)中的蜂鳴器便會(huì)馬上報(bào)警還有大棚現(xiàn)在的溫濕度的數(shù)值總體設(shè)計(jì)框圖如圖2-0所示。報(bào)警電路模塊液晶顯示電路按鍵

18、電路溫濕度采集電路主控制器圖2-0 總體設(shè)計(jì)框圖3 硬件設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)過我們的了解，發(fā)現(xiàn)如果想要單片機(jī)正常的工作，我們就得先知道什么是單片機(jī)最小系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)是主控芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位開關(guān)部分組成。3.1.1主控制芯片AT89S52是主控制芯片，這個(gè)的芯片具有不錯(cuò)的兼容性，還有就是性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。用在很多的地方。在單芯片上功能的強(qiáng)大是很多的設(shè)計(jì)所不能相比較的在單芯片上，兩個(gè)16位的的定時(shí)器，一個(gè)串行通信口，在里面包括時(shí)鐘電路器。芯片支持節(jié)電方式，當(dāng)CPU停止的時(shí)候，但允許RAM運(yùn)行和定時(shí)器。串行通信繼續(xù)運(yùn)行。節(jié)電模式可以不斷的減少RAM的內(nèi)容，振蕩器沒有進(jìn)行工作的時(shí)候

19、并所以的其他部分也會(huì)停止運(yùn)行，一直等到硬件部位復(fù)位。如下圖3-1。 圖3-1 AT89S52管腳圖3.1.2時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)52單片機(jī)芯片里面有由振蕩器組成的放大器，其中， XTAL1是放大器的輸入端子，XTAL2是放大器輸出端子。 放在外面的陶瓷諧振器的電容器C1、C2都接在放大器上的反饋回路之上， 而且還形成了并聯(lián)諧振電路。實(shí)踐表明， 設(shè)計(jì)中的電路里電容容量的大小，會(huì)對(duì)蕩頻率大小、振蕩器的平穩(wěn)性、溫濕度的穩(wěn)定性等，都會(huì)具有一定的影響。 電路的有關(guān)設(shè)計(jì)，運(yùn)行時(shí)間被芯片行動(dòng)可以肯定的。 中一樣時(shí)鐘正當(dāng)?shù)哪夸浛梢阅M其中時(shí)鐘振蕩電路能夠使正弦波作為模擬信號(hào)的輸出，并開始轉(zhuǎn)送給微控制器， 運(yùn)行中執(zhí)行的

20、速度被微控制器所決定。如下圖是時(shí)鐘電路的原理圖。其時(shí)鐘電路原理圖如圖3-2所示。圖3-2時(shí)鐘電路3.1.3復(fù)位電路設(shè)計(jì)電容串聯(lián)電阻組成,由"電容電壓不能突變"的性質(zhì),得知,當(dāng)系統(tǒng)一上電,RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平,還會(huì)把這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來決定.51單片機(jī)當(dāng)RST腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位,所以,適當(dāng)組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位。一般教科書推薦C 取10u,R取8.2K。單片機(jī)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)微控制器完整的啟動(dòng)時(shí)，以確定起始工作狀態(tài)。手動(dòng)按鈕產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)給單片機(jī)來完成啟動(dòng)，以確定單片機(jī)是否處于的初始狀態(tài)。通常單片機(jī)產(chǎn)生混

21、淆或“死機(jī)”時(shí)，單片機(jī)可以使用手動(dòng)復(fù)位來實(shí)現(xiàn)“重新啟動(dòng)”。復(fù)位電路的RET引腳與AT89S52的第9個(gè)管腳連接。復(fù)位電路如圖3-3所示。圖3-3 復(fù)位電路3.2 溫濕度采集電路設(shè)計(jì) 這次是設(shè)計(jì)我們所采用的是抗干擾能力特別強(qiáng)的是DHT21溫濕度傳感器。它可以調(diào)整輸出的數(shù)字信號(hào)。在此我們應(yīng)用了多種的相應(yīng)技術(shù)，以確保設(shè)計(jì)具有很好的實(shí)用性以及較好的穩(wěn)定性。DHT21是經(jīng)極其專業(yè)的精確校準(zhǔn)過的，已經(jīng)把誤差降到了最小了。而極小的誤差來源于存儲(chǔ)器里都有校準(zhǔn)所需的精確系數(shù)，每當(dāng)DHT21傳感器檢測(cè)信號(hào)時(shí)，都會(huì)用到這些存儲(chǔ)好校準(zhǔn)所需的精確系數(shù)。電路中要想系統(tǒng)簡(jiǎn)單快捷就少不了單線串行接口，我們發(fā)現(xiàn)單線串行接口體積

22、極小的、功耗也是很低的。單片機(jī)接口電路圖3-4所示。圖3-4 DHT21接口電路3.3 液晶顯示電路設(shè)計(jì)這次是采取ZX12864R 液晶，它是由漢字圖形點(diǎn)陣液晶模塊組成，能夠展現(xiàn)漢字和圖形，內(nèi)置8192 個(gè)中文漢字（16X16 點(diǎn)陣）、128個(gè)字符（8X16 點(diǎn)陣）及64X256 點(diǎn)陣顯示RAM（GDRAM）。3.3.1 12864液晶管腳定義12864液晶的管腳定義如表3-1所示 表3-1 12864液晶的管腳定義 表3-1 (續(xù)) 12864液晶圖3.3.2 液晶的接口電路圖 12864與AT89S52連接后，其接口電路圖如圖3-5所示，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，RS為H或L決定選擇并行數(shù)據(jù)信號(hào)或判定

23、的串行芯片的選擇信號(hào); R / W為H或L信號(hào)的選擇，決定并行或串行端口的讀取數(shù)據(jù); E是H或L，是決定使用用平行信號(hào)或者時(shí)鐘同步串行電路。RS、R/W、E分別連接AT89S52的P0.5、P0.6、P0.7。同時(shí)本設(shè)計(jì)使用的是并行傳輸數(shù)據(jù)，PSB腳接電源。DB0DB7為8位的并行數(shù)據(jù)接口，本設(shè)計(jì)使用并行數(shù)據(jù)接口，DB0DB7分別連接P2口的8個(gè)I/O口。圖3-5 12864液晶接口電路圖3.4 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 報(bào)警電路設(shè)計(jì)當(dāng)報(bào)警器發(fā)聲還會(huì)使LED燈閃爍的時(shí)候，就可以知道收集的溫度濕度任意一個(gè)高于設(shè)定的值，通過了解 開啟報(bào)警電路時(shí)，P1.0口會(huì)置低電平，這個(gè)時(shí)候蜂鳴器就會(huì)報(bào)警；并且P0.0口一到

24、0.1S就會(huì)反一次，LED燈就會(huì)亮。圖下是3-6所示。圖3-6報(bào)警電路接口電路3.5 按鍵電路設(shè)計(jì) 按鍵在整個(gè)系統(tǒng)中起到什么作用咯，它可以調(diào)節(jié)溫度和濕度的變化的按鍵。我們采用了3個(gè)小按鍵來設(shè)置我們需要的溫度的多少和濕度的多少，按下S0的按鍵、S1的按鍵、S2的按鍵和電池的一方面向融合，另一端分別于AT89S52的P1.1、P1.2、P1.3相連。S0按下時(shí)，P1.1口被拉低成低電平，同理按鍵S1、S2。本設(shè)計(jì)中，當(dāng)S1被按下時(shí)，液晶顯示進(jìn)入設(shè)定溫濕度范圍界面，接著通過按鍵S0、S2進(jìn)行溫度的下限的設(shè)定，減1或加1；再按下S1時(shí)，進(jìn)入溫度上限設(shè)定，通過按鍵S0、S2進(jìn)行溫度的上限的設(shè)定，減1或加

25、1；再按下S1時(shí)，進(jìn)入濕度下限設(shè)定，通過按鍵S0、S2進(jìn)行溫度的下限的設(shè)定，減1或加1；再按下S1時(shí)，進(jìn)入濕度上限設(shè)定，通過按鍵S0、S2進(jìn)行溫度的上限的設(shè)定，減1或加1；再按下S1，溫濕度范圍設(shè)定完成，液晶界面顯示當(dāng)前的溫濕度測(cè)量值。圖下是3-7所示。圖3-7 按鍵接口原理圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1主程序軟件設(shè)計(jì)我們先從主程序的初始化開始，下面讓單片機(jī)AT89S52處理一些與溫度濕度有關(guān)的數(shù)據(jù)的收集，得到這些數(shù)據(jù)我們把這些數(shù)據(jù)處理一下發(fā)送到液晶顯示的編程上就會(huì)顯示子程序的溫度濕度的數(shù)據(jù)，剛開始的時(shí)候我們采集的數(shù)據(jù)先從按鍵程序過一下，然后在從這個(gè)內(nèi)程序回到采集溫度的子程序中，這樣就會(huì)完成一個(gè)又一

26、個(gè)的循環(huán)，不會(huì)停止。假如沒有給溫度設(shè)置一個(gè)數(shù)值，就會(huì)沒有辦法進(jìn)行液晶子編程的顯示。下面是主程序流程圖如圖4-1。 4-1主程序流程圖4.2溫濕度采集子程序軟件設(shè)計(jì)主要設(shè)備主機(jī)要將到 1-5ms；電阻就會(huì)被中線由低到高總線就會(huì)升高。NFR2401是一種收發(fā)芯片，單片射頻，內(nèi)置功能模塊，一般通過程序?qū)敵龉β实冗M(jìn)行配置。芯片能耗低，電流小，一般只有10.5mA左右，接收時(shí)也只達(dá)到18mA左右，節(jié)能性強(qiáng)，使設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。采用現(xiàn)在技術(shù)還能是使nRF2401可以通過同一根天線，同時(shí)接收兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)，從而更加簡(jiǎn)便。綜上所述，最終我們選擇NFR2401。下面的重點(diǎn)就是看看DHT21有沒有 80us 的信號(hào)

27、相對(duì)應(yīng)的來控制信號(hào)的結(jié)束，看一看DHT21到底能不能有 80us 的信號(hào)，如果發(fā)出的信號(hào)相吻合，就說明數(shù)據(jù)的采集成功，一下子看不到這樣的子程序就會(huì)停止。采集的數(shù)據(jù)和庫(kù)里的數(shù)據(jù)相吻合那么數(shù)據(jù)矯正成功。下面就是溫度采集程序流程圖如圖4-2。開 始單片機(jī)拉低單片機(jī)設(shè)為輸入入DHT21有低電平響否？DHT21發(fā)出80uS 高電平否？數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)校驗(yàn)是是否否結(jié) 束圖4-2 溫濕度采集程序流程圖4.3按鍵子程序軟件設(shè)計(jì)用來設(shè)置這樣的子編程是為了什么了，是報(bào)警的作用，來比較搜設(shè)置的溫度濕度的報(bào)警上下限的。設(shè)置加減的操作是什么按鍵來完成操作的設(shè)定值，是KK0和K2來完成加1還是減1 ，K1變成所要的對(duì)象。K1

28、操作一下，就會(huì)到溫度和濕度的操作界面，這樣我們就能夠限制上下的溫度制作；接著在操作一下，就可以制作溫度的線下，接著在操作一下，來給定上線的溫度，接著在操作一下，給定溫度的上線值，最后在操作一下，返就會(huì)回到起始的溫度濕度的顯示桌面，接下來就是最后的程序。按鍵程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3按鍵子程序流程圖4.4液晶顯示程序軟件設(shè)計(jì) 我們采用液晶屏的型號(hào)是12864LCD顯示液晶體。并且可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字，成能夠獨(dú)立的完成數(shù)據(jù)是設(shè)置加減的操作是什么按鍵來完成操作的設(shè)定值，是KK0和K2來完成加1還是減1 ，K1變成所要的對(duì)象。K1操作一下，就會(huì)到溫度和濕度的

29、操作界面，這樣我們就能夠限制上下的溫度制作；接著在操作一下，就可以制作溫度的線下，接著在操作一下，來給定上線的溫度，接著在操作一下，給定溫度的上線值，最后在操作一下，返就會(huì)回到起始的溫度濕度的顯示桌面，接下來就是最后的程序。還可完成圖形顯示.低電壓低功耗同時(shí)也是其又一顯著特點(diǎn)。因?yàn)樵撃K構(gòu)成的液晶顯示方案與類似的點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序要簡(jiǎn)單得多，但價(jià)格比同點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊的其他模塊略低。 電阻就會(huì)被中線由低到高總線就會(huì)升高，時(shí)間就會(huì)增加40us；給主機(jī)改成為人口，還要確定DHT21傳感器有沒有什么變化， 如果傳感器發(fā)出一些較低的信號(hào)說明就應(yīng)該把程序向開始，會(huì)不會(huì)沒

30、有反應(yīng)，沒有反應(yīng)就暫停，結(jié)束下面的編程。下面的重點(diǎn)就是看看DHT21有沒有 80us 的信號(hào)相對(duì)應(yīng)的來控制信號(hào)的結(jié)束，看一看DHT21到底能不能有 80us 的信號(hào)，如果發(fā)出的信號(hào)相吻合，就說明數(shù)據(jù)的采集成功，一下子看這樣的子程序就會(huì)停止。本次設(shè)計(jì)中在液晶上顯示漢子，字符或自定義圖形， AT89S52 向液晶寫數(shù)據(jù)或命令時(shí)，要嚴(yán)格的按照液晶的時(shí)序操作，AT89S52寫資料到液晶模塊時(shí)序圖如圖4-4所示。圖4-4 AT89S52寫資料到模塊時(shí)序圖4.4.112864具體指令介紹(1) 清除顯示功能：除去顯示屏上的數(shù)據(jù)，給DDRAM 位址計(jì)數(shù)器變成“00H”。 下面就是代碼是清除顯示如表4-1所示

31、。表4-1清除顯示CODE (2) 位址歸位功能：把DDRAM 位址計(jì)數(shù)器改變成“00H”，還要回到剛開始的位置，不過這種操作不回會(huì)對(duì)顯示DDRAM的功能造成影響。因此設(shè)置位址歸位的代碼如表4-2所示。表4-2 位址歸位CODE (3) 進(jìn)入設(shè)定點(diǎn)功能：把DDRAM 位址計(jì)數(shù)器改變成“00H”，還要回到剛開始的位置，不過這種操作不回會(huì)對(duì)顯示DDRAM的功能造成影響：通過這樣的操作，就會(huì)使我們所設(shè)定的值，顯示在液晶屏幕的第一。顯示起始行是由Z地址計(jì)數(shù)器控制，訂單將被自動(dòng)發(fā)送到地址位A0-A5 Z地址計(jì)數(shù)器，起始地址可以在0-63范圍內(nèi)的任何行。 。設(shè)置進(jìn)入設(shè)定點(diǎn)的代碼如表4-3所示。表4-3進(jìn)入

32、設(shè)定點(diǎn)代碼(4) 顯示狀態(tài) 開/關(guān)功能： D=1；整體顯示ON C=1；游標(biāo)ON B=1；游標(biāo)位置ON。設(shè)置顯示狀態(tài)代碼如表4-4所示。表4-4顯示狀態(tài)代碼 (5) 游標(biāo)或顯示移位控制功能：設(shè)置光標(biāo)移動(dòng)和顯示移位控制位：當(dāng)此命令不改變DDRAM的內(nèi)容。設(shè)置的游標(biāo)或顯示移位控制的代碼如表4-5所示。表4-5 游標(biāo)或顯示移位控制代碼 (6) 書寫資料到RAM功能：把資料寫進(jìn)到內(nèi)部的RAM（DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM）。在把設(shè)置好數(shù)據(jù)寫到RAM的代碼如表4-6所示。表4-6 寫資料到RAM （7) 讀出RAM 的值功能：通過RAM 采集資料。設(shè)置讀出RAM 的值的代碼如表4-7所示

33、。表4-7讀出RAM 的值4.4.2漢字的顯示坐標(biāo)（X 坐標(biāo)）漢字的顯示坐標(biāo)（X 坐標(biāo)）如表4-8所示。表4-8漢字的顯示坐標(biāo)（X 坐標(biāo)）這一設(shè)計(jì)采用的是12864液晶，可以為我們顯示4行漢字，每一行8個(gè)漢字，每個(gè)漢字所相表示是地址如下表4-8所示。著一些的提示也是系統(tǒng)給的命令，在描述這一些地址到液晶當(dāng)中是時(shí)候，液晶能夠自己拾取，就會(huì)把想要輸入是重要的信息輸入到該顯示液晶大屏相對(duì)應(yīng)的方位上去。我們的目標(biāo)是為了看到溫度和濕度傳感器所給出的值。所以就采用了程序是顯示程序。當(dāng)在剛開始是時(shí)候，一個(gè)使LCD當(dāng)前功能的設(shè)定，在一個(gè)就是除去在這個(gè)區(qū)的顯示，在一個(gè)就是給初始值顯示指針指向第一行的方位?？纯磾?shù)據(jù)

34、顯示的結(jié)果是否進(jìn)入緩沖的區(qū)域，如果顯示的數(shù)據(jù)就是在這個(gè)區(qū)域中，那么在顯示是方位向LCD下一行，如果結(jié)果一切正常那么就表示成功則將結(jié)束子程序。如圖4-2所示圖4-2液晶顯示子程序流程圖4.5報(bào)警子程序軟件設(shè)計(jì) 程序的報(bào)警是通過中斷定時(shí)期來完成的，進(jìn)一步通過重新計(jì)算該數(shù)字的起始值，在進(jìn)一步就是要開啟報(bào)警的有關(guān)操作，P1.0口設(shè)置成低電平，這個(gè)時(shí)候蜂鳴器就會(huì)發(fā)出聲音來提示有關(guān)的人；并且在這個(gè)時(shí)候P0.0口時(shí)間間隔0.1S就會(huì)往返一次，來完成LED燈的不斷閃動(dòng)。在蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的時(shí)候，就會(huì)將退出中斷。見圖4-3圖4-3報(bào)警子程序流程圖5系統(tǒng)調(diào)試接焊好所要用的電路后，暫時(shí)不接通電，對(duì)照設(shè)計(jì)的電路原理圖，

35、認(rèn)真檢查電路連線。確定了電路焊接無誤后，在一個(gè)接一個(gè)的去查看。第一個(gè)測(cè)試最小的單片機(jī)，時(shí)鐘的電路以及復(fù)位的電路是否正常，然后在檢測(cè)顯示液晶的電路是不是正常；然后在檢測(cè)報(bào)警的電路能不能進(jìn)行報(bào)警，最后一步看看溫度濕度收集到的電路的操作按鍵能用不。通過我們分析可以得到：應(yīng)該是設(shè)計(jì)的抗干擾的能力太差，最終我們決定把面板電路再次認(rèn)真的畫好，并盡最大的努力去除去電容濾波的干擾，編程后，仿真看看去觀察，掌控多少可以調(diào)節(jié)的開關(guān)，通過這樣的不斷檢測(cè)我們可以發(fā)現(xiàn)該控制系統(tǒng)的一些不足，需要等的時(shí)間太短，導(dǎo)致該按鍵處于不穩(wěn)定的次數(shù)增加了。除去這種不穩(wěn)定因數(shù)，這樣就可以使控制部分能夠到達(dá)我們想要的目的。如果連接到的電路

36、仿真器，還是會(huì)一閃一閃的，并這樣的結(jié)果。 我們把之前設(shè)計(jì)好的軟件設(shè)計(jì)放入編好的程序，液晶的顯示不正常。經(jīng)過深思熟慮后，我們發(fā)現(xiàn)52單片機(jī)是個(gè)串口的通信，傳輸只能用一個(gè)串口。在這次設(shè)計(jì)中，之前收集的信號(hào)需要一段時(shí)間來處理。 把報(bào)警程序放入里面，會(huì)出現(xiàn)延時(shí)的現(xiàn)象。所以在應(yīng)用溫度的子程序時(shí)，我們必須先把定時(shí)器的 1中斷允許關(guān)閉，最后當(dāng)子程序回來后，我們?cè)侔讯〞r(shí)器的 1 中斷允許打開。過程中我們很好的搞定了這些問題。 C語(yǔ)音是本次研究設(shè)計(jì)中軟件設(shè)計(jì)的工具軟件，同時(shí)對(duì)本次系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)試編寫的軟件是KeiluVision4 。在系統(tǒng)的程序調(diào)試被我們用專門軟件進(jìn)行編寫完成后，如下圖是Keil的編程翻譯圖。過

37、程中在我們把硬、軟件的設(shè)計(jì)完成后，整體的系統(tǒng)被我們相結(jié)合， 如下圖是我們所需要的相應(yīng)圖片。 在多次的調(diào)試后，溫濕度可以很好的顯示當(dāng)時(shí)的值， 同時(shí)最適宜作物生長(zhǎng)的溫度值，人工可以很好的自己進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)值得設(shè)置，實(shí)踐表明，當(dāng)里面溫度達(dá)到人工設(shè)定的范圍值上下之差在三攝氏度左右時(shí)，LED燈就會(huì)開始發(fā)光，蜂鳴器就會(huì)及時(shí)發(fā)動(dòng)報(bào)警。 本次研究設(shè)計(jì)我們很好的完成了對(duì)溫濕度的控制，數(shù)據(jù)的顯示，我們就可以很好的知道此時(shí)大棚的的溫濕度的環(huán)境因素，有沒有達(dá)到大棚作物生長(zhǎng)所需的基本條件。下面的圖5就是實(shí)物調(diào)試圖。圖5-1keil軟件編譯圖圖5-2 調(diào)試結(jié)果圖結(jié) 論本次的研究設(shè)計(jì)是農(nóng)業(yè)大棚的溫濕度控制和報(bào)警的設(shè)計(jì)，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感覺自己收獲還是挺大的，比如：自己以前只是關(guān)注學(xué)習(xí)書本上的知識(shí)，做了本次的