基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)

摘要溫室大棚是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成局部，大棚測(cè)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)大棚自動(dòng)化、科學(xué)化的根本保證。通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物到達(dá)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的開展，也使得用計(jì)算機(jī)控制的方面也涉及到各個(gè)領(lǐng)域，其中在大棚內(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。對(duì)于蔬菜大棚來說，最重要的一個(gè)管理因素是溫度和濕度等控制。本設(shè)計(jì)是一個(gè)專門為溫室大棚溫濕度測(cè)量控制而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。通過對(duì)系統(tǒng)的硬件局部和軟件局部設(shè)計(jì)來到達(dá)監(jiān)控要求。硬件局部實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫濕度傳感器模塊、顯示模塊、控制模塊的設(shè)計(jì)；軟件局部主要根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)出了主程序和子程序流程圖，并通過程序?qū)崿F(xiàn)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過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。通過實(shí)踐證明，系統(tǒng)具有性能好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度等的顯示、調(diào)節(jié)和控制。系統(tǒng)在其它領(lǐng)域還具有一定的推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：大棚;溫度;濕度;傳感器ABSTRACTGreenhouseisanimportantcomponentofprotectedagriculture.Measuringandcontrollingsystenisthebasisofthemanagementautomationinthegreenhouse.Withthegrowthrulesanalyzingmeasurementdataandcontrollingcircumstancecondition.Itmakesgreenhousebetter,andmoreproductiveandhighquality.Withthedevelopmentofcomputerapplicationtechnology,thecomputer-controlledareasarealsoinvolved,theplastictemperatureusingSCMandhumidityisoneofthemainaspectsusedinpractice.Forvegetableshedspeaking,oneofthemostimportantmanagementfactoristhetemperatureandhumiditycontrol.The

thesisis

aboutanintelligentsystemdesignedforcontrollingthetemperatureandhumidityofagreenhouse.Itcanmeetthedemandofmonitoringthroughthedesignofhardwareandthatofsoftwareindetails.Theformerismoreimportantinthisdissertation,includingtheintroductionofsensorofmeasuringtemperatureandhumidity,demonstratingmodeofdata,themodeofcontrolandtheconnectingpartofthechangingcolumn.Andaccordingtothedesignthoughtsthelattershowstheflowchartofthemainprogramandthesubprogram,realizedbyprogram.Thisthesischoosethedecicesasfullconsiderationoftherationbetweenprformanceandcostaspossible.Thesystemadoptsquiteanewintegratedcircuit,whichmakesitfunctionbetterandrunmoreconvenientlywhenputintopractice.Furthermore,notonlycanitachievethegoalsofmanifestingandregulatingthetemperature,butalsoit

can

becontrolled.Andithasmuchofvaluetoapplyandpopularizeinotherfields.KEYWORDS:Vegetable;Temperature;Humidity;Sensor目錄TOC\o"1-3"\h\u3031摘要 I478前言 158441緒論2263021.1課題的選題背景2119821.2課題研究的意義2170601.3本論文主要研究內(nèi)容2186261.4系統(tǒng)的工作原理簡介383142系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)436582.1系統(tǒng)總框圖431742.2方案選擇420792.2.1單片機(jī)的選擇432592.2.2傳感器的選擇5188812.3.2顯示器選擇方案6234353系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)739103.1系統(tǒng)硬件概述7117103.2主控模塊設(shè)計(jì)716833.2.1單片機(jī)引腳介紹819463.2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)1186183.3DHT11傳感器模塊設(shè)計(jì)13233783.3.1DHT11傳感器簡介1356963.3.2DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì)15285353.4液晶顯示模塊設(shè)計(jì)16165723.4.1液晶顯示屏簡介1613763.4.2液晶顯示模塊電路原理圖18247163.5繼電器模塊1972733.6閥值設(shè)定模塊20262734系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)2373604.1液晶顯示模塊設(shè)計(jì)24208634.2傳感器模塊設(shè)計(jì)25274275系統(tǒng)分析與調(diào)試27148866結(jié)論2932456致謝 30660參考文獻(xiàn) 313592附錄A3217232附錄B33前言改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)的迅速增長，使得農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成局部?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。大棚內(nèi)的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數(shù)，直接關(guān)系到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設(shè)施己經(jīng)開展到比擬完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是價(jià)格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)控軟件。當(dāng)今大多數(shù)對(duì)大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的監(jiān)測(cè)與控制都采用人工管理，這樣不可防止的有測(cè)控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及測(cè)控不及時(shí)等弊端，容易造成不可彌補(bǔ)的損失，結(jié)果不但大大增加了本錢，浪費(fèi)了人力資源，而且很難到達(dá)預(yù)期的效果。為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化并提高農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)的開展，必須大力開展農(nóng)業(yè)設(shè)施與相應(yīng)的農(nóng)業(yè)工程，科學(xué)合理地調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內(nèi)形成有利于蔬菜、水果生長的環(huán)境。目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對(duì)其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)大棚的自動(dòng)化程度要求也越來越高。溫室大棚是植物栽培生產(chǎn)中必不可少的設(shè)施之一，溫濕度是衡量溫室大棚的最重要的指標(biāo)，它直接影響到栽培作物的的生長和產(chǎn)量，為了能給作物提供一個(gè)適宜的生長環(huán)境，首要問題是加強(qiáng)溫室內(nèi)的溫濕度的監(jiān)測(cè)。因此，為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)的科學(xué)化和研究性，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)開展，解決我國農(nóng)民普遍收入低的問題，縮小城鄉(xiāng)差距，推動(dòng)全面小康社會(huì)，迫切需要價(jià)格適中的、自動(dòng)化程度高的農(nóng)業(yè)設(shè)備。由于單片機(jī)及各種電子器件性價(jià)比的迅速提高，使得本錢低性能穩(wěn)定的這種要求變?yōu)榭赡堋１驹O(shè)計(jì)是針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度上限設(shè)定、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、顯示和報(bào)警等多功能的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)還可以推廣到其他領(lǐng)域。1緒論1.1課題的選題背景溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見最根本的工藝參數(shù)，例如機(jī)械、電子、石油、化工等各類工業(yè)中廣泛需要對(duì)溫度濕度的檢測(cè)與控制。并且隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注。而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的影響，所以對(duì)溫度濕度的檢測(cè)及控制就非常有必要了。1.2課題研究的意義STC89C52單片機(jī)是常用于控制的芯片，在智能儀器儀表、工業(yè)檢測(cè)控制、機(jī)電一體化等方面取得了令人矚目的成果，用其作為溫濕度控制系統(tǒng)的實(shí)力也很多。使用STC89C52單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度全程的自動(dòng)控制，而且STC89C52單片機(jī)易于學(xué)習(xí)掌握，性價(jià)比高。使用STC89C52型單片機(jī)設(shè)計(jì)溫濕度控制系統(tǒng)，可以即時(shí)精確的反響溫室內(nèi)的溫度以及濕度的變化。完成諸如升溫到特定的溫度、降溫到特定的溫度。在溫度上下限范圍內(nèi)保持恒溫等多種控制方式，在濕度控制方面也是如此。將此系統(tǒng)應(yīng)用到溫室當(dāng)中無疑為植被生長提供了更加適宜的環(huán)境。對(duì)于大棚種植和花圃、花卉栽培，必須在某些特定環(huán)境安裝溫濕度裝置對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。本系統(tǒng)可以及時(shí)、精確的反映室內(nèi)的溫度以及濕度的變化，能夠滿足溫濕度的控制要求。1.3本論文主要研究內(nèi)容本系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能是：1.溫濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)及顯示。通過LCD1602實(shí)時(shí)地顯示傳感器DHT11檢測(cè)到的溫濕度值，并且固定時(shí)間〔2s〕檢測(cè)更新顯示一次。2.報(bào)警閾值的手動(dòng)設(shè)置。通過四個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)溫濕度閾值的設(shè)置，使得系統(tǒng)更加人性化、智能化，具有更高的實(shí)用價(jià)值。3.當(dāng)溫濕度超出閾值時(shí)能自動(dòng)開啟相應(yīng)的繼電器驅(qū)動(dòng)負(fù)載。通過小燈指示哪一路工作，以提醒用戶。閾值可以通過AT24C02存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)斷電保存。4.系統(tǒng)主要可以應(yīng)用在溫室大棚的智能控制，當(dāng)溫度超限通風(fēng)降溫；當(dāng)濕度超限可以抽濕的改良措施。1.4系統(tǒng)的工作原理簡介總體來說，本次設(shè)計(jì)主要涉及了溫濕度的測(cè)量、顯示以及實(shí)現(xiàn)簡單控制。硬件方面有五個(gè)模塊，即STC89C52單片機(jī)主控模塊、傳感器模塊、LCD1602液晶顯示模塊、繼電器模塊以及閾值設(shè)置模塊。傳感器模塊使用的是DHT11數(shù)字溫濕度傳感器。通過DHT11檢測(cè)出當(dāng)前環(huán)境下的溫濕度，將所測(cè)數(shù)據(jù)交給STC單片機(jī)進(jìn)行分析和處理，并分別存入不同數(shù)組以便顯示時(shí)候用,本系統(tǒng)每間隔2s采集一次數(shù)據(jù)送入單片機(jī)。本系統(tǒng)采用的是繼電器驅(qū)動(dòng)負(fù)載，因此無論溫度還是濕度超出范圍繼電器均可以驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作，及時(shí)啟用降溫風(fēng)扇以及抽濕風(fēng)扇來有效的調(diào)整大棚等應(yīng)用場(chǎng)所內(nèi)的溫濕度。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)總框圖硬件主要以STC89C52型單片機(jī)為核心，通過LCD1602實(shí)時(shí)地顯示傳感器DHT11檢測(cè)到的溫濕度值，閾值可以通過AT24C02存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)斷電保存。過閾相應(yīng)的報(bào)警驅(qū)動(dòng)。本研究設(shè)計(jì)的溫濕度控制器框圖如圖2-1所示。圖2-1溫濕度控制器方框圖2.2方案選擇2.2.1單片機(jī)的選擇方案一：AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS型8位單片機(jī)，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)MCS-51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，功能強(qiáng)大。其片內(nèi)的8K程序存儲(chǔ)器是FLASH工藝的，這種單片機(jī)對(duì)開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時(shí)間也大大縮短。寫入單片機(jī)內(nèi)的程序還可以進(jìn)行加密，這又很好地保護(hù)我們的勞動(dòng)成果。再者，AT89C52目前的售價(jià)比8031還低，市場(chǎng)供給也很充足。AT89C52可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的本錢。只要程序長度小于8K，四個(gè)I/O口全部提供給用戶?？捎?V電壓編程，而且擦寫時(shí)間僅需lOms。AT89C51芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。PO口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口，因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫操作。方案二：STC89C52系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和AT89C52系列的完全兼容，但實(shí)際操作起來卻存在很多問題：〔1〕AT89C52不帶ISP下載，要用下載器才行，STC89C52可以用你的USB轉(zhuǎn)串口下載，下載軟件可以到STC廠家網(wǎng)上去下?！?〕STC單片機(jī)執(zhí)行指令的速度很快，大約是AT的3-30倍，盡管快是好事，但這樣一來，你在AT上好使的程序在STC上不一定好用，最典型的例子就是那些對(duì)時(shí)序有嚴(yán)格要求的模塊，用STC時(shí)注意得加長延時(shí)，大約是AT的10—30倍就差不多，這一點(diǎn)自己調(diào)試就知道了。〔3〕STC單片機(jī)對(duì)工作環(huán)境的要求比擬低，電壓低于5伏時(shí)仍然正常工作，甚至3伏到4伏之間都還可以工作，然而這樣的環(huán)境下AT肯定不行了，所以當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)用STC單片機(jī)好用，但用AT的單片機(jī)不工作時(shí)，直接查最小系統(tǒng)，看單片機(jī)的供電是否正常。比擬這兩種方案，由于在學(xué)校期間學(xué)過數(shù)字電路、單片機(jī)原理、C語言程序設(shè)計(jì)，綜合考慮單片機(jī)的各局部資源和作為學(xué)生能夠獲得的資源，經(jīng)過比照此次設(shè)計(jì)要求，我選擇用STC系列芯片完成。而且學(xué)校也提供了相應(yīng)的硬件操作平臺(tái)，實(shí)際操作起來比擬方便，故STC為更合理的選擇。本系統(tǒng)選擇STC89C52單片機(jī)作為主控芯片。足夠本設(shè)計(jì)運(yùn)行，且價(jià)格廉價(jià)，下載程序方便。2.2.2傳感器的選擇方案一：選用DS18B20溫度傳感器作為溫度檢測(cè)模塊。DS18B20是一線式數(shù)字溫度傳感器。具有獨(dú)特的單線式接口方式。測(cè)量范圍在—55℃~125℃，—10℃~85℃，誤差范圍在-\+0.5℃。最高精度可達(dá)0.0625℃。HS1101是電容式濕度傳感器。可測(cè)量相對(duì)濕度范圍在0%~100%RH。誤差為-\+2%RH。方案二：選用DHT11作為設(shè)計(jì)的溫濕度檢測(cè)模塊。DHT11是一款集成型的數(shù)字溫濕度一體傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。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)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)量范圍20%~90%RH，0℃~50℃。測(cè)溫精度為-\+2℃，測(cè)濕精度為-\+5%RH。完全符合本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。經(jīng)上述分析，方案一雖然精度更精確。卻稍顯復(fù)雜。方案二即便不能實(shí)現(xiàn)方案一的高精度測(cè)量。卻也能滿足設(shè)計(jì)要求。且簡便易行?？煽糠€(wěn)定。具有超高的性價(jià)比。應(yīng)選擇方案二。2.3.2顯示器選擇方案方案一：采用12864液晶顯示屏。液晶顯示模塊是128×64點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，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〕。可與CPU直接接口，提供兩種界面來連接微處理機(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、畫面移位、睡眠模式等。方案二：采用LCD1602液晶顯示屏。LCD1602A是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符?！?6列2行〕。1602只能顯示字母、數(shù)字和符號(hào)能顯示16*2個(gè)字符，但存放器不止32個(gè)，有一些顯示效果，如字符一個(gè)個(gè)顯示、字符從左到右或從右到左顯示等等，顯示效果簡單?？偨Y(jié)：在編程使用方面，兩者難度差不多，原理差不多，都是寫指令、寫地址、寫數(shù)據(jù)等等。當(dāng)然12864液晶屏顯示更全面、字符更多。相比于1602液晶屏、12864能更形象具體的實(shí)現(xiàn)顯示功能。不過1602液晶屏也能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求。網(wǎng)上買比擬廉價(jià)，最低的六塊錢左右。而12864液晶顯示屏最廉價(jià)的也要四十塊錢。從造價(jià)方面考慮，當(dāng)然是價(jià)格低廉的優(yōu)先。而LCD1602A就是最好的選擇。3系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)硬件概述此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要由五個(gè)大的模塊構(gòu)成，分別是主控模塊、傳感器模塊、LCD液晶顯示模塊、繼電器模塊以及閾值設(shè)置模塊。其中主控模塊是此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的核心模塊，主要是指STC89C52芯片，它控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，利用其各個(gè)口分別控制其他模塊，使其他模塊能夠成為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)功能的需要，從DHT11溫濕度傳感器中讀入溫度和濕度，在液晶屏上即時(shí)顯示。液晶屏上同時(shí)顯示溫濕度上限值，該上限值保存外外部EEPROM存儲(chǔ)器中，掉電不失，并且可以通過四只按鍵上調(diào)或下調(diào)。當(dāng)溫度或濕度值超過上限值時(shí)，報(bào)警信號(hào)點(diǎn)亮相應(yīng)報(bào)警燈。該報(bào)警信號(hào)可以通過三極管驅(qū)動(dòng)繼電器，以控制外部風(fēng)機(jī)或制冷器。3.2主控模塊設(shè)計(jì)單片微型計(jì)算機(jī)是隨著微型計(jì)算機(jī)的開展而產(chǎn)生和開展的。自從1975年美國德克薩斯儀器公司的第一臺(tái)單片微型計(jì)算機(jī)〔簡稱單片機(jī)〕TMS-1000問世以來，迄今為止，單片機(jī)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)獨(dú)特分支，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，特別是在工業(yè)控制中經(jīng)常遇到對(duì)某些物理量進(jìn)行定時(shí)采樣與控制的問題，在儀器儀表智能化中也扮演著極其重要的角色。如果將8位單片機(jī)的推出作為起點(diǎn)，那么單片機(jī)的開展歷史大致可以分為以下幾個(gè)階段：第一階段〔1976—1978〕：單片機(jī)的探索階段。以Intel公司的MCS-48為代表。MCS-48的推出是在工控領(lǐng)域的探索，參與這一探索的公司還有Motorola、Zilog等。都取得了滿意的效果。這就是SCM的誕生年代，“單片機(jī)〞一詞即由此而來。第二階段〔1978—1982〕：單片機(jī)的完善階段。Intel公司在MCS-48根底上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列MCS-51。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)?！?〕完善的外部總線。MCS-51設(shè)置了經(jīng)典的8位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括8位數(shù)據(jù)總線、16位地址總線、控制總線及具有多機(jī)通信功能的串行通信接口?！?〕CPU外圍功能單元的集中管理模式?！?〕表達(dá)工控特性的地址空間及位操作方式?！?〕指令系統(tǒng)趨于豐富和完善，并且增加了許多突出控制功能的指令。第三階段〔1982—1990〕：8位單片機(jī)的穩(wěn)固開展及16位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器開展的階段。Intel公司推出的MCS-96系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納入片中，表達(dá)了單片機(jī)的微控制器特征。第四階段〔1990—〕：微控制器的全面開展階段。隨著單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域全面、深入地開展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的8位/16位/32位通用型單片機(jī)，以及小型廉價(jià)的專用型單片機(jī)。單片機(jī)是在集成電路芯片上集成了各種元件的微型計(jì)算機(jī)，這些元件包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、時(shí)鐘部件的集成和I/O接口電路。由于單片機(jī)具有體積小、價(jià)格低、可靠性高、開發(fā)應(yīng)用方便等特點(diǎn)，因此在現(xiàn)代電子技術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，在智能儀表中單片機(jī)是應(yīng)用最多、最活潑的領(lǐng)域之一。在控制領(lǐng)域中,現(xiàn)如今人們更注意計(jì)算機(jī)的低本錢、小體積、運(yùn)行的可靠性和控制的靈活性。在各類儀器、儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測(cè)試的自動(dòng)化程度和精度，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比。3.2.1單片機(jī)引腳介紹單片機(jī)主要特點(diǎn)：〔1〕有優(yōu)異的性能價(jià)格比。〔2〕集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合在惡劣環(huán)境下工作?！?〕控制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)?！?〕低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品?！?〕外部總線增加了IIC〔Inter-IntegratedCircuit〕及SPI(SerialPeripheralInterface)等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡化了結(jié)構(gòu)?！?〕單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置較典型、標(biāo)準(zhǔn)，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。優(yōu)異的性能價(jià)格比。1〕集成度高、體積小、有很高的可靠性。單片機(jī)把各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少了各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。另外，其體積小，對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境易于采取屏蔽措施，適合于在惡劣環(huán)境下工作。此外，程序多采取固化形式也可以提高可靠性。2〕控制功能強(qiáng)。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、I/O口的邏輯操作以及位處理功能。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度均高于同一檔次的微機(jī)。單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)配置較典型、標(biāo)準(zhǔn)，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。VCC：STC89C52電源正端輸入，接+5V。GND：電源地端。XTAL1:單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間參加一20PF的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，防止噪聲干擾而死機(jī)。RESET：STC89C52的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能存放器之內(nèi)容均被設(shè)成狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EA/Vpp："EA"為英文"ExternalAccess"的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼〔存于外部EEPROM中〕來執(zhí)行程序。因此在8031及8032中，EA引腳必須接低電平，因?yàn)槠鋬?nèi)部無程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用8751內(nèi)部程序空間時(shí)，此引腳要接成高電平。此外，在將程序代碼燒錄至8751內(nèi)部EPROM時(shí)，可以利用此引腳來輸入21V的燒錄高壓〔Vpp〕。ALE/PROG：ALE是英文"AddressLatchEnable"的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。STC89C52可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器〔如74LS373〕，將端口0的地址總線〔A0～A7〕鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)镾TC89C52是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。平時(shí)在程序執(zhí)行時(shí)ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅(qū)動(dòng)其他周邊晶片的時(shí)基輸入。此外在燒錄8751程序代碼時(shí)，此引腳會(huì)被當(dāng)成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。PSEN：此為"ProgramStoreEnable"的縮寫，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)STC89C52被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)〔EA=0〕，會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。STC89C52可以利用PSEN及RD引腳分別啟用存在外部的RAM與EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器可以合并在一起而共用64K的定址范圍。PORT0〔P0.0～P0.7〕：端口0是一個(gè)8位寬的開路汲極〔OpenDrain〕雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。其他三個(gè)I/O端口〔P1、P2、P3〕那么不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路，P0在當(dāng)做I/O用時(shí)可以推動(dòng)8個(gè)LS的TTL負(fù)載。PORT2〔P2.0～P2.7〕：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，假設(shè)將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，假設(shè)是在STC89C52擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來使用了。PORT1〔P1.0～P1.7〕：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載，同樣地假設(shè)將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3〔P3.0～P3.7〕：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其引腳分配如下：P3.0：RXD，串行通信輸入。P3.1：TXD，串行通信輸出。P3.2：INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6：WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入信號(hào)。P3.7：RD，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，那么在此期間外部程序存儲(chǔ)器〔0000H-FFFFH〕，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。單片機(jī)引腳圖如圖3-1所示：圖3-1單片機(jī)引腳圖3.2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)芯片內(nèi)還有一項(xiàng)主要內(nèi)容就是并行I/O口。STC89C51共有4個(gè)8位的并行I/O口，分別記作P0、P1、P2、P3。每個(gè)口都包含一個(gè)鎖存器、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。實(shí)際上，它們已被歸入專用存放器之列，并且具有字節(jié)尋址和位尋址功能。在訪問片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，低8位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時(shí)傳送，高8位地址由P2口傳送。在無片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這4個(gè)口的每一位均可作為雙向的I/O端口使用。單片機(jī)的4個(gè)I/O口都是8位雙向口，這些口在結(jié)構(gòu)和特性上是根本相同的，但又各具特點(diǎn)。STC89C51單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。在單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體〔簡稱晶振〕，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在5-30pF，典型值為30pF。晶振CYS的振蕩頻率范圍在1.2-12MHz間選擇，典型值為12MHz和11.0592MHz。當(dāng)在STC89C51單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作〔假設(shè)該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)〕。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。時(shí)鐘頻率用6MHZ時(shí)C取22uF,R取1KΩ。除了上電復(fù)位外，有時(shí)還需要按鍵手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)就是用的按鍵手動(dòng)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過RST端經(jīng)過電阻與電源Vcc接通而實(shí)現(xiàn)的。最小系統(tǒng)圖如圖3-2所示：圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖3.3DHT11傳感器模塊設(shè)計(jì)3.3.1DHT11傳感器簡介DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。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)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最正確選那么。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。DHT11傳感器實(shí)物圖如下列圖3-3所示：圖3-3DHT11傳感器實(shí)物圖〔1〕引腳介紹：Pin1：(VDD)，電源引腳，供電電壓為3~5.5V。Pin2：〔DATA〕，串行數(shù)據(jù)，單總線。Pin3:〔NC〕，空腳，請(qǐng)懸浮。Pin4〔VDD〕，接地端，電源負(fù)極?！?〕接口說明：建議連接線長度短于20米時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用適宜的上拉電阻。如下列圖3-4所示：圖3-4DHT11典型應(yīng)用電路〔3〕數(shù)據(jù)幀的描述：DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)局部和整數(shù)局部,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)局部用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)〞所得結(jié)果的末8位。電氣特性：VDD=5V，T=25℃，除非特殊標(biāo)注表3-1DHT11的電氣特性參數(shù)條件Mintypmax單位供電DC355.5V供電電流測(cè)量0.52.5mA平均0.21mA待機(jī)100150uA采樣周期秒1次注:采樣周期間隔不得低于1秒鐘。〔5〕時(shí)序描述：用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集,用戶可選擇讀取局部數(shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào),DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式?？偩€空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào).主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待20-40us后,讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可,總線由上拉電阻拉高。總線為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開始,高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下面圖示.如果讀取響應(yīng)信號(hào)為高電平,那么DHT11沒有響應(yīng),請(qǐng)檢查線路是否連接正常.當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。3.3.2DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì)DHT11傳感器連接STC89C51系列單片機(jī)相比照擬簡單。單片機(jī)的P2.0口用來發(fā)收串行數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)口。連接傳感器的Pin2〔單總線，串行數(shù)據(jù)〕。由于測(cè)量范圍電路小于20米，建議加一個(gè)5K的上拉電阻，因此在傳感器的Pin2口與電源之間連接一個(gè)5K電阻。而傳感器的電源端口Pin1和Pin4分別接單片機(jī)的VDD和GND端。傳感器的第三腳懸浮放置。DHT11傳感器原件的電路原理圖如下3-5所示：圖3-5DHT11電路原理圖3.4液晶顯示模塊設(shè)計(jì)液晶顯示屏簡介LCD1602A是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。〔16列2行〕。在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比擬常用，軟硬件都比擬簡單。在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器〔CRT〕那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來到達(dá)顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。〔1〕引腳說明：第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器比照度調(diào)整端，接正電源時(shí)比照度最弱，接地時(shí)比照度最高，比照度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影〞，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整比照度。第4腳：RS為存放器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)存放器、低電平時(shí)選擇指令存放器。第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。〔2〕1602LCD的RAM地址映射以及標(biāo)準(zhǔn)字庫表LCD1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符圖有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比方大寫的英文字母“A〞的代碼是01000001B〔41H〕，顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母。它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的〔說明：1為高電平，0為低電平〕。指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移。S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平那么無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示。C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)。B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線。N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示。F：低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符〔有些模塊是DL：高電平時(shí)為8位總線，低電平時(shí)為4位總線〕。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀出忙信號(hào)和光標(biāo)地址。BF為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙，模塊就能接收相應(yīng)的命令或者數(shù)據(jù)。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否那么此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。1602內(nèi)部顯示地址如圖3-6所示：圖3-61602內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1，所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B〔40H〕+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器〔CGROM〕已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如下列圖所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比方大寫的英文字母“A〞的代碼是01000001B〔41H〕，顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A〞。3.4.2液晶顯示模塊電路原理圖液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。電路中液晶接口圖如圖3-7所示：圖3-71602顯示模塊3.5繼電器模塊電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)〔常開觸點(diǎn)〕吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)〔常閉觸點(diǎn)〕釋放。這樣吸合、釋放，從而到達(dá)了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉〞觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)〞；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)〞。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。電路中繼電器室通過PNP型三極管驅(qū)動(dòng)，當(dāng)閥值超過設(shè)定時(shí)，單片時(shí)機(jī)由高電平跳變成低電平，三極管導(dǎo)通繼電器吸合，繼電器起開關(guān)作用，可以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。硬件電路如圖3-8所示：圖3-8按鍵控制電路圖3.6閾值設(shè)定模塊溫濕度閾值存儲(chǔ)在EEPROM芯片AT24C02中，并可以通過K1—K4按鍵調(diào)節(jié)并保存，其中K1為溫度上限增加，K2為溫度上限減小，K3為濕度上限增加，K4為濕度上限減小。AT24C02是IIC芯片，其電路如圖3-9所示：圖3-9AT24C02的芯片引腳圖AT24C02提供電可擦除的串行1024位存儲(chǔ)或可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)128字(8位/字)。芯片在低壓的工業(yè)與商業(yè)應(yīng)用中進(jìn)行了最優(yōu)化。AT24C01的封裝為8腳PDIP、8腳JEDECSOIC、8腳TSSOP，通過2線制串行接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。另外,整個(gè)系列有2.7V(2.7V至5.5V)和1.8V(1.8V至5.5V)兩個(gè)版本。設(shè)備操作：CLOCK和DATA變化：SDA管腳通常外都要拉高。SDA管腳上的數(shù)據(jù)只能在SCL低期間改變。數(shù)據(jù)在SCL高期間改變定義為一個(gè)開始或停止信號(hào)。開始狀態(tài)：在任何操作之前必須有一個(gè)開始信號(hào)在SCL為高時(shí)SDA上產(chǎn)生一個(gè)下降沿。停止?fàn)顟B(tài)：SCL為高時(shí)SDA產(chǎn)生一個(gè)上升沿是停止信號(hào)，停止信號(hào)后將停止所有通信。在一個(gè)讀的序列之后，停止信號(hào)將讓EEPROM進(jìn)入備用電源模式。I2C(Inter－IntegratedCircuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如今主要在效勞器管理中使用，其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇。可隨時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù)，增加了系統(tǒng)的平安性，方便了管理。1I2C總線的硬件結(jié)構(gòu)I2C串行總線一般有兩根信號(hào)線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL。所有接到I2C總線設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)SDA都接到總線的SDA上，各設(shè)備的時(shí)鐘線SCL接到總線的SCL上。為了防止總線信號(hào)的混亂，要求各設(shè)備連接到總線的輸出端時(shí)必須是開漏輸出或集電極開路輸出。設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)線SDA接口電路應(yīng)該是雙向的，輸出電路用于向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，輸入電路用于接收總線上的數(shù)據(jù)。而串行時(shí)鐘線也應(yīng)是雙向的，作為控制總線數(shù)據(jù)傳送的主機(jī)，一方面要通過SCL輸出電路發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)，另一方面還要檢測(cè)總線上的SCL電平，以決定什么時(shí)候發(fā)送下一個(gè)時(shí)鐘脈沖電平；作為接受主機(jī)命令的從機(jī)，要按總線上的SCL信號(hào)發(fā)出或接收SDA上的信號(hào)，也可以向SCL線發(fā)出低電平信號(hào)以延長總線時(shí)鐘信號(hào)周期。總線空閑時(shí)，因各設(shè)備都是開漏輸出，上拉電阻RP使SDA和SCL線都保持高電平。任一設(shè)備輸出的低電平都將使相應(yīng)的總線信號(hào)線變低，也就是說：各設(shè)備的SDA是“與〞關(guān)系，SCL也是“與〞關(guān)系?？偩€的運(yùn)行〔數(shù)據(jù)傳輸〕由主機(jī)控制。所謂主機(jī)是指啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送〔發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)〕、發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)以及傳送結(jié)束時(shí)發(fā)出停止信號(hào)的設(shè)備，通常主機(jī)都是微處理器。被主機(jī)尋訪的設(shè)備稱為從機(jī)。為了進(jìn)行通訊，每個(gè)接到I2C總線的設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址，以便于主機(jī)尋訪。主機(jī)和從機(jī)的數(shù)據(jù)傳送，可以由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到從機(jī)，也可以由從機(jī)發(fā)到主機(jī)。但凡發(fā)送數(shù)據(jù)到總線的設(shè)備稱為發(fā)送器，從總線上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備被稱為接受器。開始信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。假設(shè)未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。如圖3-10所示：SDASDASCL開始結(jié)束圖3-10開始、結(jié)束信號(hào)圖目前有很多半導(dǎo)體集成電路上都集成了I2C接口。帶有I2C接口的單片機(jī)有：CYGNAL的CSTC89C52F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外圍器件如存儲(chǔ)器、監(jiān)控芯片等也提供I2C接口。總線根本操作：I2C規(guī)程運(yùn)用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，那么定義為發(fā)送器，器件接收數(shù)據(jù)那么定義為接收器。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。總線必須由主器件〔通常為微控制器〕控制，主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘〔SCL〕控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變，SCL為高電平的期間，SDA狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件?？刂谱止?jié)：在起始條件之后，必須是器件的控制字節(jié)，其中高四位為器件類型識(shí)別符〔不同的芯片類型有不同的定義，EEPROM一般應(yīng)為1010〕，接著三位為片選，最后一位為讀寫位，當(dāng)為1時(shí)為讀操作，為0時(shí)為寫操作。寫操作：寫操作分為字節(jié)寫和頁面寫兩種操作，對(duì)于頁面寫根據(jù)芯片的一次裝載的字節(jié)不同有所不同。讀操作：讀操作有三種根本操作：當(dāng)前地址讀、隨機(jī)讀和順序讀應(yīng)當(dāng)注意的是：最后一個(gè)讀操作的第9個(gè)時(shí)鐘周期不是“不關(guān)心〞。為了結(jié)束讀操作，主機(jī)必須在第9個(gè)周期時(shí)發(fā)出停止條件或者在第9個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持SDA為高電平、然后發(fā)出停止條件。4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)在對(duì)我們所要設(shè)計(jì)的課題有了整體的了解之后，需要先建立程序框架的流程圖，對(duì)整個(gè)設(shè)方案分模塊，逐個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)其功能，最終把各個(gè)子模塊合理的連接起來，構(gòu)成總的程序。主程序首先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后將采集到的溫濕度指令傳給系統(tǒng)，系統(tǒng)的主流程圖如圖4-1所示：開始開始初始化延時(shí)溫濕度測(cè)量1602顯示數(shù)據(jù)判斷溫濕度溫濕高于設(shè)定溫度高于設(shè)定濕度繼電器1吸合紅燈亮繼電器2吸合黃燈亮結(jié)束圖4-1主程序流程圖4.1液晶顯示模塊設(shè)計(jì)液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，在執(zhí)行每條指令之前要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，那么此指令失效，要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，告訴模塊在哪里現(xiàn)實(shí)了字符。1602液晶顯示模塊可與STC89C52直接接口的。軟件流程圖如圖4-2所示：開始開始LCD初始化延時(shí)設(shè)第一行顯示位置顯示第一行內(nèi)容設(shè)第二行顯示位置顯示第二行內(nèi)容圖4-2液晶顯示模塊程序流程圖4.2傳感器模塊設(shè)計(jì)溫濕度模塊DH11數(shù)字溫濕傳感器加濕器溫濕度傳感器隨著科技的不斷開展，汽車、空調(diào)、除濕器、烘干機(jī)等種類繁多的電器都已進(jìn)入人們的日常生活，而這些電器設(shè)備很多都離不開對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素的要求。因此，溫度、濕度傳感器用途越來越廣泛。新一代的數(shù)字傳感器不再需要外置的AD轉(zhuǎn)換模塊，并具有標(biāo)準(zhǔn)接口，使用方便，得到了越來越多的應(yīng)用。DHT11作為一種新型的單總線溫濕度數(shù)字傳感器，具有更多的優(yōu)點(diǎn)，它使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡單，控制方便，易于實(shí)現(xiàn)。目前常用的微機(jī)與外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇锌偩€主要有I2C總線、SPI總線和SCI總線。其中I2C總線以同步串行兩線方式進(jìn)行通信(1條時(shí)鐘線，1條數(shù)據(jù)線)，SPI總線那么以同步串行三線方式進(jìn)行通信(1條時(shí)鐘線，1條數(shù)據(jù)輸入線，1條數(shù)據(jù)輸出線)，而SCI總線是以異步方式進(jìn)行通信的(1條數(shù)據(jù)輸入線，1條數(shù)據(jù)輸出線)。這些總線至少需要兩條或兩條以上的信號(hào)線。DHT11傳感器模塊的軟件流程圖如下列圖4-3所示:給DHT11上電延時(shí)1S保持高電平檢測(cè)記錄信號(hào)輸出低電平給DHT11上電延時(shí)1S保持高電平檢測(cè)記錄信號(hào)輸出低電平延時(shí)輸出低電平數(shù)據(jù)輸出結(jié)束信號(hào)圖4-3DHT11傳感器模塊的軟件流程圖5系統(tǒng)分析與調(diào)試本設(shè)計(jì)是在KeilC環(huán)境下開發(fā)的，KeilC軟件支持C語言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，是做C語言畢業(yè)設(shè)計(jì)者的首選。設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是安裝和學(xué)習(xí)使用這個(gè)軟件，在簡單的學(xué)習(xí)和了解KeilC后，我們便可在此環(huán)境下開始了對(duì)溫室大棚的溫濕度控制的設(shè)計(jì)工作。在編譯完KeilC后，再運(yùn)用STC_ISP_V480軟件燒錄到開發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)實(shí)物與程序的連接。在燒錄前要對(duì)STC_ISP_V480進(jìn)行一些必要的設(shè)置。第一步：設(shè)置MCUType為STC89C52RC；第二步：翻開編寫好并編譯的程序文件，它是以.hex為后綴的文件；第三步：選擇對(duì)應(yīng)的COM端口，〔可在我的電腦的設(shè)備管理處查看COM選項(xiàng)〕；第四步：點(diǎn)擊Download/下載，等提示請(qǐng)給MCU上電時(shí)，翻開開發(fā)板上的開關(guān)，它就自行燒錄了。KeilC程序運(yùn)行如圖5-1所示，下載圖如圖5-2所示：圖5-1keilC運(yùn)行圖圖5-2程序燒錄運(yùn)行圖在完成對(duì)程序的調(diào)試及燒錄之后，還需要對(duì)其進(jìn)行演示，把開發(fā)板與電腦連上，設(shè)置好對(duì)應(yīng)的接口，完成供電及下載。開始供電后、稍帶幾秒等1602液晶屏能正常顯示當(dāng)前溫濕度了之后。觀察當(dāng)前溫濕度的變化。并且針對(duì)與自己設(shè)定的限值相比擬。假設(shè)當(dāng)前溫度沒有超標(biāo)，即沒有超過限值?？梢杂檬治孀HT11傳感器，令其溫度的顯示超標(biāo)。測(cè)試能否到達(dá)報(bào)警。經(jīng)過測(cè)試。完全可行。因而簡單的實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的控制，繼電器也可以控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)。第六章結(jié)論本系統(tǒng)以單片機(jī)為核心部件的控制系統(tǒng)，利用軟件編程，最終根本上實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)要求。雖然系統(tǒng)還存在一些缺乏，比方溫濕度測(cè)量不夠精確，特別是濕度，波動(dòng)較大。嘗試了各種改良方法。仍然不太理想。不過大體能反映出設(shè)計(jì)的目的和要求。與預(yù)期的結(jié)果相差不多。經(jīng)過近兩個(gè)月的奮斗，從確定題目，到后來查找資料，理論學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)編程調(diào)試，這一切都使我的理論知識(shí)和動(dòng)手能力有了很大的提高。了解了單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程方法，對(duì)單片機(jī)的工作方式有了很大的認(rèn)知。同時(shí)，對(duì)一些外圍設(shè)備比方傳感器、液晶屏、鍵盤、繼電器等有了一定的了解！學(xué)會(huì)了對(duì)一項(xiàng)工程如何設(shè)計(jì)：首先，要分析需要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)什么功能，需要什么器件；然后，針對(duì)設(shè)計(jì)購置相應(yīng)的硬件，選用硬件時(shí)不僅要選用經(jīng)濟(jì)的，更重要的是如何能更精確更方便的完成系統(tǒng)的要求；再次，對(duì)各個(gè)硬件的軟件實(shí)現(xiàn)要弄清楚，如何更好的實(shí)現(xiàn)各個(gè)硬件的協(xié)調(diào)，更好的通過主控制器件實(shí)現(xiàn)硬件的功能。最后，通過各種測(cè)試與調(diào)試，讓設(shè)計(jì)更好的完成系統(tǒng)要求。但因?yàn)槲覀兊乃接邢?，此設(shè)計(jì)中也存在一定的缺乏。就比方說對(duì)溫濕度下限的設(shè)定與控制，應(yīng)用就更加廣泛。溫濕度控制已經(jīng)成為了21世紀(jì)熱門研究話題之一。無論是從生產(chǎn)還是生活，與我們?nèi)祟惗际窍⑾⑾嚓P(guān)的。而智能化的控制溫濕度已經(jīng)開展成為一種必然。隨著世界經(jīng)濟(jì)的開展，人們生活水平的提高以及社會(huì)的進(jìn)步。我們不可能一直墨守陳規(guī)，不能在恪守以前利用人力資源來控制溫濕度的方法。不僅浪費(fèi)大量的人力資源、財(cái)力資源，并且控制系統(tǒng)也更加單一化。而采用自動(dòng)控制的方法、既節(jié)省了人力資源，更表達(dá)了與時(shí)俱進(jìn)的思想、世界在進(jìn)步、而這種進(jìn)步就該表達(dá)在各個(gè)方面。致謝時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間在河南理工大學(xué)的四年大學(xué)生活已經(jīng)走到了最后的時(shí)刻。在這四年里，老師對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，我將永遠(yuǎn)銘記在心，還有同學(xué)之間的深厚情誼，將會(huì)永遠(yuǎn)成為我的動(dòng)力源泉。謹(jǐn)此向他們表示誠摯的謝意。在學(xué)士學(xué)位論文即將全部完成之際，我想向曾經(jīng)給予我?guī)椭椭С值娜吮硎局孕牡母兄x！感謝我的母校河南理工大學(xué)，給我提供了這么好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，在學(xué)校學(xué)習(xí)和生活的日子是我一生中一段難忘的經(jīng)歷！感謝我的指導(dǎo)老師恩德老師，本設(shè)計(jì)是在恩德老師的親切關(guān)心和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和鼓勵(lì)著我。恩德老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)心，在此謹(jǐn)向恩德老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時(shí)，我要感謝電子信息工程系的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了更多的專業(yè)知識(shí)，我也從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我還要感謝給過我?guī)椭耐瑢W(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)又一個(gè)的困難和疑惑，直至本論文的順利完成。感謝電信10級(jí)全體同學(xué)的幫助和勉勵(lì)，同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更好的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友。學(xué)無止境，明天，將是我終身學(xué)習(xí)另一天的開始！

在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠摯的謝意。最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們!最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)們表示衷心地感謝！參考文獻(xiàn)[1]夏路易電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程·北京希望電子出版社·2023[2]余永權(quán)單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用·電子工業(yè)出版社·2023[3]童詩白模擬電子技術(shù)根底·第二版·高等教育出版社·2023[4]石東海單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)·西安電子科技大學(xué)出版社·2023[5]余永權(quán)單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用·電子工業(yè)出版社·2006[6]朱大奇單片機(jī)原理串口及應(yīng)用·南京大學(xué)出版社·2023[7]趙佩華微型計(jì)算機(jī)原理與組成·西安電子科技大學(xué)出版社·2023[8]趙繼文傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)·北京科學(xué)出版社·2006[9]黃繼昌電子元器件應(yīng)用手冊(cè)·北京人民郵電出版社·2004[10]沙占友單片及外圍電路設(shè)計(jì)·電子工業(yè)出版社·2003[11]謝自美電子線路設(shè)計(jì)·華中科技大學(xué)出版社·2023[12]沙占友.智能化濕度傳感器原理與應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002[13]梅麗鳳,王艷秋.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社,2023[14]鄭鋒,王巧芝.溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2023[15]李敏,孟臣.溫室大棚計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的研制.計(jì)算機(jī)與農(nóng)業(yè)科技,2001[16]HashimotoY.Somespeakingplantapproachtothesynthesisofcontrolsysteminthegreenhouse.ActaHort,1985[17]G.vanStratena,etc.Towardsuseracceptedoptimalcontrolofgreenhouseclimate.computersandElectronicsinAgriculture,2000[18]W.L.Brogan.ModernControlTheory.PrenticeHallInc,1985附錄A圖A1系統(tǒng)總體電路圖附錄B源程序:#include<reg52.h>#include"1602.h"#include"dht.h"#include"2402.h"http://定義三個(gè)LED燈sbitLed_qushi=P1^6; //去濕燈sbitLed_jiangwen=P1^5; //降溫?zé)魋bitLed_shengwen=P1^4; //升溫?zé)魋bitKey_TH1=P3^2;sbitKey_TH2=P3^3;sbitKey_HH1=P3^4;sbitKey_HH2=P3^5;//定義標(biāo)識(shí)volatilebitFlagStartRH=0;//開始溫濕度轉(zhuǎn)換標(biāo)志volatilebitFlagKeyPress=0;//有鍵按下//定義溫濕度傳感器用外部變量externU8U8FLAG,k;externU8U8count,U8temp;externU8U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;externU8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;externU8U8comdata;externU8count,count_r;U16temp;S16temperature,humidity;S16idataTH,HH;//溫度上限和濕度上限char*pSave;U8keyvalue,keyTH1,keyTH2,keyHH1,keyHH2;//定義變量U16RHCounter;//數(shù)據(jù)初始化voidData_Init(){RHCounter=0;Led_qushi=1;Led_jiangwen=1;Led_shengwen=1;TH=40;HH=85;keyvalue=0;keyTH1=1;keyTH2=1;keyHH1=1;keyHH2=1;}//定時(shí)器0初始化voidTimer0_Init(){ ET0=1;//允許定時(shí)器0中斷 TMOD=1;//定時(shí)器工作方式選擇 TL0=0x06; TH0=0xf8;//定時(shí)器賦予初值 TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器}//定時(shí)器0中斷voidTimer0_ISR(void)interrupt1using0{ TL0=0x06; TH0=0xf8;//定時(shí)器賦予初值 //每2秒鐘啟動(dòng)一次溫濕度轉(zhuǎn)換RHCounter++;if(RHCounter>=1000){FlagStartRH=1; 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