嵌入式技術在溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

1、湖南文理學院課程設計報告課程名稱： 嵌入式系統(tǒng)課程設計 專業(yè)班級： 自動化12101班 學號（2位）學生姓名： 指導教師： 完成時間： 2015年 月 日 報告成績： 評閱意見： 評閱教師 日期 湖南文理學院制摘 要 溫室大棚是當今全球設施農業(yè)的重要組成部分，是現代全球農業(yè)發(fā)展的重點之一。它可以在瞬息萬變的自然條件下為作物生長人為創(chuàng)造一個適宜的環(huán)境。全球溫室種植業(yè)的實踐經驗表明，提高溫室的智能控制和管理水平可充分發(fā)揮設施農業(yè)的高效性。而我國在溫室大棚智能控制方面的應用跟世界發(fā)達國家相比還有較大的差距。目前國內設施溫室應用的主要環(huán)境變量測控系統(tǒng)大多為國外進口產品，這些產品技術含量非常高，測控效果

2、非常好，但相對價格非常高，通常只被應用于國內少見的大型或高檔連棟溫室。少數國產裝置無論技術水平還是測控效果均不甚理想，尤其是缺少能夠應用于我國常見的中小型日光溫室的低成本智能測控裝置。本文結合當今最熱門的嵌入式技術和無線傳感器網絡技術，并根據目前國內常見中小型日光溫室環(huán)境控制需求，設計并實現了一套設施農業(yè)日光溫室智能嵌入式控制系統(tǒng)。關鍵詞：溫室控制，嵌入式系統(tǒng)，設施農業(yè)，無線傳感器引言隨著社會經濟的快速增長，現代農業(yè)已成為我國農業(yè)的發(fā)展方向，尤其是隨著人口的增長，需求的不斷增加，耕地的日益減少，更加促使了農業(yè)現代化的快速發(fā)展，高投入高產出的現代農業(yè)種植理念，使得設施農業(yè)成為世界農業(yè)現代化的一個

3、重要發(fā)展方面，從傳統(tǒng)農業(yè)向優(yōu)質高效的現代化農業(yè)轉變成為我國農業(yè)發(fā)展歷史上新的階段，設施農業(yè)是我國今后較長時期內農業(yè)發(fā)展的一個主要方向。設施農業(yè)就是一種利用農業(yè)工程手段，在農業(yè)生產上用改善自然環(huán)境的辦法，來獲得植物最適宜的生長條件的方法，即用人工控制環(huán)境因素來滿足植物最佳生長條件從而獲得最大的經濟效益；是科技含量高、高投入、高產出、高效益的集約化生產方式。設施農業(yè)關鍵作用，就是能解決農業(yè)生產若干必須的氣候條件，包括光、溫、水、氣等在匹配上的理想化。隨著科學技術的發(fā)展，先進的、尖端的科學技術已逐步應用于設施農業(yè)中。作為現代生物技術和工程技術的集合，設施農業(yè)涵蓋了建筑、機械、環(huán)境、自動控制、品種、栽

4、培、管理、市場等多個領域、多種系統(tǒng)，設施農業(yè)中溫室工程的建設與發(fā)展是都市現代農業(yè)發(fā)展的重要組成部分，是設施農業(yè)發(fā)展的高級階段。溫室工程是以綜合國力的強盛為背景，以農用工業(yè)的發(fā)展為基礎，以生物技術、工程技術、信息技術的發(fā)展為依托的高新技術產業(yè)。溫室作為設施農業(yè)的生產車間，可以為農作物創(chuàng)造出最佳的生長條件、通過改變溫室內農作物的生長環(huán)境來避免外界惡劣環(huán)境氣候變化對其影響。國內外溫室種植業(yè)的實踐經驗表明，提高溫室自動控制和管理水平是現代溫室生產中的重要課題。溫室控制的重要目的是通過改善溫室環(huán)境，為作物生長創(chuàng)造有利條件，實現高產高效與可持續(xù)發(fā)展。隨著世界各國溫室面積不斷擴大以及自動化裝備的不斷創(chuàng)新與應

5、用，設施農業(yè)生產進入了新的發(fā)展階段，溫室控制技術的發(fā)展對于溫室產業(yè)乃至我國的農業(yè)現代化進程具有深遠的影響。因為傳統(tǒng)溫室內的人為環(huán)境調控能力很低，工作人員又不能及時準確地了解和調控溫室內的各種環(huán)境參數值，不能給植物生長發(fā)育提供適宜的生態(tài)環(huán)境，使產品的產量和品質都受到了很大影響。農業(yè)要再有大的發(fā)展，增強溫室內的人為環(huán)境調控能力勢在必行。隨著嵌入式技術、移動通信技術、智能傳感技術以及自動控制技術的迅猛發(fā)展，溫室控制技術也向著數字化、網絡化、智能化方向發(fā)展。1目 錄摘 要 1引 言2目 錄3一 緒論11. 1設計題目11.2設計要求11.3作用與目的1二 設備及軟件22.1 Proteus仿真軟件22

6、.2 Keil軟件2三 系統(tǒng)設計方案33.1 系統(tǒng)總體設計33.2 各單元電路設計3四 系統(tǒng)硬件設計44.1 系統(tǒng)整體設計44.2 單片機的選擇44.2.1 STC89C52介紹54.2.2 STC89C52單片機的引腳說明54.2.3 STC89C52單片機最小系統(tǒng)64.3.1 引腳功能及描述74.3.2 工作模式74.4 溫濕度傳感模塊84.5 二氧化碳檢測模塊94.6終端顯示模塊94.7 濕度報警電路10五 系統(tǒng)軟件設計115.1 主程序流程設計115.2 數據采集發(fā)送程序流程設計125.3 數據接收顯示程序流程設計125.4 中斷程序流程設計135.5 報警子程序流程設計13六 系統(tǒng)仿

7、真調試分析146.1 仿真調試工具146.2 軟件調試146.3 硬件調試146.4 顯示模塊調試156.5 報警電路調試156.6 仿真調試結果15七 設計中的問題及解決方法16八 嵌入式系統(tǒng)學習心得17參考文獻18致 謝19附錄1：電路原理圖20附錄2：系統(tǒng)程序清單214嵌入式系統(tǒng)課程設計一 緒論1.1 設計題目嵌入式技術在溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的應用1.2設計要求設計基于嵌入式技術的無線傳感器硬件組成及軟件設計方案, 將無線技術嵌入到溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中。1.3 作用與目的隨著無線傳感技術和單片機的迅速發(fā)展，自動檢測領域發(fā)生了巨大變化，溫室環(huán)境自動監(jiān)測控制方面的研究有了明顯的進展，并且必將以其

8、優(yōu)異的性能價格比，逐步取代傳統(tǒng)的溫濕度控制措施.但是，目前應用于溫室大棚的溫濕度檢測系統(tǒng)大多采用模擬溫度傳感器、多路模擬開關、A/D轉換器及單片機等組成的傳輸系統(tǒng)。這種溫濕度度采集系統(tǒng)需要在溫室大棚內布置大量的測溫電纜，才能把現場傳感器的信號送到采集卡上，安裝和拆卸繁雜，成本也高。同時線路上傳送的是模擬信號，易受干擾和損耗，測量誤差也比較大。為了克服這些缺點，本文設計了一種基于嵌入式設備并采用數字化單片機總線技術的溫度測控系統(tǒng)應用于溫室環(huán)境的的設計方案。本文介紹的溫濕度測控系統(tǒng)就是單總線技術及其器件組建的。該系統(tǒng)能夠對大棚內的溫濕度進行采集，利用溫濕度傳感器將溫室大棚內溫濕度的變化，變換成數字

9、量，其值由單片機處理，最后由單片機去控制液晶顯示器，顯示溫室大棚內的實際溫濕度，同時通過與預設量比較，對大棚內的溫度進行自動調節(jié)，如果超過我們預先設定的濕度限制，濕度報警模塊將進行報警。這種設計方案實現了溫濕度實時測量、顯示和控制。該系統(tǒng)抗干擾能力強，具有較高的測量精度，不需要任何固定網絡的支持，安裝簡單方便，性價比高，可維護性好。這種溫濕度測控系統(tǒng)可應用于農業(yè)生產的溫室大棚，實現對溫度的實時控制，是一種比較智能、經濟的方案，適于大力推廣，以便促進農作物的生長，從而提高溫室環(huán)境的畝產量，以帶來很好的經濟效益和社會效益。二 設備及軟件 2.1 Proteus仿真軟件 Proteus是世界上著名的

10、EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。2.2 Keil軟件Keil公司是一家業(yè)界領先的微控制器（MCU）軟件開發(fā)工具的獨立供應商。Keil公司由兩家

11、私人公司聯(lián)合運營，分別是德國慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美國德克薩斯的Keil Software Inc。Keil公司制造和銷售種類廣泛的開發(fā)工具，包括ANSI C編譯器、宏匯編程序、調試器、連接器、庫管理器、固件和實時操作系統(tǒng)核心（real-time kernel）。有超過10萬名微控制器開發(fā)人員在使用這種得到業(yè)界認可的解決方案。其Keil C51編譯器自1988年引入市場以來成為事實上的行業(yè)標準，并支持超過500種8051變27三 系統(tǒng)設計方案本設計是基于單片機對數字信號的高敏感和可控性；溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器可以產生數字信號；無線收發(fā)模塊可以實現數據無線傳輸的

12、性能。由數據采集、數據處理、數據傳輸、數據顯示四部分構成的。3.1 系統(tǒng)總體設計電源模塊STC89C52STC89C52LCD1602Nf24L01Nf24L01DHT11AM-4IIIAB無線收發(fā)圖3-1 系統(tǒng)總體框圖此設計是以STC89C52單片機基本系統(tǒng)為核心，以無線數據傳輸為亮點的一套監(jiān)測系統(tǒng)。其中包括溫濕度監(jiān)測、二氧化碳濃度監(jiān)測、單片機、無線傳輸電路、USB傳輸電路、PC顯示窗口設計、電源電路設計等。系統(tǒng)總體方框圖如圖5-1。3.2 各單元電路設計（1） 數據采集 由DHT11、TGS4160組成；（2） 數據處理 由單片機STC89C52基本系統(tǒng)組成；（3） 數據傳輸 由單片機ST

13、C89C52和NRF24L01組成；（4） 數據顯示 由LCD1602對溫室的溫度、濕度、二氧化碳濃度進行數據顯示。本系統(tǒng)中DHT11是溫濕度傳感器采集大棚室內溫度、濕度信息。輸出數字信號。TGS4160是二氧化碳傳感器采集大棚室內二氧化碳信息輸出數字信號。STC89C52（I）單片機驅動DHT11、TGS4160兩個傳感器進行信息采集并對采集到的信息進行處理，驅動無線發(fā)送模塊NRF24L01將處理后的信息發(fā)送出去。NRF24L01（A）是無線發(fā)送模塊對STC89C52（I）所給的信號進行發(fā)送前處理并在STC89C52（I）的驅動下將適合在信道傳輸的信號發(fā)送出去。NRF24L01（B）為無線接

14、收模塊其作用是在單片機STC89C52（II）的驅動下接收、處理NRF24L01（A）所發(fā)送的信號。單片機STC89C52（II）驅動LCD1602顯示實時監(jiān)測數據。本系統(tǒng)電源模塊為傳感器、LCD、單片機供電，無線收發(fā)模塊供電由單片機3.3V輸出端提供。四 系統(tǒng)硬件設計下面將一一介紹簡單硬件基本資料和選擇該硬件具體原因。4.1 系統(tǒng)整體設計系統(tǒng)總體結構電路原理圖如下圖所示：圖4-1 系統(tǒng)電路原理圖4.2 單片機的選擇在本設計的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，采用單片機來實現。在單片機選用方面，由于STC89C52系列單片機與MCS-51系列單片機兼容，所以，本系統(tǒng)中選用STC89C52單片機。4.2.1 ST

15、C89C52介紹STC89C52 具有片內上電復位、VDD 監(jiān)視器、電壓調整器、看門狗定時器和時鐘振蕩器的STC89C52/1/2/3/4/5/6/7 器件是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)。 FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數據存儲，并允許現場更新 8051 固件。用戶軟件對所有外設具有完全的控制，可以關斷任何一個或所有外設以節(jié)省功耗。 4.2.2 STC89C52單片機的引腳說明圖4-2 STC89C52單片機引腳圖芯片引腳如圖4-2所示：VCC : 電源。GND: 地。P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫

16、“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數據復用。在這種模式下，P0具有內部上拉電阻。在flash編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。RST: 復位輸入。晶振工作時，RST腳持續(xù)2個機器周期高電平將使單片機復位?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。在flash編程時，此引

17、腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。中斷：STC89C52 有6個中斷源如表6-1所示：兩個外部中斷（INT0 和INT1），三個定時中斷（定時器0、1、2）和一個串行中斷每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE 中的相關中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。IE還包括一個中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。定時器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。程序進入中斷服務后，這些標志位都可以由硬件清0。實際上，中斷服務程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標志位也必須由軟件清0。表4-1 中斷控制寄存器符號位地址功能EAIE.7中斷總允許控制位。EA=0,中

18、斷總禁止；EA=1，各中斷由各自的控制位設定-IE.6預留ET2IE.5定時器2中斷允許控制位ESIE.4串行口中斷允許控制位ET1IE.3定時器1中斷允許控制位EX1IE.2外部中斷1允許控制位ET0IE.1定時器0中斷允許控制位EX0IE.0外部中斷1允許控制位4.2.3 STC89C52單片機最小系統(tǒng)圖4-3 晶振電路如圖6-3 、6-4所示，復位電路和時鐘電路是維持單片機最小系統(tǒng)運行的基本模塊。圖4-4 復位電路單片機最小系統(tǒng)是在以51單片機為基礎上擴展，使其能更方便地運用于測試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被測試的技術指標，從而能夠大大提高產品

19、的質量和數量。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點，稱為在實時檢測和自動控制領域中廣泛應用的器件，在工業(yè)生產中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。4.3 無線收發(fā)模塊選擇nRF24L01是由NORDIC出品的工作在2.4GHz2.5GHz的ISM 頻段的單片無線收發(fā)器芯片。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器和解調器。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設置可以通過SPI 接口進行設置。幾乎可以連接到各種單片機芯片，并完成無線數據傳送工作。 nRF24L01 可以兼容nRF2401A、nRF2

20、4L01+、nRF24LE1、nRF24LU1等無線模塊。 結合本系統(tǒng)實際情況本案選用nRF24L01無線收發(fā)模塊。4.3.1 引腳功能及描述 圖4-5 nRF24L01的引腳排列nRF24L01的封裝及引腳排列如圖所示。各引腳功能如下： CE：使能發(fā)射或接收; CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端微處理器可通過此引腳配置nRF24L01IRQ：中斷標志位；VDD：電源輸入端； VSS：電源地；XC2，XC1：晶體振蕩器引腳; VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為1.8 V； ANT1,ANT2：天線接口；IREF：參考電流輸入。 4.3.2 工作模式 通過配置寄存器可將nRF2

21、41L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表所示。表4.3.2：模式PWR_UPPRIM_RXCEFIFO寄存器狀態(tài)接收模式111-發(fā)射模式101數據在TXFIFO寄存器中發(fā)射模式1010停留在發(fā)送模式，直至數據發(fā)送完待機模式2101TXFIFO為空待機模式11-0無數據傳輸掉電0-圖4-6 NRF24L01接線圖待機模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的；待機模式2則是在當FIFO寄存器為空且CE=1時進入此模式；待機模式下，所有配置字仍然保留。 在掉電模式下電流損耗最小，同時nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。4.4 溫濕度傳感模塊D

22、HT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準熟悉信號輸出的溫濕度復合傳感器，它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在即為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式存在OTP內存中，傳感器內部在檢測型號的處理過程中要調用這些校準系數。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，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為給類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選擇。圖

23、4-7 DHT11數字溫濕度傳感器DHT11溫濕度傳感器集成了溫度傳感器、濕度傳感器，集成度更高，使用方便成本較低。很大程度上簡化了系統(tǒng)設計流程。因此本案選用DTH11溫濕度傳感模塊。4.5 二氧化碳檢測模塊AM-4二氧化碳傳感器模塊，可直接應用于二氧化碳氣體監(jiān)測。該模塊內部帶有A/D轉換器，并已對數據進行了采樣并作了處理。它輸出的電壓信號與二氧化碳濃度值呈線性關系，輸出的電壓信號為03.0V，相當于03000ppm的二氧化碳濃度。AM-4模塊的輸出電壓為03V，需要經過放大處理變?yōu)?5V傳送給A/D轉化器，才能為單片機傳送更為準確的數字信號。本設計對處理該信號方案如圖圖4-8所示。圖4-8

24、二氧化碳濃度檢測電路4.6終端顯示模塊本案中的終端顯示是指本系統(tǒng)的實時監(jiān)測數據顯示。通過綜合考慮決定使用LCD1602液晶顯示屏。圖4-9 LCD1602引腳圖4.7 濕度報警電路本設計采用峰鳴音報警電路。峰鳴音報警接口電路的設計只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過MCS-51的1根口線經驅動器驅動蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅動電流，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅動，也可以用一個晶體三極管驅動。在圖中，P3.2接晶體管基極輸入端。當P3.2輸出高電平“1”時，晶體管導通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；當P3.2輸出低電平“0”時，三極管截止，蜂鳴器停止

25、發(fā)聲。五 系統(tǒng)軟件設計首先，初始化單片機設置中斷，定義變量，然后初始化LCD1602顯示模塊，設置8位格式，2行，5*7矩陣顯示，整體顯示。調用溫濕度采集程序進行數據采集，經過數據轉換程序，將十六進制轉換成十進制，將十進制數據輸出到LCD1602顯示模塊進行顯示，根據溫度調整電機轉速，根據濕度判斷是否報警，最后，進行新一輪的溫濕度采集。 5.1 主程序流程設計整體系統(tǒng)框圖如下圖5-1所示：初始化結束AM-4 CO2濃度檢測DNT11溫濕度檢測CO2濃度數據轉換溫濕度數據轉換根據測得濕度控制蜂鳴器LCD1602顯示實時監(jiān)控數據System_stop是否為0？YN圖5-1 系統(tǒng)整體流程框圖5.2

26、數據采集發(fā)送程序流程設計5.3 數據接收顯示程序流程設計LCD1602初始化結束延時數據轉換為十進制Address=0x80+x延時輸入顯示地址指令輸入顯示數據是否在第一行顯示數據Address=0x80+xYN圖5.2 數據接收顯示流程圖5.4 中斷程序流程設計中斷入口重裝TH0、TL0初值P1.0取反中斷返回圖5.3 中斷程序流程框圖5.5 報警子程序流程設計置位報警標志報警濃度置初值濕度是否達標？啟動報警檢測標志位返回NY圖5.4濕度報警程序圖六 系統(tǒng)仿真調試分析 6.1 仿真調試工具本次課程設計所采用的程序調試軟件為wave6000集成調試軟件，所采用的仿真軟件為protus軟件。除p

27、rotus以外我們還會用到Keil仿真軟件。6.2 軟件調試系統(tǒng)軟件設計的過程主要分為以下幾個步驟：第一步：建立源程序。通過計算機開發(fā)系統(tǒng)的編輯軟件，按照所要求的格式、語法規(guī)定、源程序輸入到開發(fā)系統(tǒng)中，并存在磁盤上。第二步：在計算機上，利用KILE軟件對第一步輸入的源程序進行編譯，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標代碼。如果源程序有語法錯誤，則其錯誤將顯示出來，然后返回到第一步進行修改，再進行編譯，直到語法錯誤全部糾正為止。第三步：在線調試。對于與系統(tǒng)、硬件無聯(lián)系的程序，可以借助在線調試手段，發(fā)現邏輯錯誤后，返回到第一步修改，直到邏輯錯誤糾正為止。對于與系統(tǒng)硬件緊密相關的程序，則需對軟件和硬件同時進行調試，將程

28、序燒入CPU，然后將CPU 插入系統(tǒng)。發(fā)現硬件故障后應排除故障，發(fā)現邏輯錯誤后應修改程序，消除邏輯錯誤。6.3 硬件調試硬件調試主要包括兩步：第一步：系統(tǒng)上電之前，先仔細檢查線路是否連接正確，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求，應特別注意電源系統(tǒng)的檢查，以防止電源的短路和極性錯誤，并重點檢查系統(tǒng)總線是否存在相互之間短路或與其它信號線的短路。第二步：第一步的調試，只是對系統(tǒng)進行初步調試，可以排除一些明顯的故障，而硬件故障(如各個部件內部存在的故障和部件之間連接的邏輯錯誤)主要是靠軟件和硬件聯(lián)調來排除。硬件調試和軟件調試是不能完全分開的，許多硬件錯誤是在軟件調試中發(fā)現和被糾正的。6.4 顯

29、示模塊調試液晶顯示器是人機界面最關鍵的部分，能夠使我們更加清楚的讀取數據。在對顯示模塊進行調試的過程中發(fā)現顯示不正常，漢字顯示與字符顯示不同，LCD-12864每行可以顯示16個字符，8個漢字，漢字不能分半顯示，由于軟件編程時，地址分配有誤，使得漢字部分無法顯示。經過檢查，發(fā)現問題后，將地址重新分配，顯示部分正確。6.5 報警電路調試本次系統(tǒng)設計采用的是聲光報警電路。當溫度和濕度其中任何值一個過限后，蜂鳴器都會發(fā)出聲音。這是寫在軟件程序里的。但是在加上控制信號，溫濕度過限后，蜂鳴器不報警。蜂鳴器的控制端口無控制信號輸出。經檢查發(fā)現程序里面蜂鳴器的控制端口電平設置有誤，修改后，蜂鳴器工作正常。6

30、.6 仿真調試結果經過仿真調試并進行多次仔細修改之后本系統(tǒng)已經滿足設計要求，無線收發(fā)裝置可以正常工作使系統(tǒng)能夠正常的對溫室環(huán)境的溫濕度以及二氧化碳濃度進行實時監(jiān)測并顯示。當濕度超標時系統(tǒng)會啟動濕度報警電路驅動蜂鳴器報警。七 設計中的問題及解決方法在軟件的調試過程中，遇到的問題有很多，下面就幾個比較突出的問題進行說明。1）在對Keil C的使用時不知道怎么才能讓它生成HEX文件，從而進行仿真，因為以前沒有用過類似的軟件，不會并且也不知道需要生成HEX文件，導致前期的工作很難進行2 ）因為用的是DHT11數字傳感器，在編程過程中需要對所測得溫度進行處理，而且需要給定一個溫度范圍，建立一個溫度與電機

31、轉速的數學模型，經過反復的計算、實驗才實現。3）因為考慮到經濟實用方面，所以在進行實物操作之前，采用proteus軟件對程序和硬件電路進行仿真，可是在仿真過程中，獨立按鍵總是不靈敏，這需要對延遲時間進行調整，而程序中設置的延遲時間總是不能夠很符合實際操作，所以在這方面浪費了大量的時間進行反復的操作和實驗八 嵌入式系統(tǒng)學習心得通過本次課程設計，使我學到了許多書本上無法學到的知識,也使我深刻體會到單片機技術應用領域的廣泛。不僅讓我對學過的單片機知識有了很多的鞏固，同時也對嵌入式系統(tǒng)這一門課程產生了更大的興趣。本設計涉及到嵌入式系統(tǒng)、單片機原理及應用、電子技術等學科。讓我對專業(yè)知識有了更深的理解。在

32、做課程設計的初期階段，難度很大，沒有頭緒。通過在圖書館里、網上查閱資料，攻克了課程設計中的道道難題。本次設計我能獨立完成，算是有了很大的收獲?？偟母惺苡幸韵聨追矫妫?) 鞏固了課本上的知識。通過本次設計，我不但對單片機有了更為深入的了解，對一個課題如何畫流程圖，編程序等，有了一定的認識。2) 在本次課程設計中，我進一步加強了自己的動手能力和運用專業(yè)知識的能力，從中學習到如何去思考和解決問題，以及如何靈活地改變方法去實現設計方案；特別是深刻體會到的是軟件和硬件結合的重要性，以及兩者的聯(lián)系和配合作用。3) 通過本次課程設計，讓我了解到嵌入式技術對當今人們生活的重要性。同時這次做課程設計的經歷也使我

33、受益匪淺。讓我知道做任何事情都應腳踏實地，刻苦努力地去做。只有這樣，才能做好?？傊ㄟ^這次課程設計不僅使我鞏固了本課程所學的基本知識，還使我具有了撰寫科研報告的初步訓練能力，我相信這些能力在我以后的工作或者學習中一定會起到不小的作用，一切的辛苦和艱難都是值得的。參考文獻 孫育才.MCS-51系列單片微型計算機及其應用M.南京：東南大學出版社，20042 康華光.電子技術基礎-模擬部分（第五版）M.北京：高等教育出版社，20083 康華光.電子技術基礎-數字部分（第五版）M.北京：高等教育出版社，20084 石來德.機械參數電測技術M.上海：上?？茖W技術出版社，19815譚浩強，張基溫.C語言

34、程序設計教程（第三版）M.北京：高等教育出版社，20076 曹繼松.測試電路M.上海：上海交通大學出版社，19957 謝自美.電子線路設計實驗測試M.武漢：華中科技大學出版社，20008 馬靖善，秦玉平.C語言程序設計M.北京：清華大學出版社，20059 賴麒文.8051 單片機 C語言開發(fā)環(huán)境實務與設計 M.北京：科學出版社，200210 徐愛鈞.智能化測量控制儀表原理與設計M.北京：北京航空航天大學出版社，2004致 謝這次課程設計能夠得以順利完成，是所有曾經指導過我的老師，幫助過我的同學，一直支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結果。我要在這里對他們表示深深的謝意！首先，要特別感謝我的

35、指導老師 老師。楊老師在我的課程設計過程中，給我提供了極大的幫助和指導。楊老師給我提供了許多寶貴建議。楊老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹的治學態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學術目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。感謝楊老師對我的報告進行認真的評閱和認真的修改。其次，感謝我的父母親，你們是我力量的源泉，只要有你們，不管面對什么樣的困難，我都不會害怕，謝謝你們對我的支持與鼓勵！第三，要感謝所有曾經給我們班任課的老師和我的學校湖南文理學院，老師們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，還有對待學習、對待生活的態(tài)

36、度；感謝學校給我們提供了一個如此富有學習氣息的學習環(huán)境。再次，感謝我的室友及其他好友，因為有你們的幫助，我的論文才能得以順利完成。謝謝你們在我不懂的時候給我的提點。1. 在此，我再一次真誠地向幫助過我的老師和同學表示感謝！附錄1：電路原理圖附錄2：系統(tǒng)程序清單#include #include #define LCD_DB P2sbit DQ = P10;sbit BUZZER = P11;sbit PWM = P12;sbit LCD_RS = P14;sbit LCD_RW = P15;sbit LCD_E = P16;sbit HEAT = P17;void initial(void);

37、void read_DHT11(void);void LCD_write_command(unsigned char com);void LCD_display_char(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char dat);unsigned char read_DHT11_char(void);void control_temperature_humidity(void);void delay_xms(unsigned int time_xms);void delay_x10us(unsigned int time_x10us);unsigned char stop_system = 0;unsigned char lineOne = TS(0-50): C;unsigned char lineTwo = HS(20-90): %RH;unsigned int T0_number = 0, T1_number, PWM_width_H;unsigned char temperature_ten, temperature_one, humidity_ten, humidity_one;unsign