大棚溫度控制

1、大棚智能控制系統(tǒng)【摘要】我國(guó)南方天氣炎熱而漫長(zhǎng)， 為了滿(mǎn)足人們?nèi)粘Ｉ钪袑?duì)蔬菜的需要而大力推 廣大棚蔬菜的種植。 隨著人們生活水平的日益增長(zhǎng)， 對(duì)蔬菜的要求也較高， 蔬菜 在適宜的溫度下才會(huì)茁壯成長(zhǎng)。大棚智能控制系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，利用數(shù)字溫度模塊DS18B20寸蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與控制， 實(shí)現(xiàn) 溫室溫度的自動(dòng)控制。本系統(tǒng)由單片機(jī)小系統(tǒng)模塊、溫度采集模塊、加熱模塊、 降溫模塊、濕度報(bào)警模塊、 按鍵以及顯示模塊七個(gè)部分組成。 可以通過(guò)按鍵設(shè)定 溫室的最適溫度值，采集的溫度和設(shè)定的溫度通過(guò) LED數(shù)碼管顯示。當(dāng)所設(shè)定的 溫度值比采集的溫度大時(shí)，通過(guò)加熱器加熱，以達(dá)到設(shè)定

2、值；反之，開(kāi)啟降溫風(fēng) 扇，以快速達(dá)到降溫效果。通過(guò)該系統(tǒng)，寸蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行有效、可靠地 檢測(cè)與控制，從而保證大棚內(nèi)作物在最佳的溫度條件下生長(zhǎng)，提高質(zhì)量和產(chǎn)量?！娟P(guān)鍵詞】單片機(jī)；傳感器； LED 顯示；鍵盤(pán)Greenhouse Intelligent Control SystemAbstractSouth China hot weather and long , in order to meet the needs of daily life and to promote the cultivation of vegetables in greenhouses vegetables. As

3、 people 's living standards rising , higher requirements for vegetables , vegetables will grow at a suitable temperature .Greenhouseintelligent control system to AT89C51 control core , using digital temperature module DS18B20 temperature inside the greenhouse vegetable real-time acquisition and

4、control , automatic temperature control greenhouse . The system consists of a small single-chip system module , temperature acquisition module, the heating module , cooling module, the buttons and the display module is composed of six parts . Can be set through the key greenhouse optimum temperature

5、 value , temperature and set temperature collected by LED digital display . When the set temperature value greater than the acquisition of temperature when heated by the heater to reach the set value ; contrary, the cooling fan is turned on to rapidly achieve the cooling effect . With this system, t

6、he temperature inside the greenhouse vegetable effective , reliable detection and control, in order to ensure the crop canopy temperature under optimum conditions for growth , improve quality and yield.KeywordsMicrocontroller sensor LED display Keyboard目錄第一章緒論 1.1調(diào)查背景及意義 第二章設(shè)計(jì)方案 2.1總體設(shè)計(jì)方案22方案比較2.2.1

7、 用PLC乍為控制系統(tǒng)2.2.2 用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)第三章 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 AT89C51 簡(jiǎn)介 3.1.1 AT89C51 介紹 3.1.2 AT89C51技術(shù)特點(diǎn)3.1.3 AT89C51 弓I腳圖3.1.4 AT89C51 引腳功能 3.2 DSl8B20 簡(jiǎn)介 3.2.1 DSl8B20 芯片概述 3.2.2 DSl8B20 功能介紹 3.2.3 DSl8B20 弓腳 3.3 單片機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)3.3.1復(fù)位電路設(shè)計(jì)3.3.2時(shí)鐘震蕩電路3.3.3溫度采集模塊3.3.4加熱模塊3.3.5降溫模塊3.3.6顯示模塊3.3.7濕度報(bào)警模塊3.3.8鍵盤(pán)模塊第四章軟件設(shè)計(jì)4.1 主程序

8、流程圖4.2 DS18B20模塊程序4.3傳感器原理流程圖第五章 調(diào)試5.1 硬件調(diào)試5.2 軟件調(diào)試 第六章 小結(jié) 參獻(xiàn) 致謝 附錄 原理圖 程序第一章 緒 論：1.1 調(diào)查背景及意義隨著社會(huì)發(fā)展， 人們生活水平在不斷地提高， 對(duì)蔬菜的需求也越來(lái)越大。 中 國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展走向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路， 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)， 農(nóng)業(yè)的研究 和應(yīng)用技術(shù)越來(lái)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 部分。現(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)行檢 測(cè)和控制。例如：空氣的溫度。在農(nóng)業(yè)種植問(wèn)題中，溫室環(huán)境與生物的生長(zhǎng)、發(fā) 育、能量交換密切相關(guān)， 進(jìn)行環(huán)境測(cè)控是實(shí)現(xiàn)溫室

9、生產(chǎn)管理自動(dòng)化、 科學(xué)化的基 本保證，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作 物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。 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、 濕度與等參數(shù)， 直接關(guān)系到蔬 菜和水果的生長(zhǎng)。 國(guó)外的溫室設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度， 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(guó)氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)控軟件。 而當(dāng)今大多 數(shù)對(duì)大棚溫度、 濕度的檢測(cè)與控制都采用人工管理， 這樣不可避免的有測(cè)控精度 低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及由于測(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 大大增加了成本，浪費(fèi)了人力資源，而且很難達(dá)

10、到預(yù)期的效果。因此，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(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展， 必須大 力發(fā)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， 使大棚內(nèi)形成 有利于蔬菜、水果生長(zhǎng)的環(huán)境，是大棚蔬菜和水果早熟、 優(yōu)質(zhì)高效益的重要環(huán)節(jié)。 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(lái)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(lái)越高。 由于單片機(jī)及各種電子器件 性?xún)r(jià)比的迅速提高， 使得這種要求變?yōu)榭赡堋?當(dāng)前農(nóng)業(yè)溫室大棚大多是中、 小規(guī) 模，要在大棚內(nèi)引人自動(dòng)化控制系統(tǒng)， 改變?nèi)咳斯す芾淼姆绞剑?就要考慮系統(tǒng) 的成本，因此， 針對(duì)這種狀況， 結(jié)合

11、郊區(qū)農(nóng)戶(hù)的需要設(shè)計(jì)了一套低成本的溫度自 動(dòng)控制系統(tǒng)。第二章設(shè)計(jì)方案:2.1總體設(shè)計(jì)方案這次設(shè)計(jì)的課題是大棚智能控制系統(tǒng)，將用溫度傳感器通過(guò)譯碼器傳給單片機(jī),下：再用顯示電路顯示溫度，通過(guò)輔助電路的功能進(jìn)行溫度控制。 方案的框圖如2.2方案比較用PLC作為控制系統(tǒng)用PLC作為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，程序也不復(fù)雜，而且有些PLC是基于單片機(jī) 二次開(kāi)發(fā)的，功能上更加全面。PLC作為控制系統(tǒng)能最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的 控制要求，系統(tǒng)更安全可靠。但是 PLC的體積大，價(jià)格高。用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)成本低，應(yīng)用面廣，資料更容易查詢(xún)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化，低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)

12、便攜式產(chǎn)品，處理功能強(qiáng)， 速度快。但是用單片機(jī)制作的主控板由于受電路板質(zhì)量、布局結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量等因素的影響會(huì)導(dǎo)致抗干擾能力差， 故障率比較高。但根據(jù)實(shí)際情況考慮，本設(shè)計(jì) 決定用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)第三章 硬件電路設(shè)計(jì):3.1 AT89C51 簡(jiǎn)介、AT89C51介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié) Flash存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8位的微 處理器，通常稱(chēng)為單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程和可擦除的 只讀存儲(chǔ)器單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器能夠重復(fù)擦除到1000次。由于是將多功能8位的CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在一個(gè)芯片中，所以Atmel公司出產(chǎn)的 AT89C51是一種高

13、效微控制器，AT89C51單片機(jī)的完成，給很多嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉物美的設(shè)計(jì)方案。、AT89C51技術(shù)特點(diǎn)基于MCS-51為核心處理器的結(jié)構(gòu)。32個(gè)I/O引腳。2個(gè)定時(shí)、計(jì)數(shù)器5個(gè)中斷源。128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。、AT89C51引腳圖PDIPpi.o Cl-40n vccp.1 匚239二1 PO.O (ADO>匚3ZJ PO. 1 (AD 1)P1.3 匸437ZZI PO.2 (AD2)P1.4 IZ536二1 PO.3 (ADS)(MOStJ Pl.5 Ch35二)PO.4 (AD4)(MISO) Pl.fi 亡734ZZ> PO.5 (AOS>&l

14、t;SCK) P1.7 匚s33二1 PO.6 (AO6>RSTO932二1 RO.7 <AO7)tRKO) P3.O O1O3iZ3 EA.-VPP(txo)P3.1 q1130ALE/PRCHG<INTO) P3 2 口129zzr PSEN(INT1) P3.3 匚1 328二)P2.7 (A 15)<TOJ P3 4 匚1427O P2 6 (A1-4)P3 5 匚1526Z> P2 5 <A13)<WR) P3 6 匚z25ZJ P2 4 (A 12)(RDJ P3 7 匚1T24P2 3 (A11)X7TAL2 匚1 H23P2 2 <

15、;A1O)XTAL1 匚22Zl P2 1 (A9)GNO匚20Zl P2.O (AS)圖 1 AT89C51、AT89C51引腳功能AT89C51是典型的40管腳雙列直插式集成電路芯片，其中每個(gè)引腳的功能如下所示：(1) 信號(hào)引腳的功能介紹 輸入 / 輸出口線P0.0 P0.7P0口的8位雙向端口線；P1.0P1.7P1 口的8位雙向端口線;P2.0 P2.7P2 口的8位雙向端口線;P3.0 P3.7P3 口的8位雙向端口線。 ALE 地址鎖存控制信號(hào)在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，P0 口是8位數(shù)據(jù)線和第8位地址線復(fù)用引腳，ALE用于把 P0 口輸出的低8位地址鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低 8位地址和數(shù)據(jù)的隔離。由

16、于ALE引腳以晶振1/6固定頻率輸出正脈沖，因此可以作為外部時(shí)鐘或外 部定時(shí)脈沖使用。 /PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)當(dāng)讀取外部ROM時(shí)，/PSEN有效(為0)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部ROM單元的讀取。 /EA 訪問(wèn)程序存儲(chǔ)控制信號(hào)當(dāng)/EA信號(hào)為0時(shí)，對(duì)ROM勺讀操作限制在外部程序存儲(chǔ)器；而當(dāng)/EA信號(hào) 為1的時(shí)候，則對(duì)于ROM勺讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可以延續(xù)至外部 程序存儲(chǔ)器。 RST 復(fù)位信號(hào)當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效， 用以完成單片 機(jī)的復(fù)位初始化操作。 XTAL1和 XTAL2 外接晶體引線端當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，XYAL1和XTAL2引線端用于外接石

17、英晶體和微調(diào)電 容。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于連接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 VSS 接地 VCC 電源綜上所述就是AT89C51單片機(jī)芯片的40條引腳的定義和簡(jiǎn)單的解釋。(2) P3 口的第二功能第一功能第二功能信號(hào)名稱(chēng)P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送P3.2/INTO夕卜部中斷0的申請(qǐng)P3.3/INT1夕卜部中斷1的申請(qǐng)P3.4TO定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入P3.5T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入P3.6/WR外部RAM的寫(xiě)通道P3.7/RD外部RAM的讀通道表1 P3 口第二功能3.2 DSI8B20 簡(jiǎn)介芯片概述DSI8B20是美國(guó)DALLAS司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，它具有微型

18、化、 低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易于與微處理器接口等優(yōu)點(diǎn)，適合于各種溫度 測(cè)控系統(tǒng)。該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電 路芯片上，傳感器直接輸出的就是溫度信號(hào)數(shù)字值。信號(hào)傳輸采用兩芯（或三芯）電纜構(gòu)成的單總線結(jié)構(gòu)。一條單總線上可以掛接若干個(gè)數(shù)字溫度傳感器，每個(gè)傳感器有一個(gè)唯一的地址編碼。微控制器通過(guò)對(duì)器件的尋址，就可以讀取某一個(gè)傳 感器的溫度值，從而簡(jiǎn)化了信號(hào)采集系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。圖2 DS18B20實(shí)圖3.2.2 DSI8B20功能特點(diǎn)1. 采用單總線技術(shù)，與單片機(jī)通信只要一根I /O線，在一根線上掛接多個(gè) DSI8B2O2. 每只DSI8B20具有一個(gè)獨(dú)有

19、的、不可修改的 64位序列號(hào)，根據(jù)序列號(hào) 訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的器件。3. 低壓供電，電源范圍從 35V,可以本地供電，也可以直接從數(shù)據(jù)線上 竊取電源（寄生式供電）。4. 測(cè)溫范圍為-55 C+125C，在-10 C85C范圍內(nèi)誤差為土 0. 5C。5. 可編程數(shù)據(jù)為912位，轉(zhuǎn)換12位溫度時(shí)間為750ms（最大）。6. 用戶(hù)可自設(shè)定報(bào)警上下限溫度。7. 報(bào)警搜索命令可識(shí)別和尋址哪個(gè)器件的溫度超出預(yù)定值。8. DSI8B20的分辨率可由用戶(hù)通過(guò)E2PRO設(shè)置為912位。9. DSI8B20可將檢測(cè)到溫度值直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，并通過(guò)串行通信的方式 與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。323 DSI8B20 的引腳DSI8

20、B20采用3腳（或8腳）封裝。其中，VCC和GND是電源和接地引腳，DQ 是數(shù)據(jù)線引腳。DSI8B20以串行通信的方式與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，讀出或?qū)?入數(shù)據(jù)僅需要一根I /O接口線。DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）?；?旳封裝圖3 DS18B20管腳排列3.3單片機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的復(fù)位就和重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)是一樣的概念。任何單片機(jī)在工作之刖都 要有個(gè)復(fù)位的過(guò)程，復(fù)位對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)就是程序還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行， 是在做準(zhǔn)備 工作。復(fù)位電路通常有：上電復(fù)位電路和按鍵復(fù)位電路。 上電復(fù)位電路是利用電 容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，在接

21、電的瞬間，RST端的電位與VC樣，隨著充電電流減 少, RST電位慢慢下降。只要保證 RST為高電平的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，就能 正常的復(fù)位。按鍵復(fù)位電路是在復(fù)位電路中設(shè)計(jì)按鍵開(kāi)關(guān)觸發(fā)復(fù)位電平，控制單片機(jī)復(fù)位。此時(shí)電源VCC經(jīng)兩個(gè)電阻分壓，在RST端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。IoRIOPIO IPt 1 *Pl.2 aPl.3 ；Pl占uTIT：C6RESETo I 4 - 5 - 1 1 1 1 1 1 1- 1 PFPPPPPPINT1XIX：RE?ETRDP2：P：1P22P23P24P25P2*P2_RXDTXDALE 7£ 1 F 亠Ft 斗- < -D 彳 D 乜 %-

22、3 D 7 PPP PPPPPI圖4按鍵復(fù)位電路時(shí)鐘震蕩電路振蕩電路對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)是非常重要的， 沒(méi)有晶振就沒(méi)有時(shí)鐘周期，沒(méi)有時(shí) 鐘周期，就無(wú)法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無(wú)法工作。單片機(jī)工作時(shí)是一條一條地 從ROM中取指令，然后一步一步地執(zhí)行。電路圖如下C5C 斗CAPCAP12、產(chǎn)CRYSTALXTALlXT AIIB 5時(shí)鐘震蕩電路333溫度采集模塊溫度是作物生長(zhǎng)發(fā)育最重要的因素之一。直接影響植物光合作用、呼吸作用、 細(xì)胞壁滲透性、水分和礦物質(zhì)養(yǎng)分的吸收、蒸騰、酶活性和蛋白質(zhì)凝聚等。我選 用DSI8B20作為溫度傳感器，因?yàn)檫@個(gè)溫度傳感器功能單一（僅測(cè)量溫度）、測(cè)量 誤差小、響應(yīng)速度和傳輸速度

23、快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、功耗低等，適合遠(yuǎn)距離 測(cè)溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)。外圍電路簡(jiǎn)單，是目前在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為 普遍的一種集成溫度傳感器。3.3.4 加熱模塊大棚里的溫度不會(huì)一成不變，當(dāng)天氣寒冷時(shí)，溫度也會(huì)隨之降低，過(guò)低的溫 度也不利于植物的生長(zhǎng)。因此需要外加的升溫裝置，用熱風(fēng)機(jī)加熱空氣保持室內(nèi) 溫度。熱風(fēng)機(jī)的工作原理就是當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定值時(shí)，熱風(fēng)機(jī)工作。燃燒器將 柴油高度霧化后，產(chǎn)生高溫氣體，通過(guò)高效率的換熱器，把由風(fēng)機(jī)引入的空氣充 分加熱，產(chǎn)生的高溫?zé)峥諝馔ㄟ^(guò)出風(fēng)口送入室內(nèi)各處，同時(shí)換熱后的低溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)煙囪排出室外。降溫模塊夏天的溫度都很高，如果不采取降溫措施就會(huì)影響植物的生長(zhǎng)，因

24、此降溫 設(shè)施就很好的解決了這一擔(dān)憂(yōu)。我采用了兩種降溫的方法，一種是自然通風(fēng)，一 種是機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)就是將大棚預(yù)留的天窗打開(kāi)，自然通風(fēng)在冬天效果最好，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)外空氣的溫差最大。由于空氣溫差，可使屋頂排氣孔成為絕佳的出氣 口，側(cè)面排氣孔則成為絕佳的進(jìn)氣口。當(dāng)天氣很熱時(shí)，內(nèi)外的空氣溫差就很小， 甚至不存在。事實(shí)上，當(dāng)最需要通風(fēng)的時(shí)候往往是自然通風(fēng)最小的時(shí)候。若通風(fēng)是外界風(fēng)所引起，則較溫暖的地區(qū)，使用自然通風(fēng)會(huì)有較佳的效果。機(jī)械通風(fēng)就 是通過(guò)降溫風(fēng)扇來(lái)降溫，將室內(nèi)的熱氣強(qiáng)行排出。這個(gè)方案需要維持適當(dāng)?shù)臍饷?性，才能使空氣由進(jìn)氣口進(jìn)，由排氣風(fēng)機(jī)出；但是也因?yàn)闅饷芏菀子袩崂鄯e的 現(xiàn)象，是以在設(shè)計(jì)上

25、需注意通風(fēng)量的大小， 至少其降溫效果要優(yōu)于自然通風(fēng)， 即 要比在同一地點(diǎn)采用側(cè)窗配合天窗的溫室的降溫效果要好。顯示電路LCD顯示電路用LCD1602字符型液晶顯示模塊與單片機(jī)連接進(jìn)行數(shù)值顯示。 1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)14腳或16腳接口，RS為寄存器選擇器，RS為高電平時(shí)選擇 數(shù)據(jù)寄存器，為低電平時(shí)選擇指令寄存器。R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，為高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，為低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作，當(dāng) RS和 R/W同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者 顯示地址；當(dāng)RS為低電平時(shí)，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(xiě)入數(shù)據(jù)。E為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)， 液晶模塊執(zhí)行命令。D0

26、D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。濕度報(bào)警模塊空氣中的濕度也是影響植物生長(zhǎng)的因素，在設(shè)計(jì)中通過(guò)濕度傳感器檢測(cè)濕度，當(dāng)濕度過(guò)高或過(guò)低時(shí)通過(guò)報(bào)警電路報(bào)警。蜂鳴器有以下兩種：1、壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、 外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后,多諧振蕩器起振,輸出1.52.5kHZ的音頻信號(hào)， 阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。2 、電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接 通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。

27、鍵盤(pán)與單片機(jī)連在一起，一開(kāi)始在鍵盤(pán)上輸入一個(gè)設(shè)定值，然后在與檢測(cè)到 的數(shù)值進(jìn)行比較。鍵盤(pán)采用的是 74922芯片，74922芯片是專(zhuān)用編碼鍵盤(pán)接口芯 片，當(dāng)按下某一按鍵時(shí)，該芯片能自動(dòng)給出相應(yīng)的編碼信息，并可自動(dòng)消除抖動(dòng) 從而可使設(shè)計(jì)者免除一部分軟件編程。第四章軟件設(shè)計(jì)顯示ERKOM4.2 DS18B20模塊程序4.3傳感器原理流程圖溫濕度采集溫濕度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集報(bào)警輸出第五章 調(diào)試5.1 硬件調(diào)試硬件電路板分模塊焊接， 每一個(gè)模塊焊接好了以后， 先檢查是否錯(cuò)焊、 漏焊、 虛焊，元器件有沒(méi)有接錯(cuò)、接反。然后寫(xiě)入簡(jiǎn)單的程序仿真，看效果。這樣依次 焊接、檢測(cè)每一個(gè)模塊， 最后整個(gè)電路板完成。 將編好

28、的完整程序用仿真器連接 電路板進(jìn)行整體仿真，調(diào)試檢測(cè)完整的電路板，看是否能全部實(shí)現(xiàn)功能。在本次電路板設(shè)計(jì)中， 出現(xiàn)最重要的問(wèn)題是板子焊完后， 數(shù)碼管顯示的數(shù)字 不對(duì)，是看不懂的， 經(jīng)導(dǎo)師指導(dǎo)后得知， 原來(lái)是寫(xiě)程序時(shí)沒(méi)有注意數(shù)碼管是共陰 極還是共陽(yáng)極， 導(dǎo)致數(shù)碼管顯示的亂碼。 在焊接電路板時(shí)， 由于不太細(xì)心常常有 地方虛焊或連焊， 導(dǎo)致電路一開(kāi)始不好使。 但是經(jīng)過(guò)排查，最后都改正過(guò)來(lái)了。在焊接的過(guò)程中， 自己也常常馬虎， 將引腳焊錯(cuò)位置的情況時(shí)有發(fā)生， 經(jīng)過(guò) 這次實(shí)踐，我覺(jué)得自己的動(dòng)手能力提高了許多。5.2 軟件調(diào)試在對(duì) Keil C 軟件的使用時(shí)不太熟悉， 一是因?yàn)椴唤?jīng)常使用， 二是因?yàn)樵俅?

29、使用時(shí)時(shí)間有點(diǎn)久，所以導(dǎo)致在軟件上也浪費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間。因?yàn)橛玫氖荄HT11數(shù)字傳感器，在編程過(guò)程中需要對(duì)所測(cè)得溫度進(jìn)行處理， 而且需要給定一個(gè)溫度范圍， 建立一個(gè)溫度與電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)模型， 經(jīng)過(guò)反復(fù)的 計(jì)算、實(shí)驗(yàn)才實(shí)現(xiàn)。 采用 proteus 軟件對(duì)程序和硬件電路進(jìn)行仿真， 可是在仿 真過(guò)程中， 獨(dú)立按鍵總是不靈敏， 這需要對(duì)延遲時(shí)間進(jìn)行調(diào)整， 而程序中設(shè)置的 延遲時(shí)間總是不能夠很符合實(shí)際操作， 所以在這方面浪費(fèi)了大量的時(shí)間進(jìn)行反復(fù) 的操作和實(shí)驗(yàn)。在程序編寫(xiě)的過(guò)程中， 也暴露了自己很多的不足， 一開(kāi)始無(wú)從下手， 在咨詢(xún) 過(guò)老師和同學(xué)后有點(diǎn)思緒了。程序#include <reg51.h &g

30、t;#include <intrins.h>#define LCD_DB P2sbit DQ = P1A0;sbit BUZZER = PM1；sbit PWM = P1A2;sbit LCD_RS = P1A4；sbit LCD_RW = P1A5；sbit LCD_E = P1A6；sbit HEAT = P1A7；void initial(void)；void read_DHT11(void)；void LCD_write_command(unsigned char com)；void LCD_display_char(unsigned char x, unsigned ch

31、ar 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): %

32、RH"unsigned int T0_number = 0, T1_number, PWM_width_H;unsigned char temperature_ten, temperature_one, humidity_ten, humidity _one; unsigned char temperature_H, temperature_L, humidity_H, humidit y_L, checkData;void initial(void) unsigned char i, j;TMOD = 0x11; /定時(shí)器 0工作方式 1，16位計(jì)數(shù)器；定時(shí)器 1工作方 式 1，

33、16 位計(jì)數(shù)器TH1 = OxFC; /定時(shí)器1溢出周期1ms,延時(shí) TH1 = 0x66;TH0 = 0xFC; /定時(shí)器 0中斷周期 1ms， PWMTL0 = 0x66;EA = 1;ET1 = 1;ET0 = 1;EX0 = 1;IT1 = 1;TR0 = 1;LCD_write_command(0x38); /設(shè)置 8 位格式， 2 行， 5x7LCD_write_command(0x0c); /設(shè)置整體顯示，關(guān)閉光標(biāo)，且不閃爍LCD_write_command(0x06); /設(shè)置輸入方式，增量不移位LCD_write_command(0x01); / 清屏for (i = 0;

34、i < 16; i+)LCD_display_char(i, 1, lineOnei);for (j = 0; j < 16; j+)LCD_display_char(j, 2, lineTwoj);LCD_display_char(14, 1, 0xDF); / 顯示void read_DHT11(void)DQ = 0;delay_xms(18);DQ = 1;delay_x10us(2);if (DQ = 0)while (DQ = 0);while (DQ = 1);humidity_H = read_DHT11_char();humidity_L = read_DHT11

35、_char(); temperature_H = read_DHT11_char(); temperature_L = read_DHT11_char();unsigned char read_DHT11_char(void) unsigned char i, temp_one, temp_two;for (i = 0; i < 8; i+)while (DQ = 0);delay_x10us(3);if (DQ = 0)temp_one = 0;elsetemp_one = 1;temp_two <<= 1;temp_two |= temp_one;while(DQ = 1

36、);return temp_two;void LCD_write_command(unsigned char com)LCD_DB = com;LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_E = 1; delay_xms(1);LCD_E = 0;delay_xms(5);void LCD_display_char(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char dat)if (y = 1)LCD_write_command(0x80 + x); elseLCD_write_command(0xc0 + x);LCD_DB = dat;LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_E = 1;delay_xms(1);LCD_E = 0;delay_xms(5);void LCD_display_DHT11(void)temperature_ten = temperature_H / 10 + 0x30; temperature_one = tempera