大棚智能控制系統(tǒng)論文

大棚智能控制系統(tǒng)論文PAGEword文檔可自由復(fù)制編輯大棚智能控制系統(tǒng)【摘要】我國南方天氣炎熱而漫長，為了滿足人們?nèi)粘Ｉ钪袑κ卟说男枰罅ν茝V大棚蔬菜的種植。隨著人們生活水平的日益增長，對蔬菜的要求也較高，蔬菜在適宜的溫度下才會茁壯成長。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對蔬菜大棚內(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部分組成?？梢酝ㄟ^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)，通過加熱器加熱，以達(dá)到設(shè)定值；反之，開啟降溫風(fēng)扇，以快速達(dá)到降溫效果。通過該系統(tǒng)，對蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行有效、可靠地檢測與控制，從而保證大棚內(nèi)作物在最佳的溫度條件下生長，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GreenhouseIntelligentControlSystemAbstractSouthChinahotweatherandlong,inordertomeettheneedsofdailylifeandtopromotethecultivationofvegetablesingreenhousesvegetables.Aspeople'slivingstandardsrising,higherrequirementsforvegetables,vegetableswillgrowatasuitabletemperature.大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第1頁。GreenhouseintelligentcontrolsystemtoAT89C51controlcore,usingdigitaltemperaturemoduleDS18B20temperatureinsidethegreenhousevegetablereal-timeacquisitionandcontrol,automatictemperaturecontrolgreenhouse.Thesystemconsistsofasmallsingle-chipsystemmodule,temperatureacquisitionmodule,theheatingmodule,coolingmodule,thebuttonsandthedisplaymoduleiscomposedofsixparts.Canbesetthroughthekeygreenhouseoptimumtemperaturevalue,temperatureandsettemperaturecollectedbyLEDdigitaldisplay.Whenthesettemperaturevaluegreaterthantheacquisitionoftemperaturewhenheatedbytheheatertoreachthesetvalue;contrary,thecoolingfanisturnedontorapidlyachievethecoolingeffect.Withthissystem,thetemperatureinsidethegreenhousevegetableeffective,reliabledetectionandcontrol,inordertoensurethecropcanopytemperatureunderoptimumconditionsforgrowth,improvequalityandyield.大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第1頁。KeywordsMicrocontrollersensorLEDdisplayKeyboard大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第2頁。

目錄大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第2頁。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…………………2.2方案比較………………………2.2.1用PLC作為控制系統(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)………………3.1AT89C51簡介………………3.1.1AT89C51介紹……………3.1.2AT89C51技術(shù)特點(diǎn)………3.1.3AT89C51引腳圖…………3.1.4AT89C51引腳功能………3.2DSl8B20簡介…………………3.2.1DSl8B20芯片概述………3.2.2DSl8B20功能介紹………3.2.3DSl8B20引腳…………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鍵盤模塊…………第四章軟件設(shè)計(jì)……………………4.1主程序流程圖…………………4.2DS18B20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…………………大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第3頁。

第一章緒論：大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第3頁。1.1調(diào)查背景及意義大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第4頁。隨著社會發(fā)展，人們生活水平在不斷地提高，對蔬菜的需求也越來越大。中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展走向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，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)的一個重要組成部分?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。例如：空氣的溫度。在農(nóng)業(yè)種植問題中，溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學(xué)化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(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。國外的溫室設(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，缺乏與我國氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測控軟件。而當(dāng)今大多數(shù)對大棚溫度、濕度的檢測與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動強(qiáng)度大及由于測控不及時(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)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，推動我國農(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，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對大棚的自動化程度要求也越來越高。由于單片機(jī)及各種電子器件性價(jià)比的迅速提高，使得這種要求變?yōu)榭赡?。?dāng)前農(nóng)業(yè)溫室大棚大多是中、小規(guī)模，要在大棚內(nèi)引人自動化控制系統(tǒng)，改變?nèi)咳斯す芾淼姆绞?，就要考慮系統(tǒng)的成本，因此，針對這種狀況，結(jié)合郊區(qū)農(nóng)戶的需要設(shè)計(jì)了一套低成本的溫度自動控制系統(tǒng)。

第二章設(shè)計(jì)方案：大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第4頁。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譯碼器傳給單片機(jī)，再用顯示電路顯示溫度，通過輔助電路的功能進(jìn)行溫度控制。方案的框圖如下：ATAT89C51溫度采集模塊加熱模塊降溫模塊按鍵LED顯示濕度報(bào)警模塊2.2方案比較2.2.1用PLC作為控制系統(tǒng)用PLC作為控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，程序也不復(fù)雜，而且有些PLC是基于單片機(jī)二次開發(fā)的，功能上更加全面。PLC作為控制系統(tǒng)能最大限度地滿足被控對象的控制要求，系統(tǒng)更安全可靠。但是PLC的體積大，價(jià)格高。2.2.2用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第5頁。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，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化，低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)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)大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第5頁。第三章硬件電路設(shè)計(jì)：3.1AT89C51簡介3.1.1、AT89C51介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)

Flash存儲器的低電壓、高性能CMOS

8位的微處理器，通常稱為單片機(jī)。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程和可擦除的只讀存儲器單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器能夠重復(fù)擦除到1000次。由于是將多功能8位的CPU和閃爍存儲器組合在一個芯片中，所以Atmel公司出產(chǎn)的AT89C51是一種高效微控制器，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。3.1.2、AT89C51技術(shù)特點(diǎn)基于MCS-51為核心處理器的結(jié)構(gòu)。32個I/O引腳。2個定時(shí)、計(jì)數(shù)器。5個中斷源。128B內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器。3.1.3、AT89C51引腳圖圖1AT89C51大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第6頁。3.1.4、AT89C51引腳功能大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第6頁。AT89C51是典型的40管腳雙列直插式集成電路芯片，其中每個引腳的功能如下所示：

(1)

信號引腳的功能介紹

①

輸入/輸出口線

P0.0～P0.7

P0口的8位雙向端口線；

P1.0～P1.7

P1口的8位雙向端口線；

P2.0～P2.7

P2口的8位雙向端口線；

P3.0～P3.7

P3口的8位雙向端口線。②

ALE

地址鎖存控制信號

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，以實(shí)現(xiàn)低8位地址和數(shù)據(jù)的隔離。由于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。

③

/PSEN

外部程序存儲器讀選通信號

當(dāng)讀取外部ROM時(shí)，/PSEN有效（為0）來實(shí)現(xiàn)對外部ROM單元的讀取。

④

/EA訪問程序存儲控制信號

當(dāng)/EA信號為0時(shí)，對ROM的讀操作限制在外部程序存儲器；而當(dāng)/EA信號為1的時(shí)候，則對于ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可以延續(xù)至外部程序存儲器。

⑤

RST

復(fù)位信號

當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)2個機(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。

⑥

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。

⑦

VSS

接地

⑧

VCC

電源

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第7頁。綜上所述就是AT89C51單片機(jī)芯片的40條引腳的定義和簡單的解釋。

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第7頁。(2)

P3口的第二功能

第一功能第二功能信號名稱P3.0RXD串行數(shù)據(jù)接收P3.1TXD串行數(shù)據(jù)發(fā)送P3.2/INT0外部中斷0的申請P3.3/INT1外部中斷1的申請P3.4T0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的寫通道P3.7/RD外部RAM的讀通道表1P3口第二功能大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第8頁。

3.2DSl8B20簡介大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第8頁。3.2.1DS18B20芯片概述

DSl8B20是美國DALLAS公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、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)，適合于各種溫度測控系統(tǒng)。

該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、A／D轉(zhuǎn)換器、存儲器等做在一個很小的集成電路芯片上，傳感器直接輸出的就是溫度信號數(shù)字值。信號傳輸采用兩芯(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數(shù)字溫度傳感器，每個傳感器有一個唯一的地址編碼。微控制器通過對器件的尋址，就可以讀取某一個傳感器的溫度值，從而簡化了信號采集系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。圖2DS18B20實(shí)圖3.2.2DSl8B20功能特點(diǎn)

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DSl8B20。

每只DSl8B20具有一個獨(dú)有的、不可修改的64位序列號，根據(jù)序列號訪問對應(yīng)的器件。

低壓供電，電源范圍從3～5V，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)。

測溫范圍為-55℃～+125℃，在-10℃～85℃范圍內(nèi)誤差為±0．5可編程數(shù)據(jù)為9～12位，轉(zhuǎn)換12位溫度時(shí)間為750ms(最大)。

用戶可自設(shè)定報(bào)警上下限溫度。

報(bào)警搜索命令可識別和尋址哪個器件的溫度超出預(yù)定值。

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第9頁。DSl8B20的分辨率可由用戶通過E2PROM設(shè)置為9～12位。

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第9頁。DSl8B20可將檢測到溫度值直接轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，并通過串行通信的方式與主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。3.2.3DSl8B20的引腳

DSl8B20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。DSl8B20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)懭霐?shù)據(jù)僅需要一根I／O接口線。DQ為數(shù)字信號輸入/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）。圖3DS18B20管腳排列大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第10頁。

3.3單片機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第10頁。3.3.1復(fù)位電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的復(fù)位就和重新啟動計(jì)算機(jī)是一樣的概念。任何單片機(jī)在工作之前都要有個復(fù)位的過程，復(fù)位對于單片機(jī)來說就是程序還沒有開始執(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實(shí)現(xiàn)復(fù)位，在接電的瞬間，RST端的電位與VCC一樣，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)兩個電阻分壓，在RST端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。圖4按鍵復(fù)位電路3.3.2時(shí)鐘震蕩電路大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第11頁。振蕩電路對于單片機(jī)來說是非常重要的，沒有晶振就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。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。電路圖如下大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第11頁。圖5時(shí)鐘震蕩電路3.3.3溫度采集模塊溫度是作物生長發(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DSl8B20作為溫度傳感器，因?yàn)檫@個溫度傳感器功能單一(僅測量溫度)、測量誤差小、響應(yīng)速度和傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、功耗低等，適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)。外圍電路簡單，是目前在國內(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一成不變，當(dāng)天氣寒冷時(shí)，溫度也會隨之降低，過低的溫度也不利于植物的生長。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^出風(fēng)口送入室內(nèi)各處，同時(shí)換熱后的低溫?zé)煔馔ㄟ^煙囪排出室外。

3.3.5降溫模塊大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第12頁。夏天的溫度都很高，如果不采取降溫措施就會影響植物的生長，因此降溫設(shè)施就很好的解決了這一擔(dān)憂。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，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)會有較佳的效果。機(jī)械通風(fēng)就是通過降溫風(fēng)扇來降溫，將室內(nèi)的熱氣強(qiáng)行排出。這個方案需要維持適當(dāng)?shù)臍饷苄?，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。大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第12頁。3.3.6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為讀寫信號線，為高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，為低電平時(shí)進(jìn)行寫操作，當(dāng)RS和R/W同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址；當(dāng)RS為低電平時(shí)，R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號；當(dāng)RS為高電平，R/W為低電平時(shí)可以寫入數(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~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。3.3.7濕度報(bào)警模塊大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第13頁。空氣中的濕度也是影響植物生長的因素，在設(shè)計(jì)中通過濕度傳感器檢測濕度，當(dāng)濕度過高或過低時(shí)通過報(bào)警電路報(bào)警。蜂鳴器有以下兩種：大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第13頁。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1.5~2.5kHZ的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。

2、電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。圖7蜂鳴器電路設(shè)計(jì)圖3.3.8鍵盤模塊鍵盤與單片機(jī)連在一起，一開始在鍵盤上輸入一個設(shè)定值，然后在與檢測到的數(shù)值進(jìn)行比較。鍵盤采用的是74922芯片，74922芯片是專用編碼鍵盤接口芯片

,當(dāng)按下某一按鍵時(shí)

,該芯片能自動給出相應(yīng)的編碼信息

,并可自動消除抖動

,從而可使設(shè)計(jì)者免除一部分軟件編程。大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第14頁。

第四章軟件設(shè)計(jì)大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第14頁。4.1系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì)大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第15頁。

4.2DS18B20模塊程序大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第15頁。大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第16頁。

4.3傳感器原理流程圖大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第16頁。開始開始溫濕度采集溫濕度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集是否符合報(bào)警輸出是否大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第17頁。

第五章調(diào)試大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第17頁。5.1硬件調(diào)試硬件電路板分模塊焊接，每一個模塊焊接好了以后，先檢查是否錯焊、漏焊、虛焊，元器件有沒有接錯、接反。然后寫入簡單的程序仿真，看效果。這樣依次焊接、檢測每一個模塊，最后整個電路板完成。將編好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)最重要的問題是板子焊完后，數(shù)碼管顯示的數(shù)字不對，是看不懂的，經(jīng)導(dǎo)師指導(dǎo)后得知，原來是寫程序時(shí)沒有注意數(shù)碼管是共陰極還是共陽極，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)致電路一開始不好使。但是經(jīng)過排查，最后都改正過來了。

在焊接的過程中，自己也常常馬虎，將引腳焊錯位置的情況時(shí)有發(fā)生，經(jīng)過這次實(shí)踐，我覺得自己的動手能力提高了許多。5.2軟件調(diào)試在對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)樵俅问褂脮r(shí)時(shí)間有點(diǎn)久，所以導(dǎo)致在軟件上也浪費(fèi)了很長時(shí)間。因?yàn)橛玫氖荄HT11數(shù)字傳感器，在編程過程中需要對所測得溫度進(jìn)行處理，而且需要給定一個溫度范圍，建立一個溫度與電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過反復(fù)的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)才實(shí)現(xiàn)。

采用proteus軟件對程序和硬件電路進(jìn)行仿真，可是在仿真過程中，獨(dú)立按鍵總是不靈敏，這需要對延遲時(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)。大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第18頁。在程序編寫的過程中，也暴露了自己很多的不足，一開始無從下手，在咨詢過老師和同學(xué)后有點(diǎn)思緒了。

程序大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第18頁。#include

<reg51.h>

#include

<intrins.h>

#define

LCD_DB

P2

sbit

DQ

=

P1^0;

sbit

BUZZER

=

P1^1;

sbit

PWM

=

P1^2;

sbit

LCD_RS

=

P1^4;sbit

LCD_RW

=

P1^5;

sbit

LCD_E

=

P1^6;sbit

HEAT

=

P1^7;

void

initial(void);

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;

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第19頁。unsigned

char

lineOne[]

=

"TS(0-50):

C";

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第19頁。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;

unsigned

char

temperature_H,

temperature_L,

humidity_H,

humidity_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1，16位計(jì)數(shù)器

TH1

=

0xFC;

//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，PWM

TL0

=

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，5x7

LCD_write_command(0x0c);

//設(shè)置整體顯示，關(guān)閉光標(biāo)，且不閃爍

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第20頁。LCD_write_command(0x06);

//設(shè)置輸入方式，增量不移位

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第20頁。LCD_write_command(0x01);

//清屏

for

(i

=

0;

i

<

16;

i++)

{

LCD_display_char(i,

1,

lineOne[i]);

}

for

(j

=

0;

j

<

16;

j++)

{

LCD_display_char(j,

2,

lineTwo[j]);

}

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);

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第21頁。

humidity_H

=

read_DHT11_char();

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第21頁。humidity_L

=

read_DHT11_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;

}

else

{

temp_one

=

1;

}

temp_two

<<=

1;

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第22頁。temp_two

|=

temp_one;

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第22頁。

while(DQ

==

1);

}

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);

}

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第23頁。

else

大棚智能控制系統(tǒng)論文全文共28頁，當(dāng)前為第23頁。{

LCD_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

=

temperature_H

%

10

+

0x30;

humidity_ten

=

humidity_H

/

10

+

0x30;

humidity_one

=

humidity_H

%

10

+

0x30;

LCD_display_char(12,

1,

temperature_ten);

LCD_display_char(13,

1,

temperature_one);

LCD_display_char(11,

2,

humidity_ten);

LCD_display_char(12,

2,

humidity_one);

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