【正文】 統(tǒng)用到蔬菜大棚內(nèi)可以給大棚內(nèi)的植物提供很好的生長環(huán)境，讓植物更好的生長。對于大棚內(nèi)的植物和一些名貴的花的種植栽培，都需要特定的溫濕度，所以要安裝溫濕度檢測裝備進(jìn)行檢測控制，然而這個系統(tǒng)可以很好的體現(xiàn)室內(nèi)溫度以及濕度的變化，也 能很好的滿足我們的需要，達(dá)到我們的要求，為我們創(chuàng)造更多的價值。 課題設(shè)計(jì)的意義 隨著科技的發(fā)展，人類越來越享受自動化帶來的各種便利。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平日益提高，冬季大棚蔬菜市場日益擴(kuò)大，尤其是北方地區(qū)在寒冷的冬季，緊靠南菜北調(diào)長途運(yùn)輸，不僅成本高，而且延誤了蔬菜的最佳食用期。所以依靠農(nóng)業(yè)科技，大力推廣塑料大棚種植蔬菜，是蔬菜種植的一個必然發(fā)張趨勢，現(xiàn)在大多數(shù)農(nóng)民還是沿用人工職守的方法來看管蔬菜大棚，浪費(fèi)了大量的人力物力，而且蔬菜大棚的溫濕度控制并不理想，往往因?yàn)闇貪穸瓤刂?不當(dāng)造成作物減產(chǎn)從而給菜農(nóng)帶 2 來了極大的損失。利用蔬菜大棚溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)對溫濕度進(jìn)行控制，保證了大棚蔬菜成長的環(huán)境，給菜農(nóng)帶來極大的收益。 前種植植被一般都用溫室栽培，為了充分的利用好溫室栽培這一高效技術(shù)就必需有一套科學(xué)的，先進(jìn)的管理方法，用以對不同種類植被生長的各個時期所需的溫度及濕度等進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。 我國對于農(nóng)業(yè)的 設(shè)施投入相對較晚，但是發(fā)展卻是很快。就現(xiàn)階段世界塑料大棚和溫室面積約占三十多萬公頃，而我國的占地面積卻是最大的 。 我國近幾年塑料大棚和溫室的面積在突 飛猛進(jìn)的增長。設(shè)施農(nóng)業(yè)相對于普通的農(nóng)業(yè)，產(chǎn)業(yè)化程度高，效益好，接受新技術(shù)的能力強(qiáng) 。在我國，大型的溫室在南方主要是花卉，然而在北方主要是蔬菜的種植，因?yàn)槎毂狈降奶鞖獗容^寒冷。但是我國的溫室的建設(shè)也存在一定的問題，如土地利用率低，溫室的盲目引進(jìn)，設(shè)施結(jié)構(gòu)的不正常，資源的浪費(fèi)，管理運(yùn)營的費(fèi)用高，技術(shù)水平管理低，勞動生產(chǎn)率低等等諸類問題。 我國的溫室數(shù)量發(fā)展的速度是很快，每年都在增長，但是總的來說，我國農(nóng)業(yè)的智能化水平還是不高，最主要的是，我國溫室大棚的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的智能化水平不高， 并且這些系統(tǒng)會很貴，這對農(nóng)業(yè)實(shí) 現(xiàn)智能化的普遍實(shí)現(xiàn)是很困難的。因此設(shè)計(jì) 比較便宜實(shí)用的設(shè)備是很有必要的，這對溫室大棚的推廣也于很重大的意義，在市場上也占據(jù)了很好的優(yōu)勢。 3 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 的總框圖 這個設(shè)計(jì)硬件方面有五個模塊，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。硬件主要以 STC89C52 型單片機(jī)為控制核心，通過 LCD1602 及時 地顯示傳感器 DHT11 檢測到的溫濕度值，閥值可以通過 AT24C02 存儲， 斷電進(jìn)行保存， 過閥 值時會有 相應(yīng)的報(bào)警驅(qū)動。本研究設(shè)計(jì)的溫濕度控 制器框圖如圖 21 所示。 D H T 1 1 溫 濕 度 傳 感 器S T C 8 9 C 5 2 單 片 機(jī) 外 部 E E P R O M溫 濕 度 上 限溫 度 、 濕 度 數(shù) 據(jù)L C D 顯 示溫 濕 度 值過 閾 報(bào) 警按 鍵 輸 入 圖 21 溫濕度控制器方框圖 系統(tǒng)主要功能 這個系統(tǒng)的主要功能： 。通過 LCD1602 按 時地顯示傳感器 DHT11 檢測到的溫濕度值，并且固定時間（ 2s） 內(nèi)檢測重新再 顯示一次。 。通過四個按鍵來實(shí)現(xiàn) 溫濕度閾值的設(shè)置，使 這個設(shè)計(jì) 更加 的 人性化、智能化，具有更高的實(shí)用價值。 ，就會自動打開對應(yīng) 的繼電器驅(qū)動負(fù)載。通過小 指示 燈 指出是 哪一路 在 工作，以提醒 我們 。閥值可以通過 AT24C02 存儲，實(shí)現(xiàn)斷電保存。 4 蔬菜大棚 的智能控制，當(dāng)溫度超 過限制 通風(fēng)降溫；當(dāng)濕度超 過 限 制 可以抽濕。 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的原理 總體來說 ,這次的設(shè)計(jì)的主要涉及了溫濕度 的 勘查 ,與簡單地控制。 硬件方面有五個模塊，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 檢測出 目前 環(huán)境下的溫濕度， 選擇 AT 單片機(jī)把數(shù)據(jù)交給他，進(jìn)行 分析的流入和處理 ,并且存入 不同幾組的 目的是為了顯示 的 時候 用。 其中， 為了使顯示的穩(wěn)定 ，本系統(tǒng)每間隔 2s 收集 一次數(shù)據(jù)送入單片機(jī)。 本系統(tǒng) 使 用的是繼電器驅(qū)動負(fù)載，因此 ，不 論溫度還是濕度超 過 范圍繼電器均可以驅(qū)動負(fù)載工作 ，按時打開 降溫風(fēng)扇以及抽濕風(fēng)扇來 有用 的調(diào)整 蔬菜大棚 內(nèi)的溫濕度 。 5 3 蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)是一種集成電路芯片， 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常被用作系統(tǒng)控制單元。憑借其體積小，不用外接電路、可靠性高等多種優(yōu)勢，單片機(jī)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。 片內(nèi)集成了 中央處理器、存儲器、 I/O 端口 等于一體 ，相當(dāng)于一個微型計(jì)算機(jī) 。 只是存儲量較小，功能偏低 。自 20 世紀(jì) 70 年代末單片機(jī)問世以來，單片機(jī)憑借著片內(nèi)的眾多 I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器 /計(jì)數(shù)器等多種功能 ，在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)的 諸多優(yōu)勢像控制功能強(qiáng)、處理速度快、可靠性高及低功耗、使用方便等， 使它在我們生活的各個方面都扮演著重要的角色。 尤其 是在工業(yè)控制、儀表儀器智能化 之類的應(yīng)用中。 STC89C52 單片機(jī)因其 可靠性高 ， 處理速度快等優(yōu)勢 ，在各種產(chǎn)品中已得到廣泛應(yīng)用。 本次設(shè)計(jì)就是采用 STC89C52 作為家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)的主控制芯片。 STC89C52 單片機(jī)性能簡 介 本次設(shè)計(jì)采用的 STC89C52 單片機(jī) 方便使用且功能強(qiáng)大 ， 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。 很多 的 電子產(chǎn)品和通信產(chǎn)品都用其作為系統(tǒng)的控制芯片，協(xié)調(diào)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。由于 芯片能夠兼容 MCS— 51 指令系統(tǒng)和 80C51 引腳結(jié)構(gòu) ，和大多數(shù) 51 芯片引腳結(jié)構(gòu)相同且使用同樣的指令系統(tǒng) 。 但 是 和傳統(tǒng)的 51 系列單片機(jī)相比，芯片在很多方面又 都做了改善，具備 了 更多功能。 從性能方面看， STC89C52 單片機(jī)具有功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等多重優(yōu)勢。 而 且能 夠 任意 的 選擇 芯片的 機(jī)器周期。 使用 ATMEL 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造的 STC89C52 單 片機(jī)內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器 。 下面著重介紹一下 STC89C52 單片機(jī)，從芯片引腳、功能等各方面。芯片具有 40 個引腳， 大致可以分為 4 類。芯片有 全雙工串行通信口 ，便于和電腦、 GSM 通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 。 芯片內(nèi)部 有 8K 字節(jié) Flash 片內(nèi)程序存儲器， 512 字節(jié)隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲器 ?？煞磸?fù)擦寫， 方便 系統(tǒng) 存儲信息 。 芯片有 32 個外部雙向輸入 /輸出 斷 口 ，是數(shù)據(jù)傳輸通道，方便 芯片與外部進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸 。內(nèi)置 的 MAX810 復(fù)位電路 ，方便系統(tǒng)復(fù)位 ，從此處開始工作 。在 STC89C52 單片機(jī)內(nèi)部還有 3 個 16 位可編程定時器 /計(jì)數(shù)器即定時器 TO、 T T2，方便單片機(jī)編程計(jì)數(shù) 。 有 4 個外部中斷 ，方便單片機(jī) 進(jìn)入中斷 調(diào)用系統(tǒng)子程序 。 6 STC89C52引腳介紹 圖 STC89C52單片機(jī)引腳圖 如上圖所示，單片機(jī)芯片共有 40 個引腳。包括 2 個電源引腳。 2 個外接晶體引腳， 4 個控制引腳和 32 個 I/O 端口引腳。 1. 電源引腳 VCC 和 GND： VCC（引腳 40）：電源正極，接 +5V。 GND(引腳 20)：電源負(fù)極，接地 。 2. 外 接晶體引腳 XTAL1 和 XTAL2 XTAL1（引腳 19） 單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端 XTAL2（引腳 18） 系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端 。 3. 輸入輸出端口引腳： P0、 P P P3 四組八位共三十二個可編程 I/O 口 P0 端口 (，引腳 3932)： P0 口是一個 8 位雙向 I/O 口。 P1 端口 (，引腳 18）： P1 口是一個 8 位雙向 I/O 口。而且 和 還可以分別作為定時 /計(jì)數(shù)器 2 的外部技術(shù)輸入和觸發(fā)輸入。 7 P2 端 口（ ，引腳 2128)： P2 口是一個 8 位雙向 I/O 口。 P3 端口（ ，引腳 1017)： P3 口是一個 8 位雙向 I/O 口。但這 8 個引腳 除作為一般 I/O 口外，還具有專門功能。具體功能如下： 表 單片機(jī) P3口引腳專門功能 引腳 引腳功能 (RXD) 串行輸入口 (TXD) 串行輸出口 (INT0) 外部中斷 0觸發(fā)端 (INT1) 外部中斷 1觸發(fā)端 (T0) 定時 /計(jì)數(shù)器 0的外部輸入 (T1) 定時 /計(jì)數(shù)器 1的外部輸入 (WR) 外部數(shù)據(jù)存儲 器寫選通 (RD) 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 4. 控制或與其他電源復(fù)用引腳 RST（引腳 9）：復(fù)位信號。當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)兩個機(jī)器周期高電平時， 使得單片機(jī)復(fù)位。 ALE(引腳 30)：地址鎖存控制信號。為了實(shí)現(xiàn)地址和數(shù)據(jù)的分時傳送， ALE 用于鎖存 P0口輸出的低 8位地址。 PSEN（引腳 29）：引腳輸出外部程序存儲器讀選通信號。低 電平 有效。 EA（引腳 31）：訪問程序存儲器控制信號。當(dāng) EA接低電平時，只訪問外部 程序存儲 器。而當(dāng) EA接高電平時，先訪問內(nèi)部程序存儲器再訪問外部程序存 儲器。 如圖 ，是單片機(jī)電路圖，包括時鐘電路與復(fù)位電路。主要由單片機(jī)、晶振和電阻電容組成。圖中的單片機(jī)引腳 P0口接液晶顯示模塊； P1口接鍵盤；引腳 LED燈 D3D4，低電平有效；引腳 ，低電平有效；引腳 8 ；引腳 ； 應(yīng)引腳，高電平有效；引腳 。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 1. 復(fù)位電路：按下復(fù)位鍵后，電路會給 RST 引腳一個高電平。 然后單片機(jī)內(nèi)部各電路的狀態(tài)都將恢復(fù)到初始值。接著單片機(jī)會從這個狀態(tài)開始工作。 2. 時鐘電路：單片機(jī)的時鐘電路由振蕩電路和分頻電路組成。 振蕩電路 通常是在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳上并接一個晶振和兩個電容。而分頻電路用于把振蕩脈沖分頻，以得到所需時鐘信號。 DHT11傳感器模塊 溫濕度傳感器 DHT11 數(shù)字 載點(diǎn)校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出溫濕度的復(fù)合傳感器 。它與執(zhí)行有關(guān)的數(shù)字技術(shù)單元以及數(shù)據(jù)收集、濕度， 確保 出眾的可信度提高產(chǎn)品和卓越的長期的穩(wěn)定性。 傳感器包括一個電阻式 的感覺濕度的 元件和一個 NTC 測 量溫度的元件，并與一個 性能 比較高的 8 位單片機(jī)鏈接在一起。所以這個設(shè)計(jì)具有高品質(zhì)、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、性價比很 高等優(yōu)點(diǎn)。 每個 DHT11 傳感器都在極為精確的溫濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校對， 校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在 OTP 內(nèi)存中 傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(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P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 (R X D )10P 3. 1 (T X D )11P 3. 2 (IN T 0 )12P 3. 3 (IN T 1 )13P 3. 4 (T 0)14P 3. 5 (T 1)15P 3. 6 (W R )16P 3. 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20(A 8 )P 2 .021(A 9 )P 2 .122(A 1 0 )P 2 .223(A 1 1 )P 2 .324(A 1 2 )P 2 .425(A 1 3 )P 2 .526(A 1 4 )P 2 .627(A 1 5 )P 2 .728P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31(A D 7 )P 0 .732(A D 6 )P 0 .633(A D 5 )P 0 .534(A D 4 )P 0 .435(A D 3 )P 0 .336(A D 2 )P 0 .237(A D 1 )P 0 .138(A D 0 )P 0 .039V C C408 9C 5 2