【正文】 小系統(tǒng)除了單片機(jī)本身外，只需外接時(shí)鐘電路與復(fù)位電路即可。在單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)中，土壤濕度傳感器YL69首先將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成高低數(shù)字電平信號(hào)，單片機(jī)對(duì)送入的數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行處理后，通過LCD顯示測(cè)量的溫濕度值。在本次設(shè)計(jì)中，以STC89C52單片機(jī)為主控芯片，各部分功能用外部電路來完成，主要包括時(shí)鐘晶振電路，濕度測(cè)量電路，液晶顯示模塊，報(bào)警模塊，按鍵模塊等。 時(shí)鐘模塊簡(jiǎn)介 內(nèi)部時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘電路用于生產(chǎn)單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，而時(shí)序所研究的是指令執(zhí)行中各 地址信號(hào)之間的相互關(guān)系。單片機(jī)本身就如一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工 作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。C51系列單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都已時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊、的工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本次設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用以構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，它的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳跨界石英晶體和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。石英晶體和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用溫度穩(wěn)定性較好的電容。 復(fù)位模塊簡(jiǎn)介 按鍵電平復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位電路是使 CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。無論是單片機(jī)剛開始接上電源時(shí)，還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位，單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使 RES/Vpd 或者 RST 引腳（9 腳）加上持續(xù)兩個(gè)周期以上的高電平。復(fù)位電路有上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，本設(shè)計(jì)采用的是按鍵手動(dòng)復(fù)位，按鍵手動(dòng)電平復(fù)位是通過RST端經(jīng)電阻與電源Vcc接通來實(shí)現(xiàn)。 報(bào)警模塊簡(jiǎn)介 蜂鳴器報(bào)警電路報(bào)警電路采用蜂鳴器報(bào)警電路，蜂鳴器與家用電氣上的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作電流比較大，電路上的TTL點(diǎn)評(píng)基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，需要增加一個(gè)電流放大的電路才可以，即此一個(gè)管腳很難驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音,所以增加了一個(gè)三極管來增加通過蜂鳴器的電流。蜂鳴器的正極性的一端聯(lián)接到5V電源上面，另一端接到三極管的集電極，三極管的基極由單片機(jī)的一個(gè)管腳通過一個(gè)與門來控制，當(dāng)管腳為低時(shí)，與非門輸出高電平，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。當(dāng)管腳為高時(shí)，與非門輸出低電平，三極管截至，蜂鳴器不發(fā)出聲音。 顯示模塊簡(jiǎn)介 LCD1602顯示電路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。用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。該部分電路功能主要將主機(jī)處理后的數(shù)據(jù)顯示出來，該模塊與單片機(jī)連接簡(jiǎn)單，只需一個(gè)8位I/O接口與液晶模塊的8位數(shù)據(jù)段相連、再用三位控制口分別與液晶模塊的RS、R/W、E相連接。在本系統(tǒng)中，為了布線簡(jiǎn)單及驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)，我們用單片機(jī)的P0口接8位數(shù)據(jù)，、R/W、E相連。由于P0口內(nèi)沒有上拉電阻，需在P0口與液晶模塊之間加了1K歐姆的排阻，從機(jī)部分電路上圖如圖所示。傳感器是能響應(yīng)規(guī)定的被測(cè)物理量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成為可用信號(hào)輸出的器 件或裝置。它通常由直接響應(yīng)于被測(cè)物理量的敏感元件和產(chǎn)生可用信號(hào)輸出的轉(zhuǎn)換元件 及相應(yīng)的電子電路組成。 傳感器的分類： 按構(gòu)成分可分為基本型傳感器、組合型傳感器和應(yīng)用型傳感器； 按機(jī)理可分為結(jié)構(gòu)型傳感器，物理性傳感器、混合型傳感器和生物型傳感器； 按作用形式可分為主動(dòng)型傳感器和被動(dòng)傳感器； 按變換工作能量的供給形式可分為能量變換型傳感器和能量控制型轉(zhuǎn)換器； 按輸出信號(hào)形式分為溫度、壓力、濕度、流量、流速、磁場(chǎng)和光通量等傳感器。 濕度的采集可以用濕度傳感器來實(shí)現(xiàn)。將濕度傳感器看作可調(diào)變阻器，當(dāng)濕度傳感 器采集到濕度時(shí)，電阻值發(fā)生變化，濕度最小時(shí)的電阻值為 10K，濕度最大時(shí)為 。 變化的幅度是根據(jù)濕度傳感器采集到的濕度大小而定。隨著電阻值的變化，電路的輸出電壓也跟著變化。調(diào)節(jié)電阻值的大小，可得到想要的電壓，滿足電路的需求。此次設(shè)計(jì)采用的是土壤濕度傳感器YL69 土壤濕度傳感器原理圖土壤濕度傳感器特性：（1）土壤濕度傳感器YL69，表面采用鍍鎳處理，有加寬的感應(yīng)面積，可以提高導(dǎo)電性能 ，防止接觸土壤容易生銹的問題，延長(zhǎng)使用壽命； （2）可以寬范圍控制土壤的濕度，通過電位器調(diào)節(jié)控制相應(yīng)閥值，濕度低于設(shè)定值時(shí)，DO輸出高電平；高于設(shè)定值時(shí)，DO輸出低電平； （3）采用三線制，界限簡(jiǎn)單，GND外接數(shù)字地，DO“小板數(shù)字量輸出接口（0和1）”接到單片機(jī)即可；（4）比較器采用LM393芯片，工作穩(wěn)定， （5）設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝值得說明的是：此傳感器適用于土壤的濕度檢測(cè)；模塊中藍(lán)色的電位器是用于土壤濕度的閥值調(diào)節(jié)，順時(shí)針調(diào)節(jié)，控制的濕度會(huì)越大，逆時(shí)針越??；數(shù)字量輸出D0可以與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測(cè)高低電平，由此來檢測(cè)土壤濕度；、51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介所謂單片機(jī)，通俗來講，就是把中央處理器 CPU、 存儲(chǔ)器、定時(shí)器、I/O 接口電路等一些計(jì)算機(jī)的主要功能部件集成在一塊集成電路芯片上 的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)特別適合控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器 MCU，單片機(jī)只要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。STC89C5X單片機(jī)是51系列單片機(jī)的衍生品種，采用40個(gè)引腳的雙列直插封裝（DIP）方式，其引腳排列如下圖所示。 51單片機(jī)DIP封裝方式的引腳排列圖40個(gè)引腳按其功能可分為如下3類：（1） 電源及時(shí)鐘引腳——Vcc、Vss；XTALXTAL2。（2） 控制引腳——PSEN、ALE/PROG、EA/Vpp、RST。（3） I/O口引腳——P0、PPP3，為4個(gè)8位I/O口的外部引腳。電源及時(shí)鐘引腳 ① Vss： 接數(shù)字地。 ② Vcc ：正常操作時(shí)為+5 V電源。 ③ XTAL1 內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶體的一個(gè)引腳。當(dāng)采用外部 振蕩器時(shí)，此引腳接地。④ XTAL2： 內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。是外接晶體的另一端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳接外部振蕩源。 控制引腳①RST：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。②ALE/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低位節(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。③PSEN：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)。④ EA /Vpp：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序