【正文】 存檔編號_ ________xxxxxxxxxxxxxxxxxx蔬菜大棚溫濕度監(jiān)控 報警系統(tǒng)的設計教學學院 xxxxxxxxxxxxx 屆 別 2012屆 專 業(yè) 電子信息工程 學 號 xxxxxxxxxxx 姓 名 xxxxxxxxx 指導老師 xxxxxxxxxxx 完成日期 2012年5月 目錄1 引言 32 AT89S52單片機 42. 1 CPU的結構 4 5 5 定時器 5 中斷系統(tǒng) 5 I/O口結構 6 8 程序存儲器及數(shù)據(jù)存儲器 9 9 103 方案設計與比較 104 整體設計方案 115 硬件電路設計 12 最小系統(tǒng) 12 數(shù)據(jù)顯示 13 LCD1602引腳功能 13 時序 15 指令集 16 報警電路 18 總電路圖分析 186． 軟件設計 207 調(diào)試與測試結果分析 22 22 22 23參考文獻 23致 謝 25附錄一 26附錄2 程序代碼 27內(nèi)容摘要：溫室大棚是蔬菜生產(chǎn)中必不可少的設施之一，不同種類的蔬菜對溫度以及濕度的要求也不盡相同，而溫濕度的管理對蔬菜的生長有這至關重要的作用。本論文設計蔬菜大棚溫度濕度自動控制系統(tǒng)由主控制器AT89C52單片機、AM230濕度傳感器、LED顯示器和報警電路等構成，實現(xiàn)對蔬菜大棚溫濕度的檢測與控制，從而有效提高蔬菜的產(chǎn)量。文中提出了具體設計方案，討論了蔬菜大棚溫濕度巡回檢測與控制的基本原理，進行了可行性論證。由于利用了單片機及數(shù)字控制系統(tǒng)的優(yōu)點，系統(tǒng)的各方面性能得到了顯著的提高。關鍵詞：溫濕度傳感器；濕度傳感器；LED顯示器；報警電路。 Abstract :Vegetable production in greenhouse is an essential facilities, different kinds of vegetables on the temperature and humidity requirements also vary, and the temperature and humidity of the management on vegetables growth has the vital roleVegetable greenhouse temperature and humidity control system consists of the main controller AT89C52 microcontroller, AM230 humidity sensor, LED display and alarm circuit, detection and control of vegetable greenhouse temperature and humidity, in order to effectively improve the production of vegetables. This paper proposes a design scheme to discuss the basic principles of circuit detection and control of vegetable greenhouse temperature and humidity to carry out a feasibility study. As the use of the advantages of a microcontroller and digital control system, the system performance has been significantly improved. Key words：Temperature and humidity sensors。 humidity sensor。 LED display。 alarm circuit.1 引言 溫室環(huán)境測控，即根據(jù)植物生長發(fā)育的需要，自動調(diào)節(jié)溫室內(nèi)環(huán)境條件的總稱?，F(xiàn)代化溫室，通過傳感器技術、微型計算機及單片機技術和人工智能技術，能自動測控溫室的環(huán)境，其中包括溫度、濕度、光照、C02濃度等，使作物在不適宜生長發(fā)育的反季節(jié)中，獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，達到早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的。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，進行環(huán)境測控是實現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結合作物生長發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，達到作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效盼栽培目的。 溫濕度度監(jiān)測預警系統(tǒng)是針對蔬菜大棚溫度監(jiān)測而設計，溫室計算機控制與管理系統(tǒng)正在不斷吸收自動控制和信息管理領域新的理論和方法同時也可用于糧食倉儲、冷庫及煙葉發(fā)酵等場合的溫度監(jiān)測。塑料大棚是開發(fā)日光資源、充分利用太陽光能的主要形式之一，能避光、增產(chǎn)、保濕，為蔬菜生長創(chuàng)造一個良好環(huán)境。蔬菜大棚作為一個相對封閉的環(huán)境，其內(nèi)部形成了一個小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長的重要條件。因此，對棚內(nèi)溫度的控制是非常重要的。本文介紹的分布式單總線蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測預警系統(tǒng)，采用全數(shù)字化設計，直接監(jiān)測每個棚內(nèi)不同部分的溫濕度，通過對溫度的良好控制，有效地提高蔬菜的產(chǎn)量。 2 AT89S52單片機 AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。2. 1 CPU的結構 CPU是單片機內(nèi)部的核心部分，是單片機的指揮和執(zhí)行機構，它決定了單片機的主要功能特性。從功能上看，CPU包括兩個基本部分：運算器和控制器。下面說明控制器和運算器。 運算器包括算術邏輯運算部件ALU、累加器ACCC、B寄存器、暫存寄存器TMP1和TMP程序狀態(tài)寄存器PSW、BCD碼運算調(diào)整電路等。 AT89C52芯片內(nèi)部有一個高增益反向放大器，用于構成振蕩器。反向放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2。在TXAL1和XTAL2兩端跨接由石英晶體及兩個電容構成的自激振蕩器，如圖21所示。電容器C1和C2通常都取30pF左右，選用不同的電容量對振蕩頻率有微調(diào)作用。但石英晶體本身的標定頻率才是單片機振蕩頻率的決定因素。其振蕩頻率范圍是1～12MHz。本設計考慮系統(tǒng)的獨立完整性，選用內(nèi)部時鐘方式，石英震蕩頻率選用12MHZ，ALE信號頻率為2MHZ。 定時器 AT89C52單片機的內(nèi)部有兩個16位可變成定時器0（T0）和定時器1（T1），它們都有定時或是事件計數(shù)的功能，可用于定時控制、延時、對外部事件計數(shù)和檢測等場合。它們具有計數(shù)和定時兩種工作方式以及四種工作模式。定時器T0具有方式0、方式方式2和方式3四種工作方式。T1具有方式0、方式1和方式2三種工作方式。 中斷系統(tǒng) AT89C52單片機有五個中斷請求源。其中，兩個外部中斷源；兩個片內(nèi)定時器/計數(shù)器（T0、T1）的溢出中斷源TE0和TF1；一個片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源RI或TI。這些中斷請求分別由單片機的特殊功能寄存器TCON和SCON的相應位鎖存。當幾個中斷源同時向CPU請求中斷，要求CPU提供服務的時候，就存在CPU優(yōu)先響應哪一個中斷請求。 I/O口結構圖1 引腳圖 AT89C52單片機有4個8位并行I/O接口，記作P0、PP2和P3，每個端口都是8位準雙向口，共占32根引腳。每一條I/O線都能獨立地用作輸入或輸出。每個端口都包括一個鎖存器（即特殊功能寄存器P0～P3），一個輸出驅動器和輸入緩沖器，作輸出時數(shù)據(jù)可以鎖存，作輸入時數(shù)據(jù)可以緩沖，但是這四個通道的功能完全不同。 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“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0具有內(nèi)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。 P1 口：P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅動4 個TTL 邏輯電平。對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下所示：在flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。 T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入）， T2EX（定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向