【正文】 .................................................................................... 3 2 硬件簡介 ................................................................................................................................ 4 STC89C52 單片機 ............................................................................................................ 4 溫度傳感器 ...................................................................................................................... 8 LCD1602 液晶顯示 .......................................................................................................... 9 光敏電阻 ........................................................................................................................ 12 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 ...................................................................................................................... 13 溫度及光照度測試電路 ................................................................................................ 13 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ................................................................................................................. 14 報警電路 ........................................................................................................................ 16 繼電器電路 .................................................................................................................... 16 4 軟件設(shè)計 .............................................................................................................................. 17 系統(tǒng)總流程圖 ................................................................................................................ 17 溫度控制流程圖 ............................................................................................................ 19 光照度控制流程圖 ........................................................................................................ 20 鍵盤掃描流程圖 ............................................................................................................ 21 參考文獻 .................................................................................................................................. 22 淮南師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 1 花房溫度 、 光照度控制電路設(shè)計 學生：鮑麗（指導(dǎo)老師：王?。? （淮南師范學院電氣信息工程學院） 摘 要 ：隨著現(xiàn)在我們生活質(zhì)量的快速提高，溫室已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本設(shè)備。本文主要是在論述一種花房溫度 、光照度控制系統(tǒng)的設(shè)計、工作原理及自動控制。 photosensitive resistance。因此，溫室 花房環(huán)境的檢測與動態(tài) 控制技術(shù)的發(fā)展，對我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程產(chǎn)生深遠的影響。 在對植物的 栽培技術(shù) 方面 ， 沒有系統(tǒng)的科技技術(shù)而是完全憑借 靠管理者的經(jīng)驗，不能 自動 調(diào)整 溫室中的 溫度，光 、 水 、 肥 、 氣 等植物生長環(huán)境 ，只能 通過手動調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的環(huán)境 ，這 中技術(shù)方面的缺陷和不成熟成為了 優(yōu)質(zhì)栽培溫室作物的障礙 ，通過手動調(diào)節(jié)溫室作物生長環(huán)境造成了 人力資源的浪費， 而且也不能保證對 溫室環(huán)境及時的控制與調(diào)節(jié) 并，測量誤差大，隨意性強， 在一定的基礎(chǔ)上影響了植物生長 。溫室環(huán)境的自動監(jiān)測和控制突出的進步 ,由于其 優(yōu)良的性能價格比 ,逐漸取代了傳統(tǒng)的溫度 ,光強度的控制措施。這個溫度，光照強度檢測控制系統(tǒng)可以應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫室，實現(xiàn)溫度 、 光照強度的實時控制，是一種智慧 、 經(jīng)濟 、 科學的程序， 比較 適合推廣，從而促進花卉，苗木生長，從淮南師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 3 而提高實收率，質(zhì)量成本，可以帶來很大的經(jīng)濟效 益和社會效益 給予 我們 的花農(nóng) 。 系統(tǒng)工作原理及總體設(shè)計 總體設(shè)計 本系統(tǒng)以單片機為核心控制元器件，采用溫度、光照度測量、檢測及控制技術(shù)，以溫度傳感器、光敏電阻 為 測量元件，構(gòu)成自動化溫度、光照度測量、控制系統(tǒng)。 當 花房空氣溫度 超過設(shè)定值 時， 溫度控制電路 就 會自動 控制電路，打開排氣扇設(shè)置在 花房 頂部的噴霧設(shè)備的進行一段時間的降溫 ， 而當溫室溫度低 于設(shè)定值 時，則通過單片機自動 開啟加熱設(shè)備，使溫度值達到適宜的范圍 。 其 主要 特點有 ： 增強型單片機可以任意選擇 6 時鐘 /機器周期和 12 時鐘 /機器周期，指令代碼完全 可以與 傳統(tǒng) 8051 單片機相 兼容。 ISP（系統(tǒng)可編程） /IAP（應(yīng)用可編程）， 不必用 專用編程器， 也不必用 專用仿真器， 直接利用 串口（ RxD/,TxD/）下載 客戶 程序， 幾 秒即可完成 好多。 復(fù)位期間， ALE、 PSEN 輸出高電平。 在編程時，此引腳（ ROG）用作編程脈沖 輸入端 。 另外的 一種 就 是手動復(fù)位 了 ,其 的接法 就 是在 STC89C52 的 復(fù)位引腳 外接 的電容上并聯(lián) 連 接一個開關(guān)。XTAL1 是單片機作為時鐘電路反向放大器的輸入端， XTAL2 是單片機作為時鐘電路反向放大器的輸出端，這個反向放大器是能夠用作片內(nèi)振蕩器的配置而使用的，在這其中石晶振蕩器和陶瓷振蕩器都是可以使用的。 鍵盤電路 圖 6 鍵盤電路 這個系統(tǒng) 采用的鍵盤電路 是利 用 最 簡單的低電平掃描方式 實現(xiàn)的 ， 利 用開關(guān)的一端與 單片機 I/O 口相連 接方式 ，另一端 是用 接地的方式，用單片機 來 檢測 I/O 口是否是低電平 ，此目的是 來判斷鍵盤是否被按下 。 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。 實現(xiàn) 9 位到 12 位選擇 方式 。 2. 溫度傳感器，它是將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的關(guān)鍵部分。若 LSB 最低位為 1 ,則表示為 度 ,求值的方法根據(jù) MSB 中的值將 LSB 中的二進制數(shù)求補再轉(zhuǎn)淮南師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 9 換成十進制數(shù)除以 2 即得被測溫度的值 [6]。第六和第七字節(jié)為計數(shù)寄存器 。 1602 型 LCD 可以顯示 2 行 16 個字符，有 8 位數(shù)據(jù)總線 D0D7和 RS， R/W， EN 三個控制端口，其工作時需要的電壓為 5V，有兩個功能字符：對比度調(diào)節(jié)與背光調(diào)節(jié)。 花房溫度 、 光照度控制電路設(shè)計 10 VDD： 接 5V 電源正極 。 當為低電平時 RS 和 R/W 可以作為寫入指令或顯示地址使用，當 RS 是低電平 0 時， R/W 為高電 ,1 時此時只可以讀忙信號，當 RS 為高電平 1 時，R/W 為低電平 0 時此時只可以寫入數(shù)據(jù) [8]。 15 腳 ： 背光正極 16 腳 ： 背光負極 圖 7 LCD1602液晶顯示 原理圖 淮南師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 11 LCD1602指令表 表 2 LCD1602的指令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標 /字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符器存儲地址 0 0 0 1 是用作設(shè)置字符存貯器的地址使用的 8 置顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 是作為顯示數(shù)據(jù)存貯器的地址使用 9 讀忙標志和地址 0 1 BF 是作為計算數(shù)據(jù)的地址使用 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM 1 0 是要作寫數(shù)據(jù)指令使用 11 從 CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 是要作讀出數(shù)據(jù)指令使用 LCD1602 的液晶顯示指令編碼顯示是通過 屏幕 、 讀寫操作 來實現(xiàn)與對光標進行操作來實現(xiàn)。高電平 1 是用來表示有作用的，低電平 0 是用來表示不起作用的。 指令 6：是表示功能設(shè)置命令。 指令 9：是作為讀取光標的地址和忙碌信號。 光敏電阻 光敏電阻的簡介 光敏電阻是一種特殊的電阻器件，其是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)而制成的 ，因此 對光線是非常的敏感 ,光敏電阻的電阻值是與外界光照強弱 或 明暗都是 有密切關(guān)系的 。光照強度不同光明傳感器的組織不同 ,當光照強度很強時 ,光敏傳感器的阻值很小 ， 當光照強度弱時 , 光敏傳感器的組織很大 ,當光照強度適宜時光敏傳感器的阻值介于強光和 弱光的阻值之間。 、暗電阻。我們把光敏電阻其在不受到光照強度時的電阻值 （ 暗電阻 ） 與受到光照強度時的電阻值 （ 亮電阻 ） 之間的相對變化值稱之為靈敏度。 。但是其的電壓是不可以沒有限制的增大的 ，是 由于無論什么光敏電阻都會受到額定工作功率、最大工作電壓電以及最大額定電流的限制。數(shù)字溫度傳感器的測量電路如下圖： 花房溫度 、 光照度控制電路設(shè)計 14 圖 8 溫度傳感器電路 系統(tǒng)采用價格低廉的光敏電阻測量光照度， 由于 沒有良好的線性， 因此 只 能大致的測量。 淮南師范學院 2020屆本科畢業(yè)論文 15 ADC0804的特性 (1) 高阻抗狀態(tài)輸出 (2) 分辨率： 8 位 (0255) (3) 存取時間： 135 ms (4) 轉(zhuǎn)換時間： 100 ms (5) 總誤差： 1— +1LSB (6) 工作溫度： ADC0804C 為 0 度 70 度； ADC0804L 為 40 度 85 度 (7) 模擬輸入電壓范圍： 0V5V (8) 參考電壓： (9) 工作電壓： 5V (10) 輸出為三態(tài)結(jié)構(gòu) ADC0804的引腳圖 CS：與 RD、 WR 接腳的輸入電壓高低一起判斷讀取或?qū)懭肱c否，當其為低