【正文】 RAM。手動復(fù)位就是在上電復(fù)位電路的電容兩邊并聯(lián)一個微動開關(guān),需要手動復(fù)位時將其按下,使之接通,RST獲得高電平,而且人按動按鈕的時間肯定是超過兩個機器周期的,于是單片機復(fù)位。剛上電時,有較大的電流從Vcc經(jīng)電容、電阻流向GND,由于電容兩端的電壓不可突變,因此仍然為0V,于是電阻的兩端分得5V的電壓,即RST引腳此時的電勢為5V。因此上電的時候就要讓單片機復(fù)位一次。外部時鐘方式是把已有的時鐘信號從XTAL1或XTAL2送入單片,一般用于有多個單片機的情況,所以本設(shè)計中時鐘電路采用內(nèi)部時鐘方式,選用12M的晶振和兩個30pF的電容與片內(nèi)的高增益反相放大器構(gòu)成一個自激振蕩器。綜上所述,本次設(shè)計采用單片機作為主控制器。一個單片機只要幾塊錢,而一個很一般的PLC一般也要幾百上千元。PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域用得比較多,編程簡單,而且抗干擾能力強。 用PLC作為主控制器的控制系統(tǒng) 方案二使用單片機進行控制。性價比高的產(chǎn)品更容易被消費者接收,但是設(shè)計過程中不能盲目地追求性價比,它應(yīng)該建立在對產(chǎn)品性能要求的基礎(chǔ)上,首先要滿足性能要求,然后再設(shè)法降低產(chǎn)品成本。在對電路板的設(shè)計時,要合理的布線和接地。這種損失不僅包括經(jīng)濟上和信譽上的損失,而且可能會對人身安全產(chǎn)生威脅。(6)通過鍵盤電路修改上下限:有。(3)測溫范圍:0~+55℃。另外,還要能夠通過按鍵修改設(shè)定的上下限。在本設(shè)計中,采用單片機來控制溫濕度,不僅具有廉價、配置簡單和靈活的優(yōu)勢,而且可以大大提高所測溫濕度的技術(shù)指標,從而可以提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。傳統(tǒng)的溫濕度控制是在溫室大棚內(nèi)部懸掛溫、濕度計,通過讀取溫、濕度值進而了解實際的溫度和濕度,然后根據(jù)現(xiàn)檢測的溫濕度與額定值進行比較,看溫濕度是否超過限定值,然后進行相應(yīng)的通風(fēng)或者相應(yīng)的灑水。室內(nèi)濕氣遇冷后凝結(jié)成水滴附著在薄膜或玻璃的內(nèi)表面上,待到加溫或日出后,室內(nèi)溫度上升,濕度逐漸下降,附著在屋頂上的水滴隨之消失。若能降低成本、采用經(jīng)久耐用的低成本采光材料,發(fā)展前景將更為廣闊,即使在一些偏遠地區(qū)的農(nóng)村、場所,也可以修建單個的溫室和塑料大棚,進行環(huán)境控制下的蔬菜和瓜果的生產(chǎn),改變這些地區(qū)的生活條件。溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以獲得高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的蔬菜、花卉、瓜果,不僅可改變這些產(chǎn)品按自然季節(jié)供應(yīng)的模式,延長其供應(yīng)期,而且可在不同地方進行種植,達到所謂“地不分東西南北,食不分春夏秋冬”。這個控制系統(tǒng)能夠測量溫室大棚中的溫度和濕度,將其顯示在液晶屏LCD1602上,同時將其與設(shè)定值進行對比,如果超出上下限,將進行報警并啟動溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。大棚溫濕度自動控制系統(tǒng)設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計論文摘 要:本設(shè)計是基于STC89C52RC單片機的大棚溫濕度自動控制系統(tǒng),采用SHT10作為溫濕度傳感器,LCD1602液晶屏進行顯示。此外,還可以通過獨立式鍵盤對設(shè)定的溫濕度進行修改。溫室農(nóng)業(yè)可以改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)勞動力冬閑夏忙的安排,以小面積獲得高產(chǎn),減輕大面積的土地壓力。要想實現(xiàn)溫室大棚高效增產(chǎn)的作用,對溫濕度的準確控制是極其重要的。溫濕度的較大變化對農(nóng)作物的生長十分不利,研究結(jié)果表明,由于植物體內(nèi)水分不足導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,首先妨礙了CO2的交換,而使飽和作用顯著下降,特別是在缺水狀況加劇時,給細胞原生質(zhì)的生化作用帶來影響,光合作用顯著下降。這些操作都是人工的,耗費了大量的人力以及物力。單片機因為它具有功能強、高可靠性、體積小、造價便宜和開發(fā)周期短這些優(yōu)勢,廣泛用于自動化測量和控制現(xiàn)場設(shè)備,特別是在日常生活中發(fā)揮的日益重要的作用。為了能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,此次設(shè)計要達到一下指標:(1)工作環(huán)境:溫室大棚。(4)濕度測量誤差:177。(6)溫濕度報警:有。要提高控制系統(tǒng)的可靠性,那么就要注意以下幾個方面:選用的元器件要有很高的可靠性。軟硬件都要進行濾波。 方案比較 方案一采用PLC作為主控制器。采用STC89C52RC單片機作為主控制器,可以用C語言進行編程,由于它支持ISP在線編程,因此可以通過RS232串口將程序燒錄到單片機中,很方便。但是本系統(tǒng)是用于溫室大棚,并沒有其他大型工業(yè)設(shè)備的干擾。另外,中國是農(nóng)業(yè)大國,隨著溫室大棚越來越普及,農(nóng)村對溫濕度控制系統(tǒng)的需求也會越來越旺盛,因此雖然用單片機開發(fā)的周期較長,但是一旦完成開發(fā),后期生產(chǎn)環(huán)節(jié)的邊際成本很小。3 單元模塊設(shè)計 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)包括單片機、電源電路、時鐘電路和復(fù)位電路。電源電路后面的模塊中會單獨提到,用5V的直流電源。在運行過程中,如果程序出錯,也需要進行手動復(fù)位。隨著充電的繼續(xù)進行,電流會逐漸減小,電阻兩端的電壓URIR也逐漸減小,即RST引腳的電勢逐漸減小。 液晶顯示模塊測量到的溫濕度值將顯示到液晶屏LCD1602上,它可以顯示2行,每行16個字符。DDRAM用來存儲要顯示的字符的字模,它和屏幕上的位置是對應(yīng)的,第一行為00H到0FH,第二行為40H到4FH。三者的溫濕度性能如下圖所示。數(shù)據(jù)線要通過一個上拉電阻接到VCC,目的是避免信號沖突,使單片機的引腳只提供低電平,要得到高電平則使該引腳懸空,由上拉電阻提供高電平。有源蜂鳴器由于內(nèi)部集成了振蕩源,所以使用直流電壓就可以驅(qū)動它鳴叫。如上圖所示,單片機的I/,三極管導(dǎo)通,5V的電壓加載到蜂鳴器兩端,于是蜂鳴器鳴叫。光耦的驅(qū)動能力有限,一般電流只能達到30mA左右,不足以驅(qū)動繼電器,因此再加一個三極管放大電流。51單片機P0口所能承受的灌電流最大,可以達到26mA。繼電器選用5V的,驅(qū)動繼電器需要大約100mA的電流,也就是說驅(qū)動繼電器的三極管的集電極電流為Ic100mA。在這里,TLP5214的電流傳輸比為50%,輸出端我們剛才算出的電流IoIb1mA,所以輸入端電流IF最小為2mA,由于電流很小時光耦處于死區(qū),因此要選大點,這里選擇IF10mA。 電源的設(shè)計 電源電路電源電路是整個系統(tǒng)中非常重要的一部分,本設(shè)計中主要用到直流5V電源。因此需要濾波電路將紋波濾掉。需要注意的是,470uF的大電容可以濾低頻,為什么不能濾高頻,?從理論上來說大電容應(yīng)該高頻、低頻都可以,但是由于制造工藝的原因,電解電容的容值做得很大時,它就不再是一個單純的電容了,它等效于一個電容串聯(lián)一個電感。并聯(lián)在LM7805兩端的二極管起保護作用,避免在短路等情況下LM7805輸出端的電壓比輸入端高,從而燒壞LM7805。矩陣式鍵盤較為復(fù)雜,一般用于按鍵數(shù)目較多,而單片機可用的I/O口又比較有限時。本設(shè)計中的鍵盤是低電平有效。在設(shè)計通信接口時,應(yīng)該采用標準接口,這樣才能夠方便而又準確的把單片機和外設(shè)有機的連接起來,從而能形成一個測控系統(tǒng),目前異步串口通信標準有RS一23RS一42RS一485標準。TTL電平中,。R1IN和R2IN表示輸入RS232電平,因此與電腦的串口相連。232就是用來進行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供EIA/TIA232E電平。① STC89C52RC的主要性能參數(shù)(1)增強型8051單片機,6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇,指令代碼與傳統(tǒng)8051單片機是兼容的。(5)內(nèi)含512字節(jié)的RAM。(10)掉電模式和低功耗空閑。在進行程序校驗的時候,輸出指令字節(jié)。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門。在對程序存儲器(ROM)或16位的外部數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時,P2口會送出一個高8位地址數(shù)據(jù)。作輸入端口時,被外部元器件拉低電平的P3口將通過上拉電阻提供電流。在震蕩期穩(wěn)定有效運行情況下,RST端維持兩個機器周期的高電平,便可復(fù)位器件。VCC:電源電壓。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時,外部接石英晶體和微調(diào)電容。傳感器采用瑞士Sensirion公司持有專利的CMOSens? 技術(shù),因此有極高的穩(wěn)定性、準確性、靠性性。SHT10的主要性能參數(shù)如下:1采用兩線制數(shù)字接口,類似于I2C總線的時序。℃,濕度的測量誤差為177。6小體積,可表面貼裝。10可給出全校準相對濕度計溫度值輸出。(串行輸入(SCK),用于微處理器與SHT10之間的同步通信。為了避免發(fā)生信號沖突,微控制器僅僅把數(shù)據(jù)線拉低,在需輸出高電平時,微控制器會將引腳置成高阻態(tài)