【正文】 RAM。手動(dòng)復(fù)位就是在上電復(fù)位電路的電容兩邊并聯(lián)一個(gè)微動(dòng)開關(guān),需要手動(dòng)復(fù)位時(shí)將其按下,使之接通,RST獲得高電平,而且人按動(dòng)按鈕的時(shí)間肯定是超過兩個(gè)機(jī)器周期的,于是單片機(jī)復(fù)位。剛上電時(shí),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(shí)的電勢為5V。因此上電的時(shí)候就要讓單片機(jī)復(fù)位一次。外部時(shí)鐘方式是把已有的時(shí)鐘信號(hào)從XTAL1或XTAL2送入單片,一般用于有多個(gè)單片機(jī)的情況,所以本設(shè)計(jì)中時(shí)鐘電路采用內(nèi)部時(shí)鐘方式,選用12M的晶振和兩個(gè)30pF的電容與片內(nèi)的高增益反相放大器構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。綜上所述,本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為主控制器。一個(gè)單片機(jī)只要幾塊錢,而一個(gè)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(qiáng)。 用PLC作為主控制器的控制系統(tǒng) 方案二使用單片機(jī)進(jìn)行控制。性價(jià)比高的產(chǎn)品更容易被消費(fèi)者接收,但是設(shè)計(jì)過程中不能盲目地追求性價(jià)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(jì)時(shí),要合理的布線和接地。這種損失不僅包括經(jīng)濟(jì)上和信譽(yù)上的損失,而且可能會(huì)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(jì)中,采用單片機(jī)來控制溫濕度,不僅具有廉價(jià)、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(biāo),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(jì),通過讀取溫、濕度值進(jìn)而了解實(shí)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(jìn)行比較,看溫濕度是否超過限定值,然后進(jìn)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(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村、場所,也可以修建單個(gè)的溫室和塑料大棚,進(jìn)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(jìn)行種植,達(dá)到所謂“地不分東西南北,食不分春夏秋冬”。這個(gè)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(shí)將其與設(shè)定值進(jìn)行對比,如果超出上下限,將進(jìn)行報(bào)警并啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘 要:本設(shè)計(jì)是基于STC89C52RC單片機(jī)的大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng),采用SHT10作為溫濕度傳感器,LCD1602液晶屏進(jìn)行顯示。此外,還可以通過獨(dú)立式鍵盤對設(shè)定的溫濕度進(jìn)行修改。溫室農(nóng)業(yè)可以改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)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(shí)現(xiàn)溫室大棚高效增產(chǎn)的作用,對溫濕度的準(zhǔn)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(shí),給細(xì)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(fèi)了大量的人力以及物力。單片機(jī)因?yàn)樗哂泄δ軓?qiáng)、高可靠性、體積小、造價(jià)便宜和開發(fā)周期短這些優(yōu)勢,廣泛用于自動(dòng)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(jì)要達(dá)到一下指標(biāo):(1)工作環(huán)境:溫室大棚。(4)濕度測量誤差:177。(6)溫濕度報(bào)警:有。要提高控制系統(tǒng)的可靠性,那么就要注意以下幾個(gè)方面:選用的元器件要有很高的可靠性。軟硬件都要進(jìn)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(jī)作為主控制器,可以用C語言進(jìn)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(jī)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(huì)越來越旺盛,因此雖然用單片機(jī)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(jì) 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、電源電路、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。電源電路后面的模塊中會(huì)單獨(dú)提到,用5V的直流電源。在運(yùn)行過程中,如果程序出錯(cuò),也需要進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位。隨著充電的繼續(xù)進(jìn)行,電流會(huì)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(gè)字符。DDRAM用來存儲(chǔ)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(gè)上拉電阻接到VCC,目的是避免信號(hào)沖突,使單片機(jī)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(dòng)它鳴叫。如上圖所示,單片機(jī)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(dòng)能力有限,一般電流只能達(dá)到30mA左右,不足以驅(qū)動(dòng)繼電器,因此再加一個(gè)三極管放大電流。51單片機(jī)P0口所能承受的灌電流最大,可以達(dá)到26mA。繼電器選用5V的,驅(qū)動(dòng)繼電器需要大約100mA的電流,也就是說驅(qū)動(dòng)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(shí)光耦處于死區(qū),因此要選大點(diǎn),這里選擇IF10mA。 電源的設(shè)計(jì) 電源電路電源電路是整個(gè)系統(tǒng)中非常重要的一部分,本設(shè)計(jì)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(shí),它就不再是一個(gè)單純的電容了,它等效于一個(gè)電容串聯(lián)一個(gè)電感。并聯(lián)在LM7805兩端的二極管起保護(hù)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(jī)可用的I/O口又比較有限時(shí)。本設(shè)計(jì)中的鍵盤是低電平有效。在設(shè)計(jì)通信接口時(shí),應(yīng)該采用標(biāo)準(zhǔn)接口,這樣才能夠方便而又準(zhǔn)確的把單片機(jī)和外設(shè)有機(jī)的連接起來,從而能形成一個(gè)測控系統(tǒng),目前異步串口通信標(biāo)準(zhǔn)有RS一23RS一42RS一485標(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動(dòng)器、2接收器和一個(gè)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(qiáng)型8051單片機(jī),6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇,指令代碼與傳統(tǒng)8051單片機(jī)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(jìn)行程序校驗(yàn)的時(shí)候,輸出指令字節(jié)。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯門。在對程序存儲(chǔ)器(ROM)或16位的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí),P2口會(huì)送出一個(gè)高8位地址數(shù)據(jù)。作輸入端口時(shí),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(yùn)行情況下,RST端維持兩個(gè)機(jī)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(shí),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(zhǔn)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(shí)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(zhǔn)相對濕度計(jì)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(hào)沖突,微控制器僅僅把數(shù)據(jù)線拉低,在需輸出高電平時(shí),微控制器會(huì)將引腳置成高阻態(tài)