【正文】 PC 機(jī)上通過組態(tài)控制繼電器。 土壤栽培由于水分流失多，故水分消耗量要比無土栽培大 7倍左右，且氮、磷、鉀、等養(yǎng)分也易被土壤固定，據(jù)估計(jì)一般養(yǎng)分的損失達(dá) 一半以上，而無土栽培損失很少，尤其是封閉式栽培，幾乎沒有損失。它能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控，以前要測量并控制作物生長環(huán)境的溫度、濕度、光照、 PH值等必須由人親自去測控，這樣既費(fèi)人力、 財(cái)力又費(fèi)時間。我設(shè)計(jì)的這個系統(tǒng)，就是對所學(xué)知識的應(yīng)用，探索怎樣自動化管理工廠。 今天，我們的生活有越來越多的單片機(jī)系統(tǒng)在為我們服務(wù)?，F(xiàn)在不需要專門跑到目的地實(shí)測溫度、濕度、光照、 PH 值，就能遠(yuǎn)程測量并控制。無土栽培花卉，無雜草，無病蟲，清潔衛(wèi)生，便于運(yùn)輸、銷售，也是室內(nèi)陳設(shè)布置的佳品，由于離開了土壤，所以可大大減少勞動量。 系統(tǒng)的組成 該系統(tǒng)的組成模塊包括：單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、傳感器信號采集模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、繼電器控制模塊、 nRF905 無線傳輸模塊等。 方案一 :有線通信方式具有設(shè)備互操作性強(qiáng) 、系統(tǒng)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 經(jīng)方案比較，本設(shè)計(jì)采用方案二。 PCF8591 的 3 個地址引腳A0, A1 和 A2 可用于硬件地址編程，允許在同個 I2C 總線上接入 8 個 PCF8591 器件，而無需額外的硬件。 ADC0831 是美國國家半導(dǎo) 體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 1 通道， 8 位逐次逼近式 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 控制電路的方案選擇 方案一：直接控制各增減設(shè)備。如果用 5V 繼電器驅(qū)動 220V 的控制設(shè)備，設(shè)計(jì)簡單安全。 ●主電源引腳 VSS（接地）和 VCC（ +5V）。 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 2所示。由于微機(jī)電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當(dāng) VCC超過 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，復(fù)位信號才被 撤除，微機(jī)電路開始正常工作。手動按鈕復(fù)位的電路如所示。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 C范圍內(nèi) ,精度為177。 2176。 DS18B20 可以程序設(shè)定 9到 12 位的分辨率，精度為177。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲在 EEPROM 中，掉電后依然保存。溫濕電阻是一種采用新型濕度敏感元件，具有感濕范圍寬，響應(yīng)迅速，抗污染能力強(qiáng)，無需加熱清洗及長期使用性能穩(wěn)定可靠等諸多特點(diǎn)。 光敏電阻受光照后，其阻值會變小。 光敏電阻器是利用 半導(dǎo)體 的 光電效應(yīng) 制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻 減小，入射光弱，電阻增大。其 PH電極主要技術(shù)參數(shù)如表 1 所示。 可以顯示 8 4行 16 16 點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動關(guān)系，通常應(yīng)用與自動化控制電路中。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、 自動化 、運(yùn)動、遙控、測量和通信等裝置中。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。 GNDVCCIN1Q1S9012LED110KR1GND220R11P00 16523amp。 串口通信模塊 RS232 串口 RS232 也稱標(biāo)準(zhǔn)串口，是最常用的一種 串行通訊接口 。 RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。 RS232 引腳如圖 14所示。功能是產(chǎn)生 +12v和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 8腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 RXDTXDR1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10GND15V+2V6VCC16R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U2MAX23210uFC410uFC5GND10uFC610uFC7GND162738495J_232DB9GNDVCC10uFC8GND 圖 15 單片機(jī)和 PC 機(jī)的串口通信電路 nRF905 無線傳輸模塊 nRF905 是工作于 433/868/915MHz 三個 ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué) )頻道的單片射頻收發(fā)器，它由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成， ShockBurstTM 工作模式，自動處理字頭和 CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn) )，使用 SPI 接口與 微控制器通信，配置非常方便。 AMS1117 穩(wěn)壓電路如圖 17所示。 空閑模式TRX_CE=0SPI編程由微控制器PWR_UP=1TX_CE=1向nRF905發(fā)送數(shù)據(jù)包TRX_CE=1？YESNO接收設(shè)備通電啟動nRF905接收模式CD置1地址匹配 AM置1接收數(shù)據(jù)CRC正確？DR置1TRX_CE=1？進(jìn)入空閑模式微控制器通過SPI接口獲取數(shù)據(jù)DR和AM置0AM置0NONOYESYESYES 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 圖 20 nRF905 無線模塊接收流程圖 6 Fameview 組態(tài)軟件設(shè)計(jì) Fameview 組態(tài)軟件簡介 FameView 組態(tài)軟件系統(tǒng)是北京杰控公司集多年 PLC 工程應(yīng)用、開發(fā)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn) ,基于 Windows NT 、 Windows 2020/XP 操作平臺 ,獨(dú)立研制開發(fā)的純 32位、高檔次的軟件 ,其運(yùn)行穩(wěn)定、速度快、簡單易用、功能強(qiáng)大、擴(kuò)展性好 ,能為用戶提供經(jīng)濟(jì)完善的工業(yè)自動化監(jiān)控解決方案 。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器 ,具有以下功能： 同時提供了 RS232和 RS485接口，有兩種工作模式： Modbus RTU 到 Modbus TCP 模式，專門為此模式在此工作模式下，可以支持 2臺 Modbus\TCP 主站同時訪問，即可以支持同時連接 2臺上位機(jī)；透明通道數(shù)據(jù)傳輸模式， 應(yīng)用在非 Modbus 協(xié)議的情況下；設(shè)置簡單，可通過超級終端使用串口或以太網(wǎng)設(shè)置、 也可使用 TELNET 通過以太網(wǎng)設(shè)置；設(shè)置內(nèi)容包括 IP地址、串口參數(shù)、工作模式等； 支持 24VDC 電源冗余，可接入 2路 24VDC 電源，實(shí)現(xiàn)電源冗余。 ●靈活簡單的數(shù)據(jù)存儲、報(bào)表和數(shù)據(jù)分析（制作報(bào)表方便）。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 ●網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、串口服務(wù)器、 ADSL 動態(tài) IP服務(wù)器、短信數(shù)據(jù)服務(wù)。 ● OEM定制（為行業(yè)定制、 VC二次開發(fā)）。 ●選擇啟動系統(tǒng)任務(wù)。 7 系統(tǒng)調(diào)試 硬件調(diào)試 ●液晶顯示的調(diào)試 焊接好硬件電路 ，燒寫 LCD12864 顯示程序，查看液晶顯示屏是否正常顯示。如果不是，檢查 AMS1117 的各腳線路是否連接正確。并依次解決問題。 軟件調(diào)試 硬件調(diào)試成功之后，依次調(diào)試溫度、溫濕、光照和 PH 值的 A/D 轉(zhuǎn)換程序， nRF905無線模塊對采集量的傳輸程序，繼電器控制程序，串口程序等進(jìn)行調(diào)試。在設(shè)計(jì)中我遇到了許多問題。當(dāng)然還有許多問題，還望老師們給予指正。在此我向陳建明老師致以最誠摯的謝意。 最后感謝 西昌學(xué)院 四年來對我 提供的學(xué)習(xí)平臺和給予的 大力栽培。4Re_3Relay_6 腳16523amp。4Re_1Relay_6 腳16523amp。 還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛?他 們的 幫助 和鼓勵 ， 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會順利完成。 當(dāng)然這還要感謝我的指導(dǎo)老師， 陳建明 老師在我設(shè)計(jì)過程中遇到困難時對我的無私幫助 陳老師從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)到最后的論文寫作都給我做了耐心的指導(dǎo)，提出了很多寶貴的建議。 本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對無土栽培的空氣溫度、空氣濕度、環(huán)境光照、溶液 PH 值進(jìn)行采集和控制并能通過組態(tài)實(shí)現(xiàn)控制，讓界面顯得更加直觀。如果不能，還要從硬件和軟件部分找出相應(yīng)的原因，并依次解決問題。如果不能，檢查電路線路連接是否正確，芯片是否燒壞等。 ●無線模塊調(diào)試 確定 AMS1117 的輸出電壓為 后，接好 nRF905 無線模塊，燒入 nRF905 的測試程西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）