【正文】 如表 31。 1%RH/年 實(shí)物如圖 34 所示 ： 圖 34 DHT11 模塊 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 DHT11 內(nèi)部不含有電阻式感濕元件和 NTC 測(cè)溫元件。 其基本參數(shù)如表 32 所示 ： 表 32 TSL2561 技術(shù)參數(shù) 供電電壓 ～ DC 輸出類型 I178。 100ppm SPAN＜177。該傳感器使用方便，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)場(chǎng)所的 CO?檢測(cè) 。 表 34 MQ2 技術(shù)參數(shù) Vc 回路電壓 ≤ 15V (AC or DC) Vh 加熱電壓 177。 其實(shí)物如圖 38 所示 ： 圖 39 DHT11 引腳定義 DHT11 與 MCU 連接如圖 39 所示 ： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 310 DHT11 連接圖 DHT11 采用單線雙向串行接口，它的 DATA 引腳 用于與微處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸和同步， 單總線數(shù)據(jù)格式一次通訊時(shí)間一般為 4ms 左右， 數(shù)據(jù)分為小數(shù)部分和整數(shù)部分 。 當(dāng) MCU 發(fā)送一個(gè)開(kāi)始信號(hào)后， DHT11 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后， DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出 40bit 的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)該引腳電平 高低 不同，該器件有 3個(gè)不同的訪問(wèn)地址可供選擇。C 總線的時(shí)鐘信號(hào) 線 。C 總線的數(shù)據(jù)線。 TSL2561 的 4 號(hào)引腳接 S3C2440A 的 GPE14， 6號(hào)引腳接 GPE15。其流程如下： 1. 主機(jī)發(fā)送其實(shí)信號(hào) ； 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 2. 主機(jī)發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)（ 7 位地址，最后 1 位寫(xiě)“ 0”執(zhí)行 R）； 3. 從機(jī)發(fā)送應(yīng) 答信號(hào)； 4. 從機(jī)向主機(jī)發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)； 5. 主機(jī)產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)； 6. 主機(jī)發(fā)送停止信號(hào)。 引腳 4： 串口發(fā)送引腳 TXD。 引腳 3：模擬電壓輸出。 MQ2 與主控連接如圖 316 所示 ： 圖 316 MQ2 模塊連接 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 167。 167。 485 通信接口設(shè)計(jì) 本 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 預(yù)留一 RS485 通信協(xié)議的串口接口，該接口使用 SN75LBC184接口芯片將 RS232 協(xié)議轉(zhuǎn)換為 RS485 協(xié)議。所以在用 RS485 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)必須區(qū)分是發(fā)數(shù)據(jù)還是收數(shù)據(jù)。 報(bào)警 與復(fù)位電路設(shè)計(jì) 本智能農(nóng) 業(yè) 監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 火災(zāi)報(bào)警電路為蜂鳴器報(bào)警電路。由于材料限制先用 LED 燈代表相應(yīng)的調(diào)控信息。如果說(shuō)硬件是 “ 身體 ” 的話，那么軟件就是 “ 靈魂 ” 。 Keil 系列軟件使用方便、功能強(qiáng)大，具有良好的調(diào)試界面和有益的編譯效果，應(yīng)用非常廣泛。 軟件流程分析 主 程序 流程圖： 否開(kāi) 始否參 數(shù) 初 始 化延 時(shí)各 傳 感 器 A D 采 集 并傳 回 數(shù) 據(jù)判 斷 溫 室 環(huán) 境是 否 超 標(biāo)判 斷 是 否 發(fā) 生火 災(zāi)報(bào) 警復(fù) 位環(huán) 境 調(diào) 控是數(shù) 碼 顯 示是 圖 42 程序主流程圖 主程序 是 一個(gè) while(1)循環(huán)，其主要流程是：系統(tǒng)上電 首先 對(duì)主控 各個(gè)IO 口進(jìn)行配置 ，設(shè)置各個(gè)環(huán)境變量，并對(duì)環(huán)境變量閾值進(jìn)行賦值，以及調(diào)用各個(gè)模塊的初始化函數(shù)，然后在 while(1)循環(huán)中調(diào)用各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)采集函數(shù)， LCD 屏顯示函數(shù)，然后對(duì)各環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，看是否觸發(fā)中斷進(jìn)行調(diào)控，或者進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。 2. TSL2561 模塊 TSL2561 模塊程序設(shè)計(jì) 流程如圖 44 所示： 開(kāi) 始初 始 化設(shè) 置 積 分 時(shí) 間設(shè) 置 中 斷 門 限值設(shè) 置 中 斷 寄 存器延 時(shí) 等 待 轉(zhuǎn) 換結(jié) 束讀 取 通 道 寄 存器 值計(jì) 算 光 照 強(qiáng) 度值結(jié) 束 圖 44 TSL2561 模塊程序流程 TSL2561 可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) I178。河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 TSL2561 的程序設(shè)計(jì)主要是先往器件內(nèi)輸入光照強(qiáng)度 下線閾值，然后再根據(jù)I178。 167。 167。 167。 167。 167。 167。 系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中 認(rèn)為改變傳感器所處環(huán)境，查看顯示模塊數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)儀器測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并觀察檢測(cè)指標(biāo)超過(guò)閾值時(shí)看調(diào)控模塊是否正常運(yùn)行（相應(yīng) LED 燈是否正常點(diǎn)亮）。若需要更精確的檢測(cè)數(shù)據(jù)需要更換更優(yōu)良的傳感器。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 參考文獻(xiàn) [1]楊碩 . [基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫室植物生長(zhǎng)光照強(qiáng)度監(jiān)控系統(tǒng)的研究 ]. 重慶大學(xué) ， 2021， P13P15 [2]黃衛(wèi)良 . 力、熱、光、磁傳感器演示儀 的 制作 . 軟件：教育現(xiàn)代化（電子版） ， 2021， 28（ 2） ， P19P20 [3]于海業(yè)， 張?jiān)弃Q，孫瑞東 .基于 LabVIEW 的溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究 . 農(nóng)機(jī)化研究， 2021， 36（ 1）， P75P77 [4]牛偉 . 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MH410D5 模塊 MH410D5 模塊程序設(shè)計(jì) 流程如圖 45 所示 ： 開(kāi) 始初 始 化CO?濃 度 采 集延 時(shí) 等 待 轉(zhuǎn) 換結(jié) 束讀 取 串 口 接 收端 數(shù) 據(jù)結(jié) 束 圖 45 MH410D5 模塊程序流程 MH410D5 傳感器具備標(biāo)準(zhǔn) UART 管腳 的 TXD、 RXD 引腳，并且能夠直接將模擬量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)量，所以該模塊的程序設(shè)計(jì)主要考慮串口相關(guān)寄存器配置，和串口 TXD 端的數(shù)據(jù)讀取。當(dāng)主控往 TSL2561 內(nèi)部寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)送 起始信號(hào)、 器件地址，然后發(fā)送要寫(xiě)的數(shù)據(jù)。 各模塊 程序設(shè)計(jì) 167。 167。 所以軟件的設(shè)計(jì)很大程度上決定了系統(tǒng)的性能。 LED 熄滅代表停止調(diào)控。 AD 輸入電路如圖 321 所示 ： 圖 321 AD 輸入電路 報(bào)警電路如圖 322 所示 ： 圖 322 報(bào)警電路 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 復(fù)位電路如圖 323 所示 ： 圖 323 復(fù)位電路 167。 DIR2 可直接由 MCU 控制，發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)拉高即可。但 RS485是將信號(hào)準(zhǔn)換為差分 信號(hào)然后再進(jìn)行傳輸?shù)?，也就?RS485 中的 A、 B 引腳 。 MCU 外圍電路設(shè)計(jì) 167。 167。 本系統(tǒng) 所選主控 S3C2440A 自帶 10 位 CMOS ADC（模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 ）是一個(gè) 8 通道模擬輸入的再循環(huán)類型設(shè)備。 MH410D5 的 5 引腳為 UART 管腳可直接與儀表電路通訊， 本系統(tǒng)選擇S3C2440A 的 UART0 的 GPH3 和 GPH2 分別與 5 引腳相連， 它與主 控的連接方式如圖 314 所示 ： 圖 314 MH410D5 與主控連接 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 4. MQ2 MQ2 模塊共有 4 個(gè)引腳，其引腳分布如圖 315 所示 ： 圖 315 MQ2 模塊引腳分布 引腳 1：接 5V 電源正極。 引腳 2： 模擬電壓輸出引腳 Vout。 本系統(tǒng)中 S3C2440A 做主機(jī)， TSL2561 為從機(jī)。C 總線通信協(xié)議。當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)用戶設(shè)置的 閾值時(shí)，器件會(huì)從該引腳輸出一個(gè)中斷信號(hào)。C 從器件訪問(wèn)地址 GND 0101001 Float 0111001 VDD 1001001 引腳 3：信號(hào)地。 2. TSL2561 TSL2561 的封裝形式為 6LEAD TMB，其引腳分布如圖 311 所示 ： 圖 311 TSL2561 封裝圖 各引腳功能如下： 引腳 1：電源引腳，工作電壓范圍 ～ 。 數(shù)據(jù)格式： 8 位 濕度整數(shù)數(shù)據(jù) +8 位 濕度小數(shù)數(shù)據(jù) +8 位 溫度整數(shù)數(shù)據(jù) +8 位 溫度小數(shù)數(shù)據(jù) +8 位 校驗(yàn)和 。 3Ω (室溫 ) Ph 加熱功率 ≤ 900mW 使用溫度 10℃ ～ 50℃ 儲(chǔ)藏溫度 20℃～ 70℃ 相對(duì)濕度 小于 95%RH 氧氣濃度 21%(標(biāo)準(zhǔn) ) 探測(cè)濃度范圍 100ppm～ 10000ppm(丙烷 ) 300ppm～ 5000ppm(丁烷 ) 5000ppm～ 20210ppm(甲烷 ) 300ppm～ 5000ppm(氫氣 ) 100ppm～ 2021ppm(酒精 ) 輸出方式 模擬量輸出及 TTL 電平輸出 TTL 輸出 低電平有效 模擬量輸出 0～ 5V(濃度越高電壓越高 ) 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 實(shí)物如圖 38 所示 ： 圖 38 MQ2 模塊 167。 由于它的這種特性使 MQ2 成為一款可以檢測(cè)多種可燃性氣體，并且適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。 300ppm/月 SPAN＜177。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3. MH410D5 MH410D5 是一款通用型、智能型、微型紅外氣體傳感器 ，它利用非色散紅外（ NDIR）原理對(duì) 空氣中存在的 CO?進(jìn)行檢測(cè)，具有良好的選擇性、 無(wú)氧氣依賴性、性能能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。其傳輸距離在 20M 以上，并且它 體積小、功耗低、性能穩(wěn)定可靠、封 裝簡(jiǎn)單、連接使用方便、成本低廉等特點(diǎn)，使其在應(yīng)用上廣受歡迎。 2℃ 濕度測(cè)量精度 177。 MQ2 可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款應(yīng)用廣泛 的低成本 氣體 傳感器。而這類傳感器存在對(duì)氣體 選擇性差、河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 易出現(xiàn)檢測(cè)錯(cuò)誤 、 穩(wěn)定性差 需要頻繁校準(zhǔn)、使用 壽命較短等缺點(diǎn) 。