【正文】 J2單片機系統(tǒng)傳感器接口液晶屏接口E E P R O M 存儲器電路P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 27P 26P 25P 27P 26P 25P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07R9R 1010K+ 5VGNDGNDK2TH+K3THK5HHK4HH+GNDR 171KR 181KQ6901 2Q7901 2+ 5V+ 5VLRK j1K j2123J4C O N 3123J3 C O N 3D1D2R 19R 20LR+ 5V繼電器驅(qū)動GND+ 5V 32 1P1P O W E R112233445566S1+ 5V電源GNDGNDGNDC O M1R12R23R34R45R56R67R78R89R P 210212J5C O N 2A+M1 圖 電路總體設(shè)計 系統(tǒng)具體工作方式如下：通過 DHT11 檢測出當(dāng)前環(huán)境下的溫濕度，將所測蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 20 數(shù)據(jù)交給 STC89C52 單片機進行分析和處理，并分別存入不同數(shù)組以便顯示時候用。例如濕度超出上限，報警信號可以通過三極管驅(qū)動繼電器，以控制外部排風(fēng)扇。其中硬件部分主要是由六個大的模塊構(gòu)成，分別是單片機控制模塊、傳感器模塊、液晶顯示模塊、報警模塊、控制模塊以及閾值設(shè)置模塊。對于與系統(tǒng)、硬件無聯(lián)系的程序，可以借助在線調(diào)試手段，發(fā)現(xiàn)邏輯錯誤后，返回到第一步修改，直到邏輯錯誤糾正為止。下載完成后程序自動運行，或重上電后程序正常運行。 打 開 STC 單片機下載軟件文件夾，點擊運行 程序，出現(xiàn)如下界面如下圖。 蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 17 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動安裝 打開 USB 驅(qū)動文件夾下的 安裝文件，按提示安裝 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動程序。 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在燒錄前要對 STC_ISP_V480 進行一些必要的設(shè)置。 Proteus 簡介 Proteus 軟件是由英國 Labcenter electronics 公司開發(fā)的 EDA 工具軟件，Proteus 軟件有者三十多多年的歷史，在世界范圍內(nèi)被廣泛使用，除了具有和其它 EDA 工具一樣的原理布圖、 PCB 自動布線以及電路仿真的功能外，其最大的功能是，它的電路仿真是互動的，主要是針對微處理器應(yīng)用，除此之外，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出， 還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等 。然后進行軟件設(shè)計時，先搞清楚各個部分的子程序及它們的流程圖，然后進行 C 語言編程，最后將它們系統(tǒng)的編程。 溫濕度閾值存儲在 EEPROM 芯片 AT24C02 中，并可以通過 K1—K4 按鍵調(diào)節(jié)并保存，其中 K1 為溫度上限增加， K2 為溫度上限減小， K3 為濕度上限增加， K4 為濕度上限減小。 蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 14 本電路采用常開繼電器組成控制電路，本次設(shè)計只是降低溫室數(shù)值。 單片機 IO 引腳輸出的電流較小，因此需要增加一個電流放大的電路，即通過三極管來放大驅(qū)動報警燈（不同顏色的發(fā)光二極管）。 溫濕度傳感器采集來的溫濕度與單片機設(shè)定的溫濕度值相比較。 圖 LCD 與單片機接口電路 蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 13 液晶顯示的原理主要是利用液晶的物理特性，由電壓對其顯示區(qū)域進行有效控制，上電就會 顯示出來，也可以顯示出設(shè)定的圖形及其文字與字母。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 相對來說，液晶顯示器內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC 是主要的功耗來源，因此耗電量比其它顯示器要小得多。 使用的單片機系統(tǒng)液晶顯示器作為輸出設(shè)備具有以下優(yōu)點 : 由于液晶顯示接收信號中的每個點保存后的顏色 和亮度，恒定的光，而不是作為一個陰極射線管 (CRT)顯示需要不斷刷新新的亮點。 在本設(shè)計系統(tǒng)中，不僅需要顯示測量的溫濕度值，而且還要顯示不同的溫濕度報警參數(shù)，顯示模塊的設(shè)計是十分必要的。 LCD1602概述 顯示器使用最多的是發(fā)光二極管顯示器 ( LED )和液晶顯示器 ( LCD )。網(wǎng)上買比較廉價，最低的六塊錢左右。 總結(jié)：在編程使用方面，兩者難度差不多，原理差不多，都是寫指令、寫地址、蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 11 寫數(shù)據(jù)等等。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit，高位先出。一般建議連接線長度短于 20 時用 5K上拉電阻 ,大于 20 米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。1%RH/年； 本次設(shè)計采用溫濕度傳感器 DHT11。 DHT11 實物圖如圖 ： 圖 DHT11實物 DHT11傳感器模塊的軟件流程如圖 ： 蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 9 圖 DHT11 傳感器模塊程序流程 DHT11 的技術(shù)參數(shù)如下： 供電電壓： ~ DC； 輸出：單總線數(shù)字信號； 測量范圍：濕度 20～ 90%RH，溫度 0~50℃ ； 測量精度：濕度 177。 數(shù)字型溫濕度傳感器的特點是直接輸出數(shù)字量。這些都將使得系統(tǒng)安裝P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 (R X D )10P 3. 1 (T X D )11P 3. 2 (IN T 0 )12P 3. 3 (IN T 1 )13P 3. 4 (T 0)14P 3. 5 (T 1)15P 3. 6 (W R )16P 3. 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20(A 8 )P 2 .021(A 9 )P 2 .122(A 1 0 )P 2 .223(A 1 1 )P 2 .324(A 1 2 )P 2 .425(A 1 3 )P 2 .526(A 1 4 )P 2 .627(A 1 5 )P 2 .728P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31(A D 7 )P 0 .732(A D 6 )P 0 .633(A D 5 )P 0 .534(A D 4 )P 0 .435(A D 3 )P 0 .336(A D 2 )P 0 .237(A D 1 )P 0 .138(A D 0 )P 0 .039V C C408 9C 5 2Y111.0592MHzC230C3 30R71 0KV C C+ C11 0u F1 23 4K0R E S E TV C C蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 8和維護的難 度增大，從而使故障率增大。卻也能滿足設(shè)計要求。測溫精度為 \+2℃ ，測濕精度為 \+5%RH。 DHT11 采用的是數(shù)字模塊采集技術(shù)與溫濕度傳感技術(shù)，這兩項技術(shù)確保產(chǎn)品具有較高的可靠性與穩(wěn)定性。 HS1101 是電容式濕度傳感器。 DS18B20 是一線式數(shù)字溫度傳感器。 上電復(fù)位： STC89 系列單片為高電平復(fù)位，通常情況下在復(fù)位引腳 RST 上連接一個電容到 VCC，再連接一個電阻到 GND，由此形成一個 RC 充放電回 路保證單片機在上電時 RST 腳上有足夠時間的高電平進行復(fù)位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為 10K 和 10uF。復(fù)位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復(fù)位有效。其發(fā)出的時鐘脈沖直接送入單片機內(nèi)定時控制部件。 振蕩電路（時鐘電路）最重要的是 STC89C52 單片機正常工作需要的時鐘電路提供一個穩(wěn)定的工作頻率。足夠本設(shè)計運行，且價格便宜，下載程序方便。雖然快是好事，但是這樣一來，在 AT 上好使的程序在 STC 上不一定好用，最典型的例子就是那些 對時序有嚴(yán)格要求的模塊，用 STC 時注意得加長延時，大約是 AT的 10~30 倍就差不多，這一點可以通過調(diào)試驗證。并且 AT89C51 芯片可以提供三級程序存儲器加密，提供了簡捷而又可靠的加密手段 ，可以完全保證程序或者系統(tǒng)不被仿制。其次， AT89C52 目前的售價比8031 還低，市場供應(yīng)也很充足。該報警信號可以通過三極管驅(qū)繼電器，以控制外部風(fēng)機或加熱器。該信號也可以通過三極管驅(qū)動繼電器打開或切斷風(fēng)機、加熱器等外部設(shè)備。假如要求更寬測量范圍，只需更 換溫濕度傳感器型號，硬件電路及軟件程序全兼容。數(shù)據(jù)處蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 4理模塊是采用微處理器芯片 STC89C52，其可靠性高，抗干擾能力強，來完成溫濕度數(shù)據(jù)的采集、運算和邏輯控制的功能。系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)硬件的設(shè)計和系統(tǒng)軟件的設(shè)計。然而目前應(yīng)用于溫室大棚的溫濕度測控系統(tǒng)大多數(shù)采用模擬溫度傳感器、多路模擬開關(guān)、 A/D 轉(zhuǎn)換器及單片機 等組成的傳輸系統(tǒng)。傳感器采用熱電阻、熱電偶等模擬器件。除此之外，還有很大的藥用價值，古籍記載 ，絲瓜具有清熱化痰、行血脈等功效。一般在溫濕度適宜，風(fēng)較小的天氣是最有 利于絲瓜的生長。所以在生產(chǎn)上必須選擇適宜絲瓜所適應(yīng) 的生長環(huán)境條件。采用廉價的電子產(chǎn)品使其價格能被廣大農(nóng)民所接受，才能使智能溫室大棚控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)代化智能溫室大棚控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于西方先進國家，尤其是美國。而且溫室大棚能夠擺脫環(huán)境對植物生長的限制，使不同的農(nóng)作物在不適合生長的季節(jié)產(chǎn)出，從而也使得季節(jié)的 變化對農(nóng)作物的生長不再產(chǎn)生過度影響。應(yīng)用電子計算機和自動控制技術(shù)來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志。 蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 11 設(shè)計概述 現(xiàn)代社會隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是 農(nóng)業(yè)方面，更多技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究和開發(fā)越來越受到重視。這種傳統(tǒng)的方法不但大大增加了成本，浪費了人力物力，而且很難達(dá)到 預(yù)期的成果。t do the prehensive popularization. Is the actual situation, developed a set of low price, high performance of the greenhouse temperature and humidity control system, in our country has a very broad application prospects and practical significance. STC89C52 singlechip microputer as the core controller, this paper bined with digital temperature and humidity sensor DHT11 capacitance type, LCD display and 1602 simulation adjustment module, plete the design of hardware circuit. Through software programming control data downloaded to the singlechip microputer temperature and humidity display, threshold Settings. The design system can realize the function is as follows: through four buttons easily realize the adjustment of the upper limit of temperature and humidity, LCD screen can display the current environmental temperature and humidity in real time. Chip AT24C04 storage limit the maximum temperature and humidity can be permanent when power supply drop. When temperature or humidity transfinite alarm signal light lamp accordingly. Combined with the tra