【正文】 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................................. II 目 錄 ................................................................................................................................................. III 1 概述 .................................................................................................................................................. 1 2 蔬菜大棚的系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................................................... 2 控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) .................................................................................................................. 2 系統(tǒng)的工作原理 ................................................................. 2 .................................................................................................................... 3 系統(tǒng)主控制器部分設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 3 AT89C51的工作原理 ........................................................ 3 AT89C51的復(fù)位電路 ........................................................ 4 AT89C51的引腳功能 ........................................................ 4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 .................................................................................................................. 7 LED顯示器 ........................................................................................................................... 10 A/D轉(zhuǎn)換接口 ........................................................................................................................ 11 A/D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理及器件簡(jiǎn)介 ....................................... 11 ADC0809與 AT89C51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) ....................................... 13 單總線數(shù)字溫度傳感器 DS1820.............................................................................................. 15 的主要特性 .............................................................................................................. 15 ............................................................................................................... 15 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................................................ 16 設(shè)計(jì)方法 .............................................................................................................................. 16 主程序的分析與說(shuō)明 ............................................................................................................. 16 5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 ………………………………………………………………………………………………… .17 ……………………………………………………………………………………… .17 ……………………………………………………………………………… .17 …………………………………………………………… ……………… .17 …………………………………………………………………………………… .18 ………………………………………………………………………………………… .19 結(jié)論 ……………………………………………………………………………………………………………… ...20 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................................. 22 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 1 概述 想要長(zhǎng)出好的蔬菜，蔬菜大棚的溫度控制是非常 重要的，溫室環(huán)境測(cè)控，即根據(jù)植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)環(huán)境條件的總稱(chēng)。鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 II 摘 要 蔬菜大棚溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)由主控制器 AT89C51單片機(jī)、并行口擴(kuò)展芯片 825 74LS37A/D 轉(zhuǎn)換器 080溫度傳感器 DS18固態(tài)繼電器、 RAM626掉電保護(hù)和 LED 顯示器和報(bào)警電路等構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜大棚溫度的檢測(cè)與控制，從而有效提高蔬菜的產(chǎn)量。由 于利用了單片機(jī)及數(shù)字控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)的各方面性能得到了顯著的提高。隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐步采用配置靈活、開(kāi)放式結(jié)構(gòu)、運(yùn)算能力較強(qiáng)、高可靠性、完善的開(kāi)發(fā)手段及具有數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析、打印報(bào)表等功能的測(cè)控系統(tǒng)所代替，取得了 較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前 ，我國(guó)農(nóng)業(yè)正處在從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向以優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。蔬菜大棚作為一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，其內(nèi)部形成了一個(gè)小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長(zhǎng)的重要條件。蔬菜生長(zhǎng)的適宜溫度為 20176。因此，要適時(shí)調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度，避免高溫危害。通過(guò)調(diào)節(jié)溫度可以有效地控制二者的濃度。由于智能溫度傳感器DS18B20 既能對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，又能設(shè)定所需要控制的溫度，并對(duì)溫度值能夠 把二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，所以本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中選用智能溫度傳感器 DS18B20。由于該溫度計(jì)采用數(shù)字輸出形式，故不需要 A/D轉(zhuǎn)換器?？梢酝ㄟ^(guò)按鍵來(lái)完成手動(dòng) /自動(dòng)控制方式的切換 。整個(gè)系統(tǒng)以 AT89S51 單片機(jī)為主機(jī)，其他設(shè)備為從設(shè)備。本系統(tǒng)通過(guò)單總線可以掛接很多個(gè)智能溫度傳感器 DS18B20，用于溫室大棚內(nèi)不同地方的溫度測(cè)量和控制。當(dāng)采集的溫度值低于下限報(bào)警溫度值時(shí)，系統(tǒng)又發(fā)出報(bào)警，并同時(shí)起動(dòng)制熱設(shè)備，使大棚內(nèi)的溫度上升，當(dāng)溫度上升到一定的程度，即高于下限復(fù)位值時(shí)，立即關(guān)閉制熱設(shè)備， 使制熱設(shè)備停止工作，從而使溫室大棚的溫度值維持在一定的范圍內(nèi)。 1） 運(yùn)算器 運(yùn)算器包括算術(shù)邏輯運(yùn)算部件 ALU、累加器 ACCC、 B 寄存器、暫存寄存器 TMP1和 TMP程序狀態(tài)寄存器 PSW、 BCD 碼運(yùn)算調(diào)整電路等。電容器 C1 和 C2 通常都取 30pF 左右，選用不同的電容量對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。 2 I/O口結(jié)構(gòu)： AT89C51 單片機(jī)有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 接口，記作 P0、 P P2 和 P3，每個(gè)端口都是8 位準(zhǔn)雙向口，共占 32 根引腳。 在程序存儲(chǔ)器中，有 6 個(gè)地址單元被保留用于某些特定的地址，如下表 21 所示。 表 31 AT89C51 的復(fù)位、中斷入口地址 入口地址 說(shuō)明 0000H 復(fù)位后， PC=0000H 0003H 外部中斷 入口 000BH 定時(shí)器 T0 溢出中斷入口 0013H 外部中斷 入口 001BH 定時(shí)器 T1 溢出中斷口 0023H 串行口中斷入口 它們具有計(jì)數(shù)和定時(shí)兩種工作方式以及四種工作模式。其中，兩個(gè)外部中斷源；兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ T0、 T1）的溢出中斷源 TE0 和 TF1；一個(gè)片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源 RI 或 TI。 本設(shè)計(jì)采用上電復(fù)位電路，所謂上電復(fù)位，是指單片機(jī)只要一上電，便自動(dòng)地進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 Vss：接電源地。 XTAL2：接外部晶體的另一端。單片機(jī)商店后，只要在該引腳上輸入 24 個(gè) 振蕩周期（ 2 個(gè)機(jī)器周期）寬度以上的高電平就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位；若在 RST 與 Vcc 之間接一個(gè) 10? F 的電容，而在 RST 與 Vss 之間接一個(gè) ? 的下拉電阻，則可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)上電自動(dòng)復(fù)位。 P0 口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8個(gè) LSTTL 負(fù)載。 ～ ： P2 是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 端口。它是一個(gè)復(fù)用功能口，作為第一功能使用時(shí)，為普通 I/O 口，其功能和操作方法與 P1 口相同。 表 32 功能表 鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7 口線 第二功能 RXD（串行口輸入） TXD（串行口輸出） 0INT （外部中斷 0 輸入） 1INT （外部中斷 1 輸入） T0（定時(shí)器 0 的