【正文】 阻PH 電極單片機(jī)采集繼電器控制設(shè)備單片機(jī)控制組態(tài)nrf905采集端 控制端自動(dòng)控制 指令控制雙向傳輸 圖 1 系統(tǒng)的組成框圖 3 方案的比較和論證 所采集信號(hào)的傳輸方式的選擇 無(wú)土栽培 環(huán)境信息 的采集 與傳輸技術(shù)以及 遠(yuǎn)程監(jiān)控 需要運(yùn)用現(xiàn)代通信手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ● 通過(guò)按鍵遠(yuǎn)程控制繼電器的開(kāi)閉，從而就控制 了相應(yīng)的設(shè)備。如屋頂進(jìn)行無(wú)土栽培，夏天也可使室溫度降低 23度。 該項(xiàng)目成本低、可靠性高、適用性強(qiáng)，它能給予我們更舒適方便的現(xiàn)代化管理。西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 1 緒論 問(wèn)題的提出 當(dāng)今社會(huì)科技正以前所未有的速度發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必須大力發(fā)展電子產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)。家用電器和辦公設(shè)備的智能化、遙控化、模糊控制化已成為世界潮流，而這些高性能無(wú)一不是靠單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 課題的研究意義 無(wú)土栽培技術(shù)與常規(guī)土壤有許多優(yōu)點(diǎn)： ● 產(chǎn)量高、品質(zhì)好 ● 節(jié)約水分和養(yǎng)分 ● 清潔衛(wèi)生 ● 省力省工、易于管理 ● 避免土壤連作障礙 ● 不受地區(qū)限制、充分利用空間 ● 有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代 無(wú) 土栽培 由于 不用土壤，所以擴(kuò)大了植物的種植范圍，沙漠、石山等不毛之地，窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)、屋頂?shù)忍幗钥稍耘唷? 2 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的功能要求 ● 能夠采集空氣溫濕度、光照和培養(yǎng)液 PH值并將數(shù)據(jù)通過(guò) nrf905無(wú)線傳輸?shù)浇K端，西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 并用 LCD12864液晶屏顯示。 系統(tǒng)模塊的組成框圖如圖 1所示。西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 而溫室環(huán)境濕度高、酸性大、光照強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致線纜的老化 ， 降低系統(tǒng)的可靠性。 模數(shù)轉(zhuǎn)換的方案選擇 方案一：采用 8 位 AD 轉(zhuǎn)換芯片 PCF8591 實(shí)現(xiàn)模 數(shù)轉(zhuǎn)換。在 PCF8591 器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號(hào)都是通過(guò)雙線雙向 I2C總線以串行的方式進(jìn)行傳輸。其內(nèi)部 只 有一個(gè)通道。安全顯然得不到保障且不易控制。 從可行性和安全性考慮，本設(shè)計(jì)采用方案二。 ●外接 晶振 引腳 XTAL1和 XTAL2。 GNDVCCP12P13P10P11XTAL12MHZGNDVCCR6GNDVCCEA/VP31XTAL119XTAL218RESET91213141512345678393837363534333221222324252627281716PSEN29ALE/PROG301110VCC40GND20U1C51ENCEPWRUCLKCDAMMISOMOSISCKCSNDRDS30pFC230pFC110uFC3 P07P20P21P22P23P24P25P26P27 圖 2 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) 復(fù)位電路 為確保微機(jī)系統(tǒng)中 電路 穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。 本設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)按鈕復(fù)位 ，手動(dòng)按鈕復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平。由于人的動(dòng)作再快也會(huì)使按鈕保持接通達(dá)數(shù)十毫秒，所以，完全能夠滿足復(fù)位的時(shí)間要求。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò) 電子 調(diào)整頻率的方法保持同步。 DS18B20也 支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 55176。 176。C 。 176。 DS18B20的應(yīng)用電路圖和實(shí)物圖如圖 5所示。 濕敏電阻的電器阻抗 R（ KΩ）如圖6 所示。用來(lái)制作光敏電阻的典型材料有 硫化鎘 （ Cds)及硒化鎘（ CdSe）兩種。 光敏電阻的電器阻抗 R如圖 8所示。 表 1 PH 電極電氣阻抗 型號(hào) 測(cè)量 范圍 溫度 范圍 零點(diǎn) PH值 E201C 014PH 080度 7177。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。它實(shí)際上是用小電流去控制大電流動(dòng)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”，故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。本設(shè)計(jì)運(yùn)用的繼電器為電磁繼電器。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。4Re_1Relay_6 腳123P1Header 3 圖 13 電磁繼電器控制電路 利用三極管飽和導(dǎo)通和截止的的特性就可以實(shí)現(xiàn)接通和斷開(kāi)的功能，但由于它的帶載功率有限，所以需配繼電器擴(kuò)流，并且可以擴(kuò)充觸點(diǎn)的數(shù)量。它是在 1970 年由 美國(guó) 電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合 貝爾系統(tǒng) 、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的 標(biāo)準(zhǔn) 。由于其發(fā)送電平與接收電平的差僅為 2V 至 3V 左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約 15 米，最高速率為20kb/s。 圖 14 RS232 引腳 MAX232 芯片 MAX232 芯片是美 信公司專(zhuān)門(mén)為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 ,使用 +5v單電源供電。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。 第三部分是供電。此外，其功耗非常低，以 10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，工作于接收模式時(shí)的電流為 ，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 圖 17 AMS1117 穩(wěn)壓電路 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) DS18B20 溫度采集子程序流程圖 DBS18B20溫度采集子程序流程圖如圖 18所示。已經(jīng)被成功應(yīng)用于冶金、機(jī)場(chǎng)、化工、電力、配電、環(huán)保、筑路、核輻照、煙草、啤酒、鐵路、煤炭、樓宇、水處理、鍋爐、碼頭輸送等各個(gè)行業(yè) ,經(jīng)實(shí)踐證實(shí)適合所有的大中小型自動(dòng)化項(xiàng)目應(yīng)用 。 Fameview 組態(tài)特點(diǎn) ● FameView 軟件最適合工業(yè) PLC 應(yīng)用。 ●具有特色的畫(huà)面編程技術(shù)（漫游、透明位圖、靜態(tài)圖形轉(zhuǎn)位圖等）。 ●通訊速度快、畫(huà)面刷新快（每幅畫(huà)面上百個(gè)位圖）。 Fameview 組態(tài)性能指標(biāo) ● 設(shè)備通訊 ● 畫(huà)面顯示 ● 變量報(bào)警 ● 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 ● 串口服務(wù)器 Fameview 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)步驟 ●安裝驅(qū)動(dòng)程序。 ●制定設(shè)備數(shù)據(jù)表。如果不能顯示，嘗試調(diào)節(jié)液晶顯示的對(duì)比度，查看顯示程序的接口是否正確，檢查電路線路連接是否正確等。并依次解決問(wèn)題。 ● ADC0831的轉(zhuǎn)換調(diào)試 插好 ADC0831 芯片，燒入程序，查看能否準(zhǔn)確進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。 軟硬件結(jié)合調(diào)試 硬件調(diào)試和軟件調(diào)試成功之后，將各部分程序進(jìn)行揉合處理，分別寫(xiě)入相應(yīng)的單片機(jī)，看看整個(gè)系統(tǒng)能否正常按預(yù)期目標(biāo)工作。在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了許多的錯(cuò)誤，但無(wú)論怎樣，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我來(lái)說(shuō)都是一次難得的鍛煉，使我積累了許多實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) : [1] 張琳娜 .劉武發(fā) .傳感檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用 [M].中國(guó)計(jì)量出版社 ,1999 [2] 李軍 .檢測(cè)技術(shù)及儀表 [M]. 中國(guó)輕工業(yè)出版社 第二版 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 [3] 胡漢才 .單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M].清華大學(xué)出版 社 ,1996 [4] 李志全等 .智能儀表設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用 [M].國(guó)防工業(yè)出版社 , [5] 何立民 .MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京航空航天大學(xué)出版社 ,1990 [6] 潘其光 .常用測(cè)溫儀表技術(shù)問(wèn)答 [J].國(guó)防工業(yè)出版社 ,1989 [7] 楊世成 .信號(hào)放大電路 [M].電子工業(yè)出版社 ,1995 [8] 柴衛(wèi)華 .新型數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 組成的溫度巡檢系統(tǒng) [J].傳感器世 界 ,2022 [9] 劉守義 .鐘蘇數(shù)字電子技術(shù) [M].西安電子科技大學(xué)出版社 [10] 白玉 .單片機(jī)在溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].遼寧教育學(xué)院學(xué)報(bào) , [11] 肖金球 .單片機(jī)原理極其接口技術(shù) [M].清華大學(xué)出版社 , [12] 黃宇飛 .吳江 .秦旭 .單片機(jī)單總線技術(shù) [M].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 ,2022 [13] 王連芬 .層次分析法引論 [M].北京 :中國(guó)人民大學(xué)出版社 ,1990 [14] 何立民 .單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 [M].北京航空航天大學(xué)出版社 , [15] 趙國(guó)強(qiáng) .基于嵌入式操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的污水處理控制系統(tǒng) [J].國(guó)家期刊 , 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 致 謝 詞 離開(kāi)學(xué)校這快半年的時(shí)間，我除了在工作中受益匪淺外，更在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合運(yùn)用，綜合提高，對(duì)知識(shí)的掌握擺脫了書(shū)面的束縛，上升到實(shí)際應(yīng)用的層次。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái) 悉心教導(dǎo)我的 所有老師， 他們 為我打下 了電子相關(guān) 專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ) ，讓我的理論知識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力都有了很大的提升。 謝謝！ 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 附 錄 附錄一：遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)的原理圖 GND1I/O2VCC3U5 DS18B20GNDR5VCCGNDVCCP02P03P00P01DSXTAL12MHZGNDVCCR6GNDVCCEA/VP31XTAL119XTAL218RESET91213141512345678393837363534333221222324252627281716PSEN29ALE/PROG301110VCC40GND20U1C51ENCEPWRUCLKCDAMMISOMOSISCKCSNDRENCE PWRUCLK CDAM DRMISO MOSISCK CSNGND GNDGND GNDGNDVCCDSVCC1TX_EN2TRX_CE3PWR_UP4uCLK5CD6AM7DR8MISO9MOSI10SCK11CSN12GND13GND14U3NRF90510uFC6 22uFC730pFC230pFC110uFC3123DC 插座 (large)GND1Vout2VIN3U4AMS1117GNDVCCGNDVCCIN1Q1S9012LED110KR1GND220R11GNDVCCIN2Q2S9012LED210KR2GND220R22GNDVCCIN3Q3S9012LED310KR3GND220R33GNDVCCIN4Q4S9012LED410KR4GND220R44VCCREF5+IN2IN3CS1SDA6SCL7G