【正文】 開始先掃描按鍵，判斷是否有按鍵被按下，確定有按鍵被按下時判斷被按下的是哪個按鍵，如果是按鍵S1，系統(tǒng)將進(jìn)入設(shè)置模式，這時按鍵S2和S3被啟用，進(jìn)入那個參數(shù)的設(shè)置取決于按鍵S1被按下的次數(shù)，S1被按下一次，進(jìn)行溫度值設(shè)置，S1被按下兩次，進(jìn)行濕度值設(shè)置，S1被按下三次，進(jìn)行光照度設(shè)置，當(dāng)按下第四次，返回正常顯示，按鍵S2和S3被禁用。設(shè)置顯示預(yù)設(shè)值之后進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)的讀取，接著按前面所述的LCD3310點陣顯示原理進(jìn)行顯示。（6）報警電路（7）變頻器電路 PID控制算法PID（比例積分微分）控制器作為最早實用化的控制器己有50多年的歷史，現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。S4為確定鍵，確定預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)。這樣的方式可以方便鍵盤掃描部分的的編程。平時所有的數(shù)據(jù)輸入線都被連接成高電平，當(dāng)任何一個鍵按下時，與之相連的數(shù)據(jù)輸入線將被拉成低電平。本系統(tǒng)需要用到+5V、+12V、+24V直流電源；LM78/LM79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。再通過整流電路將正弦波電壓轉(zhuǎn)換為單一方向的脈動電壓。有源蜂鳴器只需要在其供電端加上額定直流電壓，其內(nèi)部的震蕩器就可以產(chǎn)生固定頻率的信號，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音。二極管起保護(hù)作用，防止繼電器產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢燒壞三極管或繼電器。以及一個繼電器控制開關(guān)遮陽。ILE接VCC即高電平數(shù)據(jù)鎖存允許信號端有效；基準(zhǔn)電壓VREF接VCC。雙緩沖方式是先使輸入寄存器接收資料，再控制輸入寄存器的輸出資料到DAC寄存器，即分兩次鎖存輸入資料。所以本設(shè)計中A/D轉(zhuǎn)換器連接成查詢方式。在讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果時。下面介紹兩種最常用的方式：查詢方式和中斷方式。本設(shè)計選擇的A/D轉(zhuǎn)換器芯片為ADC0809。5V電源可直接供電。等量電容HS1101/HS1100通過R8與R9充電到門限電壓（），通過R8放電到觸發(fā)電平（），然后R9通過引腳7短路到地。由于本系統(tǒng)需要3個計數(shù)端口，所以采用上面的8253進(jìn)行拓展。該電壓由TL431提供。從CLKi，輸入的應(yīng)是一定頻率的時鐘脈沖，由它對計數(shù)器進(jìn)行減“1”計數(shù)， 定時時間從寫入計數(shù)值開始，到計數(shù)值計到“0”為止，這時OUTi輸出正跳變，表示定時時間到。當(dāng)GATE=1時，允許減“1”計數(shù)；GATE=0時，禁止減“1”計數(shù)； 計數(shù)值將保持GATE有效時的數(shù)值不變， 待GATE重新有效后，減“1”計數(shù)繼續(xù)進(jìn)行。 單片機(jī)外圍電路 8253拓展電路設(shè)計 8253拓展芯片電路，8253芯片具有3個計數(shù)端口，可供3個頻率輸出的濕度傳感器所使用。時鐘電路：又稱為振蕩電路，是單片機(jī)工作的時間基準(zhǔn)，決定單片機(jī)工作速度。它包括電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路。對于該溫度濕度以及光照控制系統(tǒng)分析可知，由于三者都具有大慣性、大滯后、數(shù)學(xué)模型不易確定等特點，要求達(dá)到比較高的精度，則需要程序不斷修改調(diào)節(jié)器參數(shù)，以適應(yīng)對象模型的變化，這樣會使控制算法以及程序?qū)崿F(xiàn)都比較困難。PID調(diào)節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)校正的一種有效方法，它的參數(shù)整定方式簡便，結(jié)構(gòu)改變靈活。如果開始檢測的空氣濕度在適宜的范圍，單片機(jī)則維持現(xiàn)有狀態(tài)不變。（1） 信號采集 由濕度傳感器、溫度傳感器、光敏電阻組成。（1）DAC0832是微處理器兼容型D/A轉(zhuǎn)換器，可以充分利用微處理器的控制能力實現(xiàn)對D/A轉(zhuǎn)換的控制，可以和微處理器的控制線相連，接受微處理器的控制。DAC0832以其價廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。靈活的輸出電壓范圍：VSS～VDD；電源上電復(fù)位功能；主要性能如下：單/雙工作電源；內(nèi)部運算放大器根據(jù)需要可配置成＋1或＋2的增益，也可作四象限乘法器。為L700變頻器。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。電磁繼電器一般由 電磁鐵、銜鐵、彈簧片、觸點等組成的，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)成。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。下面介紹了一些ADC0809的關(guān)鍵引腳。方案2：選用ADC0809, ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。數(shù)據(jù)采集是在模擬信號源中采集信號，并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送到計算機(jī)的過程。5，每一個顯示單元用一個十六進(jìn)制0x**控制，0x**轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制后是8個01位，每一個顯示單元從上到下為點1到點8，分別對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的最低到最高位，為1的顯示黑點，為0的不顯示下面將要講到的字符顯示是用六個連續(xù)的顯示單元控制顯示的，例如{0x14,0x08,0x3E,0x08,0x14,0x00},LCD3310液晶是一種OEM產(chǎn)品,生產(chǎn)廠家 Philips,可顯示84*48點,被評為性價比最好的液晶。方案2具有較高的性價比且同時也能滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求，故采用光敏電阻作為光照度傳感器。光敏電阻的工作原理是當(dāng)有光線照射時，電阻內(nèi)原本處于穩(wěn)定狀態(tài)的電子受到激發(fā)，成為自由電子，所以光線越強，產(chǎn)生的自由電子也就越多，電阻就會越小。主要參數(shù)為：l 光線范圍: 0～200Klux光照強度不同光明傳感器的組織不同，當(dāng)光照強度很強時，光敏傳感器的阻值很??；當(dāng)光照強度弱時，光敏傳感器的組織很大；當(dāng)光照強度適宜時光敏傳感器的阻值介于強光和弱光的阻值之間。當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。廣泛應(yīng)用于各種控制電路（如自動照明燈控制電路、自動報警電路等）、家用電器（如電視機(jī)中的高度自動調(diào)節(jié)，照相機(jī)中的自動曝光控制等）及各種測量儀器中。光傳感器的不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器，對許多非電量進(jìn)行檢測，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號的變化即可。下面列舉一些DS18B20的基本參數(shù)?！?；l 當(dāng)電源電壓在5—10V之間，穩(wěn)定度為1﹪時，誤差只有177。因此，我們選擇方案2作為本設(shè)計的濕度傳感器。HOS201濕敏傳感器為高濕度開關(guān)傳感器，它的主要參數(shù)：l 工作電壓為交流1V以下；l 頻率為50HZ～1KHZ；l 測量范圍為0%～100%RH；l 工作溫度為0～50℃；l 阻抗在75%RH(25℃)時為1MΩ；這種傳感器主要用于開關(guān)的傳感器，不能在寬頻域內(nèi)檢測濕度。它的極限是飽和狀態(tài)下的最高濕度．絕對濕度只有與溫度聯(lián)系起來才有意義，因為空氣中濕度隨溫度而變化．其表達(dá)式為： （21）式中的M為水汽的摩爾質(zhì)量，R為理想氣體常數(shù)，T為空氣的絕對溫度。干空氣與濕空氣（Dry air and Wet air）通常把不包含水汽的空氣稱為干空氣，把包含干空氣與水蒸汽的混合氣體稱為濕空氣。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。　　端口引腳 第二功能　　 RXD(串行輸入口)　　 TXD(串行輸出口)　　 INTO(外中斷0)　　 INT1(外中斷1)　　 TO(定時/計數(shù)器0)　　 T1(定時/計數(shù)器1)　　 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)　　 RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)　　此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下所示。對P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入在flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）?！　2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個　　 MOSI（在系統(tǒng)編程用）此外，（）和時器/計數(shù)器2對P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入時，需要外部上拉電阻。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。輯電平。而AT89S52能夠以其自身的所有功能特點承擔(dān)起本系統(tǒng)的中央處理器的責(zé)任。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。補光 當(dāng)室內(nèi)光照強度低于植物生長的低光照強度時要關(guān)閉遮陽簾。 托壓幕線采用黑色外用線，外用線為黑色聚酯線，具有優(yōu)異的防紫外線抗老化性能，抗拉強度270kgf，沿跨度方向水平布置。通過齒條副將驅(qū)動軸的圓周運動轉(zhuǎn)換為均勻的直線運動。電機(jī)自帶工作限位和安全保護(hù)開關(guān)，實現(xiàn)安全可靠的動作。 濕度控制設(shè)備實物圖 光照強度控制，為遮陽簾實物圖。 濕度控制。進(jìn)戶設(shè)接地裝置。供水裝置 2套；風(fēng)扇：12臺，外形尺寸14001400432，排風(fēng)量約40000m3/h/臺。室外空氣被負(fù)壓吸入室內(nèi)時，以一定的速度從濕簾的縫隙穿過，導(dǎo)致水分蒸發(fā)、降溫，冷空氣流經(jīng)溫室，吸收室內(nèi)熱量后，經(jīng)風(fēng)機(jī)排出，從而達(dá)到循環(huán)降溫的目的。系統(tǒng)選用江蘇江陰盛鑫公司的濕簾及國產(chǎn)水泵系統(tǒng)、山東益和生產(chǎn)的出口型型低壓大流量風(fēng)機(jī)。 黑木耳生長環(huán)境大棚 溫室自動控制系統(tǒng)的控制量與控制措施 溫度控制。5%RH；PH值檢測范圍：0—14PH，測量精度為2%；光照強度檢測范圍：0～1500lux，測量精度優(yōu)于1lux%，%。第四：通風(fēng)要求 黑木耳為好氣性真菌，子實體每天早晚通風(fēng)各1次，時間15～20分鐘，菌絲每天通風(fēng)一次，時間15～20分鐘。應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析和控制輸出，能夠自動將環(huán)境里的溫度、濕度、光照等顯示在液晶屏上。 設(shè)計過程及工藝要求本系統(tǒng)主要采用單片機(jī)系統(tǒng)的控制核心，由溫室內(nèi)的空氣溫度傳感器、土壤濕度傳感器、光照度傳感器采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)，由單片機(jī)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的控制，例如通過控制繼電器的開合，使換氣風(fēng)扇、滴灌設(shè)備、遮陽幕等設(shè)備的啟動或停止，達(dá)到控制溫室各項參數(shù)的目的。 美國溫室大棚國外的黑木耳溫室生長自動控制設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應(yīng)的測控軟件，不利于在我國廣泛地推廣，而當(dāng)今在我國大多數(shù)地方對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量，光照強度的檢測與控制都采用人工管理，存在著測控精度低、勞動強度大及由于測控不及時等弊端，容易造成不可彌補的損失，結(jié)果不但大大增加了成本，浪費了人力資源，而且很難達(dá)到預(yù)期的效果。在70年代末，可食用菌類的重新發(fā)展，使黑木耳溫室的建筑面積大幅度增加。為了提高黑木耳品質(zhì)，促進(jìn)黑木耳產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，有必要從源頭上抓好黑木耳的菌種質(zhì)量，提高黑木耳栽培的生長環(huán)境，促進(jìn)黑木耳的生長，才能使黑木耳高效安全的生長?？墒场⒖伤?、可補，有益氣、充饑、輕身強智、止血止痛、補血活血等功效，還具有一定的抗癌和治療心血管疾病功能。溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測控是實現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學(xué)化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。例如：空氣的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。本課程主要研究了現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中黑木耳這一菌類農(nóng)作物的生長環(huán)境控制，黑木耳是一種營養(yǎng)豐富的著名食用菌。隨著黑木耳生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了不少問題，主要表現(xiàn)：首先新的栽培技術(shù)、管理方法和商品市場對黑木耳品質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)對生產(chǎn)用菌種提出了較高的要求；另一方面，由于黑木耳在生產(chǎn)過程中需要消耗大量木材，隨著木材資源的減少和國家“天保工程”的事實，黑木耳栽培需要原材料來源銳減的問題凸顯，這些問題都嚴(yán)重制約了黑木耳產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。60年代初得以進(jìn)一步發(fā)展?，F(xiàn)在我國為世界種植生產(chǎn)黑木耳最多的國家。位于美國的加利福尼亞州。利用檢測電路可以對生長環(huán)境的溫度、濕度、PH值、光照等參數(shù)進(jìn)行檢測，經(jīng)傳感器換后送到單片機(jī)。第三：光照要求 菌絲在黑暗中能正常生長，子實體生長期需250～1000 lx的光照強度。℃；相對濕度檢測范圍：0100%RH，測量精度為177。溫室的基本配置有：外遮陽系統(tǒng)、濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、頂開窗系統(tǒng)等。 熱風(fēng)加熱與濕簾系統(tǒng)風(fēng)機(jī)－濕簾降溫系統(tǒng)利用水的蒸發(fā)降溫原理實現(xiàn)降溫目的。當(dāng)需要降溫時，通過控制系統(tǒng)的指令啟動風(fēng)機(jī)，將室內(nèi)的空氣強行抽出，造成負(fù)壓；同時水泵將水打在對面的濕簾墻上。水泵：2臺， kw 一臺。l 供配電及接地供電方式為380V/220V、50Hz三相五線TNST系統(tǒng)供電。動力設(shè)備線采用RVV聚氯乙烯絕緣護(hù)套銅芯軟線沿梁明敷設(shè)。利用開啟天窗和通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)降低濕度。行程：運行速度：單程運行時間：電源：380V、三相、50HZ電機(jī)功率：溫室電控柜上裝有手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，遮陽電機(jī)可在操作人員或控制系統(tǒng)的指令下實現(xiàn)開閉。l 傳動軸采用國標(biāo)1”（）熱鍍鋅鋼管，中部通過鏈型聯(lián)軸器與電機(jī)相連，其余部分與齒條副相連，齒條間距4m。4．幕線與幕布此遮陽幕系統(tǒng)為托/壓幕線系統(tǒng)，即遮陽幕安裝時位于托幕線和壓幕線之間，托幕線承擔(dān)全部遮陽幕的重量，壓幕線防止幕被風(fēng)吹起或幕布收攏時重疊過高，一般托/壓幕線上下間距80mm。遮光 光照強度大，對植物生長很不利，開啟遮陽簾，可以使光照下降到光照強度對黑木耳來較合適范圍之內(nèi)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳