【正文】 初始界面示意圖如下：ERWS CS2S1A3A0A1A2A4A5A6A7A7A6A5A43A2A1A0A7A65A4A3A2A1A0XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0./U2AT89C51CS11S22GND3VC4V05RS6/W7E8DB09B110DB21B312DB413B514DB615B716RST17Vout18液 晶 顯 示 屏AMPIRE128X64234567891排 阻5K234567891上 拉 電 阻5K+5V+5V+5VERWS CS2S1A3A0A1A2A4A5A6A7A7A6A5A43A2A1A0A7A65A4A3A2A1A0XTAL218XTL119ALE30EA31PSEN29RST9P0./UAT89C51CS11S22GND3VC4V05RS6/W7E8DB09B110DB21B312DB413B514DB615B716RST17Vout18液 晶 顯 示 屏AMPIRE128X64234567891排 阻5K234567891上 拉 電 阻5K+5V+5V+5V圖 系統(tǒng)運(yùn)行初始界面兩種模式的仿真如下：（1）閉環(huán)模式按下鍵盤上的“自動”按鍵，系統(tǒng)就選擇了“閉環(huán)模式” ，再單擊“啟動”按鍵。按照以上描述，將自動灌溉控制系統(tǒng)電氣原理圖進(jìn)行 PROTEUS 設(shè)計(jì)。（5）支持 Keil C51 uVisionMTLAB 等第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境。鍵釋放，鍵號出棧送 ACCMOV B,AADD A,BADD A,BMOV P2,0F0H 。第 2 行首鍵號JNB ,JH 。第 3 行首鍵號JNB ,JH 。有鍵按下轉(zhuǎn)求鍵號MOV A,08 。判別是否有鍵按下JNZ K2 。與門輸出端輸出高電平。============在指定位置顯示 16*16 漢字上半部分 ======7 MOV R0,00HRETURN0: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL PRD INC R0 CJNE R0,16,RETURN0。===============設(shè)置顯示初始列 ==============LIEFIRST:MOV A,COM 。RS 置 1CLR RW 。左半屏控制MOV COM,3FH 。頁設(shè)置MOV LM,48 。開外部中斷LOOP: LCALL DELAYLCALL DELAYMOV A,U3JNZ TYPE1SJMP LOOPTYPE1: LCALL DELAYMOV A,U3CJNE A,2,TYPE1RECYCLE0: LCALL DELAY13MOV C,JC TESTNEXTLCALL STARTMOVERECYCLE: LCALL DELAY1MOV C,JNC RECYCLELCALL STOPMOVETESTNEXT: SJMP RECYCLE0 12864 LCD 顯示子程序設(shè)計(jì)12864LCD 顯示屏有著自己的指令集，基本指令集有 11 條指令。 盛放第一個(gè)數(shù)的字形參數(shù)U1 EQU 27H 。若為自動模式，則單片機(jī)定時(shí)檢測 口的值，若該值為高電平則不啟動閥門，若該值為低電平，則啟動閥門。（3）程序的修改可局部化。 程 序 設(shè) 計(jì) 的 基 本 概 念 有 程 序 、 數(shù) 據(jù) 、 子 程 序 、 子 例 程 、 協(xié) 同 例 程 、 模 塊 以 及順 序 性 、 并 發(fā) 性 、 并 行 性 、 和 分 布 性 等 。 程 序 設(shè) 計(jì) 通 常 分 為 問 題 建 摸 ， 算 法 設(shè) 計(jì) ， 編 寫 代 碼 和 編 譯 調(diào) 試 四 個(gè) 階段 。②驅(qū)動 LCD 智能顯示屏LCD 智能顯示屏是由微型計(jì)算機(jī)控制,以 LCD 矩陣板作顯示的系統(tǒng),可用來顯示各種文字及圖案。開始時(shí)，開關(guān) SB 接通電源，SA、SC、SD 斷開，B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、3 號齒對齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的 4 號齒就和C、D 相 繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，5 號齒就和 D、A 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路 步進(jìn)電機(jī)簡介和原理步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。BF=0 時(shí),模塊為準(zhǔn)備狀態(tài),隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)?？偣矘?gòu)成 16 個(gè)鍵。判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線 H0H3 置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。高頻信號加到傳感器探頭上,通過整流濾波電路獲取電壓信號,經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD574 送入單片機(jī)AT89C51濕度傳感器 A / D 轉(zhuǎn)化A T 8 9 C 5 1圖 濕度采集模塊組成和單片機(jī)的連接圖計(jì)算得到含水量值,該值與通過鍵盤設(shè)定的門限值比較,以決定是否實(shí)現(xiàn)自動灌溉 [11]。全量程標(biāo)定，兩線數(shù)字接口，可與單片機(jī)直接相連，大大縮短研發(fā)時(shí)間、簡化外圍電路并降低費(fèi)用。 表示0Ck???0?真空中的介電常數(shù),等于 。 4圖 AT89C51 最小系統(tǒng)圖 濕度采集電路 濕度傳感器的原理利用土壤含水量的介電特性來測量土壤含水量是一種行之有效、簡便、快速的方法。P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。這是2由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。因此，AT89C51 是一種功能強(qiáng)、靈活性高且價(jià)格合理的單片機(jī)，可方便的應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域 [8]。在自動模式下，單片機(jī)檢測外部有無灌溉信號。電容式水分傳感器的特點(diǎn)是精度高、量程寬、可測的物料品種多,而且響應(yīng)速度也較快,可應(yīng)用于在線監(jiān)測實(shí)現(xiàn)自動化。由于以上缺陷的存在極大地限制了該方法的推廣應(yīng)用。 中子衰減法測量土壤含水量高速運(yùn)動的快中子與物質(zhì)作用能改變方向和產(chǎn)生能量損失,變成慢中子,形成衰減,由于被測物中含水量不同產(chǎn)生的衰減亦不同,主要原因是水中含有氫原子,而中子對氫原子作用的損失遠(yuǎn)大于對其他原子作用的損失,這樣可以通過測定慢中子來測定土壤含3水量,也就是通過衰減程度的大小來確定被測物質(zhì)中含水量的多少,中子土壤水分測試儀就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)而成。上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí)，I/O 口線上有確定的高電平。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。若收到的數(shù)據(jù)不低于設(shè)定的數(shù)值，則不啟動步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行灌溉。模塊化是在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的設(shè)計(jì)思想，現(xiàn)已成為一種新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，尤其是信息時(shí)代電子產(chǎn)品不斷推陳出新，模塊化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品正在不斷涌現(xiàn)。國外一些先進(jìn)國家，如美國、以色列和加拿大等，運(yùn)用先進(jìn)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)，在節(jié)水灌溉技術(shù)方面起步較早，并日趨成熟。 國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)在開發(fā)灌溉自動控制系統(tǒng)方面處于研制、試用階段，能實(shí)際投入應(yīng)用，且應(yīng)用較廣的灌溉控制器還不多見。隨著中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、以及我國加人 WTO 等因1素，可以預(yù)計(jì)對農(nóng)業(yè)灌溉自動化技術(shù)的要求會越來越高，灌溉控制器在我國將有巨大的市場。根據(jù)本設(shè)計(jì)的功能要求，可確定此方案：以 AT89C51 單片機(jī)為控制電路的核心，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案。在時(shí)間（手動）模式下，可通過鍵盤設(shè)置灌溉的時(shí)間，超過該時(shí)間，則停止灌溉。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)自動灌溉控制器，該系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為控制核心，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，由濕度采集模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、鍵盤接口模塊和顯示模塊組成。但從長遠(yuǎn)利益考慮，新的智能化技術(shù)、傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技的引入、應(yīng)用和普及，將會有智能化程度更高、功能更強(qiáng)、性能更穩(wěn)定可靠的灌溉控制器出現(xiàn)。 課題來源經(jīng)過多年的發(fā)展，國外灌溉控制器已逐步趨于成熟、系列化，但價(jià)格昂貴，國內(nèi)雖引進(jìn)一些，但多數(shù)是農(nóng)業(yè)示范區(qū)、科研單位、高校，雖然國外生產(chǎn)的灌溉控制器性能優(yōu)越，但沒有考慮我國特殊的自然、氣候、土地資源、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況等因素，因而國外引進(jìn)的灌溉控制器在國內(nèi)應(yīng)用并不普及。而國內(nèi)在灌溉控制器的研制方面還沒有形成規(guī)模大、應(yīng)用范圍廣的成套灌溉控制產(chǎn)品。北京澳作生態(tài)儀器有限公司的澳作智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)可與各種滴、噴灌系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤墑情，根據(jù)要 求自動灌溉。其中HR6100 系列成本較低，是一種小型自動灌溉控制器，主要是面對家庭庭院和小面積的商業(yè)綠化場地的灌溉，而 MICROMASTER，系列產(chǎn)品是 HARDIE 公司為進(jìn)行大面積灌溉而開發(fā)的控制器。在本系統(tǒng)中，分兩種控制方式：閉環(huán)控制方式和時(shí)間控制方式，用戶可在兩種方式之間自由選擇。這種灌溉方式主要應(yīng)用于特殊情況 [4]。獨(dú)立式按鍵接口電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個(gè)按鍵必須占用一根 I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O 口線浪費(fèi)較大。行列式鍵盤的缺點(diǎn)是程序設(shè)計(jì)較復(fù)雜些。它的測量范圍很大程度上受土質(zhì)的影響。探針式電容傳感器是介電常數(shù)傳感器中的一種,它可以敏感不同深度土壤的含水量。單片機(jī)體積小，成本低，運(yùn)用靈活，易于產(chǎn)品化；面向控制，能針對性地解決從簡單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)；抗干擾能力強(qiáng)，適用范圍廣。 用于外部灌溉信號的輸入通道。 管腳說明VCC（40）：供電電壓，其工作電壓為 5V。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口作為第八位地址接收。當(dāng) P3 口寫入“1 ”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。C 為等效導(dǎo)納的電容,則 。當(dāng)探針結(jié)構(gòu)一定時(shí),被測物質(zhì)的介電常數(shù)決定著探針的阻抗,而土壤的介電常數(shù)又主要取決于土壤含水量,這樣最終通過探針阻抗的測量得出土壤含水量的數(shù)值。（2）應(yīng)用領(lǐng)域：數(shù)據(jù)采集器、變送器、自動化過程控制、汽車行業(yè)、樓宇控制amp。具體的識別及編程方法如下所述。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。8圖 12864 液晶顯示屏可以顯示 84 行 1616 點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示，低電壓低功耗。（5）顯示數(shù)據(jù) RAM（DDRAM）：模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù) RAM 提供 642 個(gè)位元組的空間，最多可控制 4 行 16 字（64 個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù) RAM時(shí)，可分別顯示 CGROM 與 CGRAM 的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16*8) 、CGRAM 字型及 CGROM 的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM 中寫入的編碼選擇，在 0000H—0006H 的編碼中（其代碼分別是0000、0000000006 共 4 個(gè)）將選擇 CGRAM 的自定義字型，02H —7FH 的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于 A1 以上的編碼將自動的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼 BIG5（A140 —D75F） ，GB（A1A0F7FFH） 。電機(jī)的位置和速度由導(dǎo)電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動力矩小。0第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)程 序 設(shè) 計(jì) 是 指 設(shè) 計(jì) 、 編 制 、 調(diào) 試 程 序 的 方 法 和 過 程 。 前 者 是 指使 用 過 程 式 程 序 設(shè) 計(jì) 語 言 的 程 序 設(shè) 計(jì) ， 后 者 指 非 過 程 式 程 序 設(shè) 計(jì) 語 言 的 程 序 設(shè) 計(jì) 。所謂“模塊” ，實(shí)質(zhì)上就是能完成一定功能，并相對獨(dú)立的程序段，這種程序設(shè)計(jì)方法稱為模塊程序設(shè)計(jì)法 [16]。在主程序模塊中，需要完成對各模塊接口的初始化工作，另外，在主程序模塊中還需要檢測模式標(biāo)志單元的值，若該單元的值為 0，則為手動模式，若為 1，則為自動模式。若選擇手動模式，顯示屏還會提示用戶通過鍵盤設(shè)置灌溉時(shí)間。按鍵次數(shù)計(jì)數(shù)器MOV P0,0FFHMOV P2,0F0HMOV P1,00HCLR ACLR EA 。4開始顯示屏初始化清屏選擇左或右半屏設(shè)置起始行 、 起始列半屏寫完 ？是寫字否結(jié)束圖 顯示屏顯示子程序流程圖顯示屏顯示子程序：。第三位數(shù)MOV CODES,U2MOV DPTR,TAB2LCALL CHINERET。寫指令子程序。COM 中為實(shí)際的頁碼ORL A,0B8h 。===============顯示程序 ====================CHINE:MOV A,CODESMOV B,32MUL ABADD A,DPLMOV DPL,AMOV A,BADDC A,DPHMOV DPH,A。本鍵盤的思路如下：鍵盤采用中斷掃描方式， 作為行線， 作為列線，將行線用一個(gè)與門連起來。鍵盤子程序流程圖如下：開始有鍵閉合建立無效標(biāo)志建立有效標(biāo)志鍵盤掃描計(jì)算鍵值閉合鍵釋放找到閉合鍵返回是否是否是否圖 鍵盤子程序流程圖LCD 數(shù)碼管顯示子程序：。第 0 行首鍵號JNB ,JH 。第 1 列CLR SETB SETB SETB MOV A,00JNB ,JHMOV A,04JNB ,JH