【正文】 她 嚴謹 端正 的治學態(tài)度，豐富 而扎實 的實踐經(jīng)驗 ，以及和藹熱情的待人方式，讓我 在治學及做人方面 都 受益匪淺。這樣 AT89C51 單片機和 PC 機串行通信便可以順利進行。 串口通信 為了對采集到的數(shù)據(jù)進行進一步的處理， 可以 將數(shù)據(jù)從單片機傳送至計算機。 而 外部的改善設(shè)施 的啟動與否可以用 電磁式繼電器 來控制。 只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1mS，就可以實現(xiàn)單片 圖 20 復位電路 機的上電復位， 即 接通電源就完成了系統(tǒng)的復位初始化。 A0、 A A2：器件地址輸入端。 SDA 和 SCL 都需要和正電源間各接一個 的電P 1 . 6P 1 . 7+ 5 VR 1 75 . 1 kR 1 85 . 1 kNC1NC2NC3G N D4S D A5S C L6WP7V C C8A T 2 4 C 0 2 A. 17 阻上拉。一旦電源發(fā)生掉電現(xiàn)象，在掉電的瞬間系統(tǒng)能自動保護 RAM 中的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當電源恢復正常供電后能恢復到掉電前的工作狀態(tài)。其引腳入圖 18 所示。單片機復位時串行口為方式 0 狀態(tài)，即工作在移位寄存器方式，波特率為 fosc/12。 當任何一個鍵按下時，與之相連的輸入數(shù)據(jù)線即被清 0（ 低電平），而平時該線為 1（高電平），要區(qū)別是否有鍵按下，用單片機處理指令十分方便。 220V、 50Hz 的 市電經(jīng)變壓器 降 壓后產(chǎn)生 12V 的交流電，經(jīng) D1~D4 橋式整流 、 電容濾波后，由不同穩(wěn)壓集成塊產(chǎn)生 12V 和 177。 /EA/VPP ：當 /EA 保 持 低 電 平 時 ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲 器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。當 P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。各管腳功能描述 如下： VCC：供電電壓。其將通用的微處理器 和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 Q2 表示被測信號的極性， Q2=1 為正極性，反之為負極性。 DS1 對應千位， DS4 對應個位。 C1 一般為 。各管腳排列如圖 11 所示。 5V 時，典型功耗為 8mW。 MC14433 是三位半雙積分型的 A/D 轉(zhuǎn)換器，全部轉(zhuǎn)換電路用 CMOS 大規(guī)模集成電路技術(shù)設(shè)計，具有功耗低、精度高、抗干擾性能強、功能完整、使用簡單及 與微機或其他數(shù)字電路兼容等優(yōu)點。 A、 B、 C（ 1 9）：地址引腳 INH（ 6）：禁止輸入引腳。反之，當模擬信號有公共輸出端輸入時 ，作為信號分離器，實現(xiàn)了 1 線到 n 線的分離功能。為了與 HS1101 溫度系數(shù)..C1+ 5 VTR2G N D1O U T3TH6CO5D78V CCT L C 5 5 5RR39 0 9 KR6 1KR5 4 9 . 9 KR45 7 6 Kf7 3 5 1 ~ 6 0 3 3 H z( 0 ~ 1 0 0 % ) R HH S 1 1 0 1124 7 相匹配， R3 數(shù)值應取為 1％精度，且最大溫漂不超過 100ppm(ppm：百萬分之一，表示當溫度變化 1℃，所對應的電阻相對變化量 )。通電后，電源沿 Uc→ R5→ R4→ C 對 HSl101 充電。用 555集成電路組成振蕩電路， HS1101 濕度傳感器充當振蕩電容，從而完成濕度到頻.R1123D S 1 8B 20P + 5VR2123D S 1 8B 205 .1K5 .1K.6 率的轉(zhuǎn)換，其電路如圖 8 所示 。該傳感器與其他同類產(chǎn)品相比，有著顯著的優(yōu)點：無需校準的完全互換性：長期飽和狀態(tài)，瞬間脫濕：具有高可靠性和長期穩(wěn)定性：專利設(shè)計的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，響應時間快。 DS18B20 的引腳排列如圖 2 所示。 序號值存放在 DS18B20 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器 )中。 1℃； 濕度：在 75%~95%RH 之間；誤差：177。 溫濕度的上下限值可通過鍵盤電路來設(shè)置。 3 系統(tǒng)總體方案 系統(tǒng)概述 本 系統(tǒng)選用 AT89C51 單片機為控制核心來對溫度、濕度進行實時檢測和控制。 綜合比較方案一與方案二，在此選取 DS18B20 來 檢測 溫度。 方案二與方案一比較，有著明顯的優(yōu)勢，所以采用方案二。當然在提高人們生活水平的同時，智能化溫室種植還能提高土地利用率，便于大規(guī)模集約化生產(chǎn)，徹底擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對自然環(huán)境的 高度依賴。 2 方案論證 整體方案 方案一：采用傳統(tǒng)的數(shù)字模擬電路 ， 功能可以實現(xiàn) ， 但電路復雜 ， 測量誤差大 ，穩(wěn) 定性差 。但電壓輸出與溫度并非成線性，在高溫上的電壓變化率比較小，不易分辨，溫度變化的準確度誤差卻較大，穩(wěn)定性差。 HS1101 在電路構(gòu)成中等效于一個電容器件，其電容量隨著所測濕度的增大而增大。 圖 1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖 外設(shè) 控制 執(zhí)行設(shè)備 由 加熱器、 風機、 水簾、 除濕機等組成， 當檢測到的各點溫濕度在設(shè)定的范圍內(nèi)時，電路 正常工作 。 系統(tǒng) 設(shè)計技術(shù)指 標 本系統(tǒng)能夠同時檢測多路溫濕度，可以進行溫濕度上下限設(shè)置，并能在溫濕度檢測值超出設(shè)定范圍時報警，同時自動啟動外部設(shè)備來改 善溫室環(huán)境。因為每一個 DS18B20 在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號，因此任意多個 DS18B20可以存放在同一條單線總線上。 1 號 存貯器存放溫度值的符號，如果溫度為負 (℃ )，則 1 號存貯器 8 位全 為 1，否則全為 0。 圖 4 溫度檢測電路 多路溫度檢測的實現(xiàn) 為了實現(xiàn)對溫度的多點監(jiān)測，根據(jù) DS18B20 的特點，可以將多個 DS18B20 存放在同一條單線總線上，一般可以掛接 10 片，下面畫出了兩路檢測的電路，可根據(jù)實際需要自行增加。其特性曲線如下圖所示 。 利用一片 CMOS 定時器 TLC555，配上 HSll01 和電阻 R R5 構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，將相對濕 度值變化轉(zhuǎn)換成頻率信號輸出。充電、放電時間計算公式分別為： t1=C(R4+R5)ln2； t2=CR4ln2；輸出波形的頻率 (f)和占空比 (D)的計算公式如下： f=1／ T=1／ (t1+t2)=1／C(2R4+R5)ln2； D=t1／ T=t1／ (t1+t2)=R4+R5／ (2R4+R5)；通常取 R4《 R2，使 D≈ 50％，輸出接近于方波。有關(guān) CD4051 的工作原理將在后面做詳細的介紹。 CD4051 的內(nèi)部原理框圖如圖 10 所示。其它情況下，輸出端 OUT/IN和各通道的接通關(guān)系如 表 2 所示 。 ~177。外接單一正電壓基準，基準電壓值和量程有關(guān)。 VR：基準電壓。 DU：啟動新的轉(zhuǎn)換，若 DU 與 EOC 相連，每當 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，自動啟動新的轉(zhuǎn)換。當 DS DS3和 DS4 選通期間，輸出三位完整的 BCD 碼數(shù)，但在 DS1 選通期間，輸出端 Q0~Q3 除了表示個位的 0 或 1 外，還表示了轉(zhuǎn)化值的正負極性和欠量程還是過量程。 圖 13 MC14433 與 89C51 單片機的硬件接口 電路 該電路采用中斷方式管理 MC14433 的操作，由于引腳 EOC 與 DU 連接在一起 ，所以， MC14433 能自動 連續(xù) 轉(zhuǎn)換，每次轉(zhuǎn)換結(jié)束 便在 EOC 腳輸出正脈沖，經(jīng)反相后作為 89C51 的外部中斷請求信號 /INT1。但 RAM，定時器，計數(shù)器 ，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。 電源電路 電源電路是給電子設(shè)備提供必要的電源能量的電路，在集成電路中主要使用的是由交流（ AC） 220V， 50/60Hz 的市電轉(zhuǎn)換成的直流電。本設(shè)計采用簡單的獨立式鍵盤。 LED 顯示電路 在本系統(tǒng)中，為了對采集的信息的實時顯示，所以要設(shè)計顯示電路。 圖 17 LED 顯示電路 圖中用 6 個共陽的 8 段數(shù)碼管來顯示溫濕度測量值，其中三位顯示 溫度值，三位顯示濕度值。由于 74HC164 在低電平輸出時，允許通過的電流可達 8mA，故不需要再加驅(qū)動電路。第 8 腳和第 4 腳分別為正、負電源。為降低總的寫入時間，一次操作可寫入多達 8 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 WP： 寫保護。該蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動電流 ， 可以用一個晶體三極管驅(qū)動 發(fā)聲，電路如圖 21 所示。 由于 繼電器 常 常安裝在電器設(shè)備的內(nèi)部，其工作狀態(tài)不 能 直觀 瓜 ，故在線圈兩端接 R 213 .3 KR 225 .6 K+ 5VP B 2 13 02 S C 18 15P 1. 0 19 圖 22 外部設(shè)備驅(qū)動電路 發(fā)光二極管 LED，當控制電壓為正時，三極管導通，繼電器 J 吸合，同時發(fā)光二極管被點亮，表明繼電器線圈已加上電源。 10V 電壓。 隨著這次畢業(yè)設(shè)計的進行，我也逐漸發(fā)現(xiàn)了自己在學習中的不足和 疏 漏。 在此，我要向曾經(jīng)給予我關(guān)懷和幫助的老師、同學們 表 達我最 誠摯的謝意 ！ 參考文獻 [1]李朝青 .單片機原理及接口技術(shù) [M].北京：北京航空航天出版社， 2020 年 [2]陳國輝 ,郭艷玲 ,宋文龍 .溫室發(fā)展現(xiàn)狀及我國溫室需要解決的主要問題 [J].林業(yè)機械與木工設(shè)備 ,2020,2:32 [3]鄧璐娟 ,李淑君 ,馮巧玲等 .智能溫室環(huán)境控制的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向 [J].鄭州輕工業(yè)學院學報 .2020,8:2023 21 [4]董喬雪 ,王 一 鳴 .溫 室 計 算 機 分 布 式 自 動 控 制 系 統(tǒng) 的 開 發(fā) 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