【正文】 print1(0xcd,t_miao+0x30)。 else print1(0xc7,0x2b)。 } } if(s4num!=0) { if(s4num==1) { print(0x80,tempset)。 if(s3==0) { while(!s3)。 if(hunset1==10) hunset1=90。 write_(0x80+10)。 if(s3==0) { while(!s3)。 s4num=1。 print1(0x8b,0x30)。 print(0x80,hunset)。 print1(0x8e,0x43)。 write_data(sshi+0x30)。) {write_data(*str++)。 delay(10)。 tempset1=25。 lcdrw=0。 lcden=0。 //讀出的濕度數(shù)據(jù)賦與 hun1 rd = 1。 //P1 置位 cs2=0。 //讀出的光照度數(shù)據(jù)賦與 inte1 rd = 1。 //讀 ADC ReadPort = 0xff。 t_shi=y/1000。 if(k==0x08) T_sign=1。 dsreset()。 } } } void readtemperature() //讀溫度函數(shù) { uint y。 i=8。j=8。i=8。i++。 i=4。x) for(y=110。 sbit lcdrw=P3^3。 sbit s3=P1^2。 uchar code inteset[]={inteset: }。按鍵 S2 和 S3作用是調(diào)節(jié)參數(shù)值，每次按下 S2，當前設置的參數(shù)值就加一。 系統(tǒng)的程序設計包括以下幾個方面：（ 1）鍵盤掃描 [12]。鍵盤電路 如 圖 46： S2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPB 圖 46 鍵盤電路圖 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 13 繼電器控制電路 單片機是 一個弱電器件，一般情況下它們大都工作在 5V 甚至更低。根據(jù)光敏電阻在不同的光照下有不同的 阻值，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后輸入到單片機內(nèi)進行處理。 STC89C52[6]單片機管腳如 圖 35： 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 9 圖 35 STC89C52 單片機管腳 定義圖 特點 ADC0804[7]為 8bit 的一路 A/D 轉(zhuǎn)換器，其輸入電壓范圍在 0— 5v，轉(zhuǎn)換速度小于 100us，轉(zhuǎn)換精度﹪，滿足設計的精度要求。 硬件系統(tǒng)的原理方框圖如 圖 31： 溫 室 大 棚溫 度 傳 感器濕 度 傳 感器光 照 度 傳感 器A / DS T C 8 9 C 5 2L E D 顯 示 屏鍵 盤控 制 電 路執(zhí) 行 部 件滴 灌 設 備排 氣 扇 及噴 霧遮 陽 幕 圖 31 硬件系統(tǒng)的原理 圖 開 始濕 度 是 否 在 設 定 的 適宜 范 圍 內(nèi) ？濕 度 是 否 高 于 設 定 的 適宜 范 圍 的 上 限 ？滴 灌 設 備 繼電 器 斷 開濕 度 是 否 低 于 設 定 的 適宜 范 圍 的 下 限 ？NNN結(jié) 束滴 灌 設 備 停止 工 作滴 灌 設 備 繼 電器 吸 合 一 分 鐘滴 灌 設 備 開 始工 作YYY 圖 32 土壤濕度控制 流程圖 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 7 土壤濕度控制部分流程 如圖 32: 單片機通過濕度傳感器檢測土壤的濕度，若土壤的濕度過低，單片機就打開 滴灌設備的電磁閥 一分鐘 ，對作物進行滴灌作業(yè)，增加土壤濕度，經(jīng)過一段時間，單片機再次檢測土壤濕度，如果濕度過高，就關閉滴灌設備的電磁閥，停止滴灌作業(yè) 。 比較以上兩個方案，方案一雖然具有更好的設計精度和線性度，但性價比不如光敏電阻好。 55℃的數(shù)字輸出為 FC90H。 方案二：采用 DS18B20 溫度傳感器 [5]。因此，我們選擇方案二作 為本設計的濕度傳感器。電容式、電阻式和濕漲式濕敏元件分別是根據(jù)其高分子材料吸水后的介電常數(shù)、電阻率和體積發(fā)生的變化進行濕度的測量。最后通過單片機 STC89C52 處理后顯示在 1602 液晶顯示屏上，并通過控制繼電器的開合控制相應的調(diào)節(jié)部件對植物的生長環(huán)境的各項參數(shù)進行調(diào)節(jié)，以達到適合植物生長的環(huán)境條件。 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 國外的溫室設施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標準，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟件，不利于在我國廣泛地推廣，而當今在我國大多數(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，而且很難達到預期的效果。 【關鍵詞】 單片機、濕敏傳感器、數(shù)字溫度傳感器、光敏電阻、繼電器控制。 論文完成了以 STC89C52 單片機為核心對空氣溫度、土壤濕度、光照度進行數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示等系統(tǒng)的基本框圖 、 工作原理和繼電器控制 的 設計 的闡述 。以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用，所以對大棚內(nèi)的溫度、濕度與光照強度等參數(shù)的控制就顯的非常重要了。 設計過程及工藝要求 在本系統(tǒng)中為了保證對溫度、濕度和光照度的檢測的實時性和準確性，采用了數(shù)字溫度傳感器DS18B20 來檢測溫度。 傳感器是實現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關鍵部件，如果沒有傳感器對原始信號進行準確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)就無法實現(xiàn)要求的各項功能。 方案二：采用 HS1100/ HS1101 濕度傳感器 [3]。℃ ，當電源電壓在5— 10V 之間，穩(wěn)定度為 1﹪時，誤差只有 177。故我們采用方案二作為本系統(tǒng)的溫度傳感器。光敏電阻的工作原理是 當有光線照射時，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 。 （ 1） 信號采集 由 HS110 DS18B光敏電阻組成。當光照度過低時，就打開遮陽幕，增加光照度。傳感器由不同的電阻 R20 與 R19 充放電。系統(tǒng)上電運行后，如果需要復位，只需通過手動復位就可以實現(xiàn)。本設計采用的繼電器控制電路如圖 47： K1RelaySPDT1KR3010KR33VCCVCCRELAY1Q1NPND1Diode 1N5401123排氣扇及噴霧設備Header 3H 圖 47 繼電器控制電路圖 圖中的三極管起開關的作用，當單片機輸出高電平時，三極管導通，繼電器吸合。 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 15 參數(shù)測量子程序流程如圖 52 開 始聲 明 變 量 與函 數(shù)調(diào) 用 顯 示 函數(shù)啟 動 A / D讀 取 轉(zhuǎn) 換 值完 成 轉(zhuǎn) 換NY結(jié) 束 圖 52 參數(shù)測量子程序流程 圖 子程序開始先聲明變量和調(diào)用的函數(shù)后，調(diào)用顯示函數(shù)，啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0804 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化如果未完成，單片機進行等待。 uchar code hun[]={hun: }。 uchar t_bai,t_shi,t_ge,t_feng,t_miao,sshi,sge, h_bai,h_shi,h_ge,hshi,hge, 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 25 i_bai,i_shi,i_ge,ishi,ige。 sbit cs1=P3^0。 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// void delay(uint z) //延時函數(shù) { uint x,y。 i=103。i++。 } uchar tmpread(void) //read a byte date 讀一個字節(jié) { uchar i,j,dat。 uchar j。 i++。 DS=1。 delay(1)。 T_H=tmpread()。 temp1=temp1*100。 t_miao=(uint)y%10。 //開始讀轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù) _nop_()。 //個位數(shù) } void hunadc0804() //濕度 adc 轉(zhuǎn)換子程序與數(shù)據(jù)處理 { rd = 1。 _nop_()。 //十位數(shù) h_ge = (hun1%10)。 lcden=0。 delay(10)。 write_(0x38)。 } void print(uchar a,uchar *str) //輸出字符 { write_(a)。 sshi=t1/10。 while(!s1)。 write_(0x0f)。 write_(0x80+11)。 write_(0x80+11)。 print2(9,tempset1)。 } 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 35 } } } if(s1num==2) { if(s2==0) { delay(5)。 if(s1num==2) 基于單片機的溫室大棚自動控制系統(tǒng) 36 { hunset1。 print2(9,inteset1)。 } } } } } if(s4==0) { delay(5)。 print1(13,0+0x30)。 print1(0xca,t_ge+0x30)。 print(0xc0。 print1(0xc0+10,0x20)。 print2(9,tempset1)。 print2(9,inteset1)。 if(s1num==3) { inteset1++。 } } } if(s3==0) { delay(5)。 print2(9,tempset1)。 if(s1num==1) { tempset1++。 print1(0x8d,0x4d)。 print1(0x8e,0x20)。 print1(0x80+13,0+0x30)。 if(s1==0) { delay(5)。 write_data(t)。 write_(0x01)。 lcdrw=0。 delay(10)。 //延時 lcden=1。 h_bai = hun1/100。 //啟動 ADC rd=0。 //百位數(shù) i_shi = (inte1%100)/10。 wr = 1。 y=(uint)y%100。0x07。 tmpwritebyte(0xbe)。 uchar k。 //write 0 寫 0 部分 i=8。 dat=dat1。 //讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好 //一個字節(jié)在 DAT 里 } return(dat)。 while(i0)i。 bit dat。 } void dsreset(void) //send reset and initialization mand { uint i。 sbit wr=P3^6。 sbit relay2=P1^6。 bit T_sign。 define DataPort P0 //LCD 接口 define ReadPort P2 //AD 讀取 uchar code temp[]={temp: }。（ 4）各項參數(shù)的繼電器控制。繼電器驅(qū)動就是一個典型的、簡單的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)。與單片機的鏈接電路 如圖 44： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16P1 LCD1602RSLCDWRLCDEN VCC10R3VCC10KR7Res TapVCC10KR210KR410KR510KR610KR810KR1010KR1210KR14 圖 44 LCD1602 與單片機的連接電路圖