【正文】 } // /****************DS18B20 讀 1 字節(jié)函數(shù) ************************/ //從總線上取 1 個(gè)字節(jié) uchar read_byte(void) { uchar i。 DQ=0。_nop_()。 write_byte(0xcc)。 //讀溫度值的高字節(jié) temp=temp_data[1]。 ET0=1。 b[0]=r/100。 b[3]=r*100%10000%1000%100%10。 while(1) { r=read_temp()。 P30=1。 temp_data[0]=read_byte()。 } // /****************讀出溫度函數(shù) ************************/ // uint read_temp() { ow_reset()。_nop_()。_nop_()。 //右移 1 位 } DQ=1。_nop_()。 } 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 DQ=1。_nop_()。 P1=0xff。 P1=~m[b[2]]。SEL1=0。 P1=0xff。 P1=~m[T/100%10]。SEL1=0。 } /* 數(shù)碼管掃描 ***************************************/ void shu_ma_guan(void) { /*****************顯示溫度的 *********************/ //while(1){ P1=0x00。 //j 進(jìn)行的內(nèi)部循環(huán)， 1 次延遲 8us } } void ad0809(void) { ALE=1。 unsigned char m[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}。 sbit START=P2^4。//千位 delaym(4)。SEL2=1。 SEL0=1。//千位 delaym(4)。SEL2=0。 SEL0=1。 程序： /* 數(shù)碼管掃描 ************************************** */ void shu_ma_guan(void) { unsigned char i。 temp_data[0]=read_byte()。 } // /****************讀出溫度函數(shù) ************************/ // uint read_temp() { ow_reset()。_nop_()。_nop_()。 //右移 1 位 } DQ=1。_nop_()。 } DQ=1。_nop_()。 5． 5 濕度采樣和轉(zhuǎn)換電路部分 5． 5． 1 A/D 轉(zhuǎn)換電路 如圖 ，從 ADC0809的通道 中 輸入 由 AD590經(jīng)過 10KΩ 之后采樣到的 電壓 值 ，并通過對(duì) 地址輸入線 A， B和 C的設(shè)置 （由單片機(jī) ～ ） ，選通 IN0－ IN7上的一路模擬量輸入。 設(shè)計(jì)電路圖如圖 所示： 圖 鍵盤及數(shù)字顯示電路 LED 顯示器采用動(dòng)態(tài)分時(shí)掃描方式。 與 CMOS 電平和 TTL 電平均兼容。 5． 2 水泵控制電路 定時(shí)系統(tǒng)和 繼電器控制電路。： DS18B20 具有體積小、質(zhì)量輕、線形度好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。/m179。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是 TH、 TL 的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第三和第四字節(jié)是 TH 和 TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。設(shè)置多個(gè)使能端的目的在于靈活應(yīng)用、組成各種電路。共陽極 LED 顯示器。 7 段數(shù)碼管發(fā)光二極管使用靈活，簡單方便，當(dāng)有電流通過時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管就點(diǎn)亮；當(dāng)電 流消滅沒有電流時(shí)，發(fā)光二極管就滅。 ? VREF（＋）， VREF（－）為參考電壓輸入。 b) EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。因此 ,高 128 字 節(jié) 數(shù)據(jù) RAM 也可用于堆 棧 空 間 。 對(duì) 于 89S52,如果 EA 接 VCC，程序 讀 寫先從內(nèi)部存 儲(chǔ) 器 (地址 為 0000H~1FFFH)開 始 ， 接著從外部 尋 址 ， 尋 址地址 為 ：2020H~FFFFH。 為 使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存 儲(chǔ)器 讀 取 指令 ,EA 必 須 接 GND。然而 ,特別強(qiáng)調(diào) ,在 每 次 訪問 外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， ALE 脈沖將會(huì)跳 過 。 表 P3 口引腳的第二功能 引腳號(hào) 第二功能 RXD(串行 輸 入 ) TXD(串行 輸 出 ) INT0(外部中斷 0) INT1(外部中斷 1) T0(定 時(shí) 器 0外部 輸 入 ) T1(定 時(shí) 器 1外部 輸 入 ) WR(外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器寫 選 通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器寫 選 通 ) 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 ? RST： 復(fù) 位 輸 入 。在 這種應(yīng) 用中， P2 口使用很 強(qiáng) 的內(nèi)部上拉 發(fā) 送1。 對(duì) P1 端口寫 “ 1” 時(shí) ,內(nèi)部上拉 電 阻把端口拉高，此 時(shí) 可 以作 為輸 入 口使用。 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 4． 1． 2 引腳功能描述 AT89S52 單片機(jī)有 40個(gè)引腳，引腳圖如 下圖 所示 圖 AT89S52 的引腳圖 ? VCC： 電 源 ? GND： 地 ? P0口： P0 口是一個(gè) 8位漏極 開 路的 雙向 I/O 口?，F(xiàn)在，人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫母鞣N家用電器，例如，洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、微波爐、電飯煲、音響、電風(fēng)扇及高檔電子玩具等，也普遍采用了單片機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制電路，既降低了成本，又提高了自動(dòng)化程度。 3． 2． 2 體積小、可靠性高 在單片機(jī)的片內(nèi)，除了一般必須具有的 ROM、 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)外，還盡可能地把眾多的各種外圍功能器件集成在片內(nèi)，減少了外部各芯片之間的連接，大大提高了單片機(jī)的可靠性和抗干擾能力。 單片機(jī)體積雖小，但“五臟俱全”，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)與普通計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)類似，也是由中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器和輸入 /輸出（ I/O） 3 大基本部分構(gòu)成。 ② 控制精度：溫度控制的靜態(tài)誤差 1oC? ，濕度小于 1%。達(dá)到自動(dòng)灌溉節(jié)約用水的目的。這將擺脫以往僅憑經(jīng)驗(yàn)灌溉的灌溉模式，使作物灌溉決策建立在科學(xué)的基礎(chǔ)之上 。 本設(shè)計(jì)還加入了常用的數(shù)碼管顯示及狀態(tài)燈顯示燈常用電路，使得整個(gè)設(shè)計(jì)更加完整，更加靈活。 本系統(tǒng)采用現(xiàn)在流行的 AT89C52單片機(jī)，配以 濕度 傳感器， 溫度傳感器， 通過 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換等進(jìn)行系統(tǒng)控制。所以，本課題的研究主要包括兩個(gè)方面，一是測(cè)，獲取土壤水分信息，并根據(jù)土壤水分信息及 溫度和 作物需水特性來決定灌溉時(shí)間與灌溉量的多少。 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 任務(wù) 1． 1 溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的基本任務(wù) 一 通過環(huán)境溫度和濕度自動(dòng)按時(shí)控制水泵的放水量。 1． 2． 1 主要性能指標(biāo) ① 溫度測(cè)量范圍： 20C 到 50C，最小區(qū)分度為 1oC 。 1 ,不需另加接口電路 . 濕度 傳 感器 A/D 轉(zhuǎn)換器 信號(hào) 的轉(zhuǎn)換 單 片 機(jī) 繼電器 顯示電路 溫度傳感器 穩(wěn)壓電源 圖 設(shè)計(jì)框圖 水泵開關(guān) 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 3 單片機(jī)概述 3． 1 單片機(jī)名稱的由來 單片機(jī)在外觀上與常見的集成電路一樣，體積很小，多為黑色長條狀，條狀左右兩側(cè)各有一排金屬引腳，可與外電路連接。而且隨意科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競爭的需要，世界上生產(chǎn)單片機(jī)的各大公司都在不斷地采用新技術(shù)來提高單片機(jī)的性能，同時(shí)又進(jìn)一步降低其價(jià)格。已經(jīng)在工業(yè)控制、國防裝備、智能儀器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。掉 電 保 護(hù) 方 式下 ,RAM 內(nèi)容被保存，振 蕩 器被 凍結(jié) ,單 片機(jī)一 切工作停止 ,直到下一個(gè)中斷或硬件 復(fù) 位 為 止 。 ? P1 口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉 電 阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸 出 緩 沖 器能 驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯電 平。在 訪問 外部程序存 儲(chǔ) 器 或用 16位地址 讀 取 外部數(shù)據(jù)存 儲(chǔ) 器 (例如 執(zhí) 行 MOVX DPTR) 時(shí) ， P2 口送出高八位地址。在flash 編 程和 校 驗(yàn)時(shí) ， P3 口也接收一些控制信號(hào)。在一般情況下 ,ALE以晶振六分之一的固定 頻 率 輸 出 脈沖 ,可用來作 為 外 部定 時(shí) 器 或 時(shí)鐘 使用。 ? EA/VPP： 訪問 外部程序存 儲(chǔ) 器控制 信號(hào)。 ? 程序存 儲(chǔ) 器： 如果 EA 引腳接地 ， 程序 讀 取只從外部存 儲(chǔ) 器 開 始。 MOV R0 , data 堆 棧 操作也是 簡 介 尋 址方式。多路開關(guān)可選通 8個(gè)模擬通道，允許 8路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng) ST 上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳 沿時(shí)，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間， ST 應(yīng)保持低電平。 因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ。 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 4． 3 LED 七段數(shù)碼管 LED 顯示器是于發(fā)光二極管組成的，用來顯示特定的的顯示器。同樣。 74LS138 是 3－ 8譯碼器，它有 3個(gè)輸入使能控制端 1G 、 AG2 、 BG2 ,只有 1G ＝ 1， AG2＝ BG2 ＝ 0 同時(shí)滿足 時(shí)才允許譯碼， 3 個(gè)條件中有一個(gè)不滿足就禁止譯碼。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖 所示。 DDS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM 用于總線時(shí)識(shí)別各個(gè)器件；溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量并將值以 16 位符號(hào)擴(kuò)張的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存于寄存器中，設(shè)置成 12位時(shí)，以 ℃ /LSB形式表達(dá)如：讀出的 16位二進(jìn)制數(shù)為 0000 0000 0000 1001 也就是換算為 10 進(jìn)制為 9其此時(shí)溫度為 9*=℃；溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL；暫存存儲(chǔ)器如圖 所示 ：包含了 8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低 八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。） 量程： 0100%（ m179。 方案 2：采用溫度傳感器 DS18B20。進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，采用查詢 EOC 的標(biāo)志信號(hào)來檢測(cè) A/D 轉(zhuǎn)換是否完畢，若完畢則把數(shù)據(jù)通過 P0 端口讀入，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。 方案 3：采用 AT89C51 單片機(jī)， 其內(nèi)部有 4KB單元的程序存儲(chǔ)器，不需外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，而且它的 I/O 口也足夠本次設(shè)計(jì)的要求。 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 5． 4 數(shù)字顯示部分 數(shù)字顯示電路包括 兩個(gè)四位共陽極 LED 顯示器 和鍵盤控制電路組成 ，一個(gè) LED 顯示器顯示實(shí)際的溫度值，另一個(gè) LED 顯示器顯示設(shè)定的 濕度 。 LED顯示的掃描處理占用大量機(jī)時(shí)，增加軟件編程負(fù)擔(dān)。_nop_()。 //延時(shí) 500 us presence=~DQ。 //從高拉倒低 DQ=0。 //66 us val=val/2。_nop_()。 //4 us DQ=1。 return(value)。 //發(fā)命令 write_byte(0xbe)。 //返回溫度值 } 6． 2． 2 LED 顯示程序 數(shù)碼管的第四位顯示 即使溫度值 ，高四位顯示設(shè)置溫度值。 P1=0xff。SEL1=1。 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 P1=~m[T/1000]。 P1=0xff。SEL1=1。 P1=~m[b[3]]。 sbit ALE=P2^6。 sbit P30=P3^0。 j++)。 } void Convert_T(void) { 仰恩大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 T=(*dout)*20。 SEL0=1。SEL2=0。//千位 delaym(4)。 SEL0=1。SEL2=1