【正文】 ......... 12 繼電器（指示燈接口）模塊硬件設(shè)計 ................................. 14 時鐘模塊硬件設(shè)計 ................................................. 14 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ........................................................ 16 系統(tǒng)整體框架介紹 ................................................. 16 溫濕度采集轉(zhuǎn)換模塊軟件設(shè)計 ....................................... 20 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 2 鍵盤控制模塊軟件設(shè)計 ............................................. 22 LCD 顯示模塊軟件設(shè)計 ............................................. 25 5電路仿真 ............................................................. 28 6結(jié)論 ................................................................. 32 致謝 ...................................................錯誤 !未定義書簽。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 I 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 參考文獻 ...............................................錯誤 !未定義書簽。自動控制灌溉系統(tǒng)，基本上還是手動閥門來操作 。 隨著現(xiàn)代化高科技不斷的發(fā)展，各種智能化家電、數(shù)碼產(chǎn)品走入進人們的日常生活，網(wǎng)絡(luò)作為人們現(xiàn)代生活中人際的交往和獲取知識的一個必不可少的平臺。 智能和無人操作將會是未來的各種行業(yè)的發(fā)展趨勢，不僅能大量節(jié)省人們的寶貴時間還能更好的控制各種成分的細微比例做到人們自己動手所不能做到的效果。 由于現(xiàn)在市場上很多的噴灌設(shè)備主要是是針對溫室、露天農(nóng)作物、森林等大面積植物噴灌，而對于家庭小面積噴灌系統(tǒng)設(shè)備幾乎沒有，也沒有達到自動化的水平。 (4)用 Keil 開發(fā)軟件來編寫程序并調(diào)試成功。 系統(tǒng)方案論證 當(dāng)將單片機用作測控系統(tǒng)的時侯，系統(tǒng)必須有被測的信號通過指定輸入 通道，再由單片機來收集需要的輸入信息。校準(zhǔn)好的系數(shù)以程序代碼的形式存儲于 Otp的內(nèi)存當(dāng)中，在信號處理過程中傳感器內(nèi)部要調(diào)用已經(jīng)校準(zhǔn)好的系數(shù)。 SHT11 溫濕度傳感器采用 SMD(LCC)表面式貼片封裝，管腳的排列如圖 所示，它的引腳說明如下： ATMEL 89C51 單片機 溫濕度采集轉(zhuǎn)換模塊 鍵盤控制 LCD 顯示 繼電器電路（指示燈指示電路） 時鐘模塊 7 (1)GND：接地端； (2)DATA：雙向串行數(shù)據(jù)線； (3)SCK：串行的時鐘輸入； SCK 用在微處理器和 SHT11 它們之間的通訊同步上。出于其由溫度傳感和濕度傳感兩個部分相結(jié)合成單一個體的原因，所以測量的精度高而且可以精確得到露點值，而且不會同時產(chǎn)生因為溫度傳感和濕度傳感兩部分之間隨著溫度梯度值的變化而引起誤差。由圖 ， SHT11 輸出的特性曲線呈現(xiàn)出非線性，可按照如下所示的公式修正濕度值用來補償該濕度傳感模塊的非線性： Rhlinear=C1+C2SORH+C3SORH2 式中， SORH 是該傳感器的相對濕度的測量值，系數(shù)的取值如下： 12位： SORH： C1 = － 4， C2 = .0405， C3 = － 10－ 6 8位： SORH： C1 = － 4， C2 = ， C3 = － 10－ 4 (2)溫度值輸出 由于 SHT11 的溫度傳感模塊的線性很好，所以可以用如下的公式把溫度的數(shù)字輸出直接轉(zhuǎn)換成為實際的溫度值： T=d1+d2SOT 當(dāng)供電電源的電壓是 5V 而且溫度傳感模塊分辨率是 14 位時， d1 = － 40， d2 = ，當(dāng) SHT11 的溫度傳感模塊的分辨率是 12 位的時候， d1 = － 40， d2 = 。139。 AT89C51 單片機是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 4K在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。獨立按鍵結(jié)構(gòu)就是各按鍵相互獨立，每個按鍵單獨占用一根 I/O 口線，每根 I/O 口線按鍵的工作狀態(tài)是不會影響其他 I/O 口線按鍵的工作狀態(tài)。 考慮到繼電器仿真效果不明顯，設(shè)計采用指示燈電路代替該效果 。 DS1302 引腳的排列 ,VCC1 是后備的電源， VCC2 是主要的電源。在上電后，在 VCC之前， Rst 必須維持在低電平。當(dāng) 采集到的相對濕度值高于上限值 (或低于下限值 )則由繼電器驅(qū)動相應(yīng)的外部灌溉電路，對目標(biāo)區(qū)域進行微噴灌。//設(shè)置初始時間 Delay_Ms(20)。 //LCD 第一行顯示 Delay_Ms(1)。M39。 for(i=0。)。 39。 Hum=SHT11_Convert_Humidity8bit(dat,f)。 write_date(39。)。 39。 write_date(39。)。 minuteh=minute4。 monthh=month4。 dateh=date4。)。E39。39。 write_date(0x30+secondl)。 write_date(39。)。239。39。 write_date(0x30+datel)。 時鐘功能鍵 Up 鍵用來進行加 1調(diào)整。min=0。} if(Down == 0){mon。} if(Down == 0){h。 write_date(39。)。239。39。 write_date(d%10 + 0x30)。 write_date(39。)。 write_date(39。)。 write_ds1302(0x82,min + (min/10)*6)。 RS=0。 //返回狀態(tài)值 } //LCD 忙檢測 void LCD_Busy_Wait() { while((Read_LCD_State()amp。y++)。 delay(1)。 delay(1)。在本次設(shè)計中用到的處理器就是其中的8051 以及 Keil 編譯。 本次設(shè)計采用 Preteus 繪制原理圖， Keil C51 編輯編譯程序。但是由于繼電器元件的缺乏，所以只能采用指示燈來顯示當(dāng)前的實驗結(jié)果，當(dāng)相對濕度值小于 60%的時候，紅燈亮（代表灌溉啟動）；當(dāng)相對濕度值大于 60%時，綠燈亮（表示灌溉結(jié)束，濕度達到標(biāo)準(zhǔn)） 。將 8051 單片機成功應(yīng)用于溫濕度測控系統(tǒng)，所研發(fā)產(chǎn)品可靠性和擴充性較強，能廣泛應(yīng)用于糧庫、物流倉儲、檔案館、農(nóng)業(yè)大棚等對溫濕度要求較高的場所，具有較大的市場推廣前景。為了更好的提供可讀性與可移植性，我 們最好選擇高級語言，但是一般的高級語言很難實現(xiàn)出匯編語言對位操作和內(nèi)存地址操作的功能。它不僅有其它 Eda 工具軟件仿真的功能，還能對單片機以及一些外圍器件進行仿真。 rw=0。 rw=0。x++) for(y=0。 Delay_Ms(1)。 //允許寫保護 } 25 } LCD 顯示模塊軟件設(shè)計 本次設(shè)計顯示模塊采用 1602 液晶屏，對它的操作主要是將一些固定的字符寫入1602 的寄存器中，當(dāng)需要顯示時調(diào)用即可，以達到在液晶上顯示的效果。 } if(iii == 10) { write_ds1302(0x8e,0x00)。 write_date(39。 write_date(min/10 + 0x30)。 write_date(39。I39。)。 write_date(y%10+0x30)。)。 write_date(39。} default:。} case 3: if(Up == 0){h++。} case 1: if(Up == 0){mon++。d=0。 年月日與時分秒轉(zhuǎn)換顯示鍵 sd 功能：開關(guān)的開合可以完成對年月日與時分秒顯示的轉(zhuǎn)換。)。 write_date(0x30+yearl)。)。 write_date(39。)。)。 write_date(0x30+hourl)。)。 write_date(39。 datel=dateamp。 monthl=monthamp。 minutel=minuteamp。 write_date(39。 39。i++) { write_date(DispData[i])。 write_date(39。 39。 f=SHT11_Convert_Tempeture12bit(temp)。)。 write_date(39。=39。)。 // Delay_Ms(20)。 init1602()。當(dāng)按下溫濕度調(diào)整功能鍵時， LCD 顯示器上會有相應(yīng)顯示。當(dāng)給 Rst 置高電平，初始化所有數(shù)據(jù)的傳送，允許 DS1302 的操作。 DS1302 的內(nèi)部的 31 8的 RAM寄存器是用來臨時存放數(shù)據(jù)。 14 圖 鍵盤控制模塊 （指示燈接口）模塊硬件設(shè)計 在智能微噴灌控制系統(tǒng)中，采集到的參數(shù)在進行進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與給出的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)上下限給定值進行比較，如果高于上限值 (或低于下限值 )則驅(qū)動相應(yīng)的外部灌溉電路，對目標(biāo)區(qū)域進行微噴灌。而非編碼式鍵盤主要包括有獨立按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤與有矩陣按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤兩種。 4 RS 寄存器的選擇，高電平 1時會選擇數(shù)據(jù)的寄存器、低電平 0 時 12 會選擇指令的寄存器。由于 P2口內(nèi)部已有上拉電阻，所以本次設(shè)計 DATA 端口連接單片機的 口時不需要上拉電阻。 (4)分辨率的設(shè)定 把測量的分辨率從 14位（溫度）和 12 位（濕度）分別減到 12位和 8 位可以應(yīng)用在