【正文】 ......... 12 繼電器（指示燈接口）模塊硬件設(shè)計(jì) ................................. 14 時(shí)鐘模塊硬件設(shè)計(jì) ................................................. 14 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 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(jì) ....................................... 20 北京聯(lián)合大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 鍵盤(pán)控制模塊軟件設(shè)計(jì) ............................................. 22 LCD 顯示模塊軟件設(shè)計(jì) ............................................. 25 5電路仿真 ............................................................. 28 6結(jié)論 ................................................................. 32 致謝 ...................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)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(shū) 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(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)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(xiàn) ...............................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)，基本上還是手動(dòng)閥門(mén)來(lái)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(jìn)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(shí)的一個(gè)必不可少的平臺(tái)。 智能和無(wú)人操作將會(huì)是未來(lái)的各種行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，不僅能大量節(jié)省人們的寶貴時(shí)間還能更好的控制各種成分的細(xì)微比例做到人們自己動(dòng)手所不能做到的效果。 由于現(xiàn)在市場(chǎng)上很多的噴灌設(shè)備主要是是針對(duì)溫室、露天農(nóng)作物、森林等大面積植物噴灌，而對(duì)于家庭小面積噴灌系統(tǒng)設(shè)備幾乎沒(méi)有，也沒(méi)有達(dá)到自動(dòng)化的水平。 (4)用 Keil 開(kāi)發(fā)軟件來(lái)編寫(xiě)程序并調(diào)試成功。 系統(tǒng)方案論證 當(dāng)將單片機(jī)用作測(cè)控系統(tǒng)的時(shí)侯，系統(tǒng)必須有被測(cè)的信號(hào)通過(guò)指定輸入 通道，再由單片機(jī)來(lái)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(chǔ)于 Otp的內(nèi)存當(dāng)中，在信號(hào)處理過(guò)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(shuō)明如下： ATMEL 89C51 單片機(jī) 溫濕度采集轉(zhuǎn)換模塊 鍵盤(pán)控制 LCD 顯示 繼電器電路（指示燈指示電路） 時(shí)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(shí)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(gè)部分相結(jié)合成單一個(gè)體的原因，所以測(cè)量的精度高而且可以精確得到露點(diǎn)值，而且不會(huì)同時(shí)產(chǎn)生因?yàn)闇囟葌鞲泻蜐穸葌鞲袃刹糠种g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(lái)補(bǔ)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(duì)濕度的測(cè)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(shí)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(shí)， d1 = － 40， d2 = ，當(dāng) SHT11 的溫度傳感模塊的分辨率是 12 位的時(shí)候， d1 = － 40， d2 = 。139。 AT89C51 單片機(jī)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(chǔ)器。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。獨(dú)立按鍵結(jié)構(gòu)就是各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵單獨(dú)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(huì)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(jì)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(duì)濕度值高于上限值 (或低于下限值 )則由繼電器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外部灌溉電路，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行微噴灌。//設(shè)置初始時(shí)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(shí)鐘功能鍵 Up 鍵用來(lái)進(jìn)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(cè) void LCD_Busy_Wait() { while((Read_LCD_State()amp。y++)。 delay(1)。 delay(1)。在本次設(shè)計(jì)中用到的處理器就是其中的8051 以及 Keil 編譯。 本次設(shè)計(jì)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(lái)顯示當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)相對(duì)濕度值小于 60%的時(shí)候，紅燈亮（代表灌溉啟動(dòng)）；當(dāng)相對(duì)濕度值大于 60%時(shí)，綠燈亮（表示灌溉結(jié)束，濕度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)） 。將 8051 單片機(jī)成功應(yīng)用于溫濕度測(cè)控系統(tǒng)，所研發(fā)產(chǎn)品可靠性和擴(kuò)充性較強(qiáng)，能廣泛應(yīng)用于糧庫(kù)、物流倉(cāng)儲(chǔ)、檔案館、農(nóng)業(yè)大棚等對(duì)溫濕度要求較高的場(chǎng)所，具有較大的市場(chǎng)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(jí)語(yǔ)言，但是一般的高級(jí)語(yǔ)言很難實(shí)現(xiàn)出匯編語(yǔ)言對(duì)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(duì)單片機(jī)以及一些外圍器件進(jìn)行仿真。 rw=0。 rw=0。x++) for(y=0。 Delay_Ms(1)。 //允許寫(xiě)保護(hù) } 25 } LCD 顯示模塊軟件設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)顯示模塊采用 1602 液晶屏，對(duì)它的操作主要是將一些固定的字符寫(xiě)入1602 的寄存器中，當(dāng)需要顯示時(shí)調(diào)用即可，以達(dá)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(shí)分秒轉(zhuǎn)換顯示鍵 sd 功能：開(kāi)關(guān)的開(kāi)合可以完成對(duì)年月日與時(shí)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(shí)， LCD 顯示器上會(huì)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(lái)臨時(shí)存放數(shù)據(jù)。 14 圖 鍵盤(pán)控制模塊 （指示燈接口）模塊硬件設(shè)計(jì) 在智能微噴灌控制系統(tǒng)中，采集到的參數(shù)在進(jìn)行進(jìn)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(jìn)行比較，如果高于上限值 (或低于下限值 )則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外部灌溉電路，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行微噴灌。而非編碼式鍵盤(pán)主要包括有獨(dú)立按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)與有矩陣按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)兩種。 4 RS 寄存器的選擇，高電平 1時(shí)會(huì)選擇數(shù)據(jù)的寄存器、低電平 0 時(shí) 12 會(huì)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(jì) DATA 端口連接單片機(jī)的 口時(shí)不需要上拉電阻。 (4)分辨率的設(shè)定 把測(cè)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