【正文】 to detect the temperature and humidity, to adapt to the trellis vegetable production needs. This thesis mainly elaborated based on AT89S52 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main including circuit design and software design, this system uses AT89S52 single chip microputer as controller, DS18B20 and HS1101 as temperature and humidity data acquisition system separately. Temperature and humidity realize LCD digital realtime display, overrun alarm functions. Through the soft and hardware design makes it almost with intelligent humidity detection device, high precision, high reliability, etc advantages, and has wide application prospects.Key words：AT89S52。本論文是以蔬菜大棚為研究對(duì)象來(lái)設(shè)計(jì)一款基于單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)裝置。傳感器一般采用熱電阻、熱電偶等模擬器件，需要額外加補(bǔ)償電路，安裝復(fù)雜，成本較高,而且必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后才可以被微處理器識(shí)別和處理，這樣就不可避免地遇到諸如引線誤差補(bǔ)償、多點(diǎn)測(cè)量中的切換誤差和信號(hào)調(diào)理電路的誤差等問(wèn)題。而且校正濕度要比校正溫度困難得多，溫度標(biāo)定往往用一根標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)即可而濕度的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)較難實(shí)現(xiàn)，干濕球濕度計(jì)和一些常見的指針式濕度計(jì)是不能用來(lái)做標(biāo)定的，精度無(wú)法保證，因其要求環(huán)境條件非常嚴(yán)格，一般情況，（最好在濕度環(huán)境適合的條件下）在缺乏完善的檢定設(shè)備時(shí)，通常用簡(jiǎn)單的飽和鹽溶液檢定法，并測(cè)量其溫度。2%左右，甚至更高。溫度傳感器是溫度測(cè)量?jī)x表的核心部分，品種繁多。（4）在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)物理特性穩(wěn)定。適用于多點(diǎn)溫度測(cè)量和遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量的控制。測(cè)量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過(guò)程等。LED數(shù)碼管可均勻排布形成大面積顯示區(qū)域，可顯示圖案及文字。雖然LED數(shù)碼管能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，高頻特性好，單色性好，亮度高等特點(diǎn)，而且其程序的編寫較容易，但是其顯示信息有限，只能顯示數(shù)字信息，若采用LED數(shù)碼管顯示則需要兩片四位的LED數(shù)碼管，從而需要更多的I/O口來(lái)進(jìn)行控制。AT89S2052是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。另外，AT89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。 每條指令執(zhí)行時(shí)間都是 有一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組成。RST引腳所接收到的電壓是5V~。 按鍵按下系統(tǒng)復(fù)位，是電容處于一個(gè)短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的。本系統(tǒng)采用晶振時(shí)鐘電路。用于讀寫和溫度轉(zhuǎn)換的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，而無(wú)需外部電源。C ~ +125176。表31 DS18B20引腳說(shuō)明GND接 地 DQ 數(shù)據(jù)I/O VCC 可選VDD NC 空腳DS18B20 工作原理：DS18B20 的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。至此，通信雙方已經(jīng)達(dá)成了基本的協(xié)議，接下來(lái)將會(huì)是控制器與18B20 間的數(shù)據(jù)通信。操作指令同樣為8 位，共6 條，存儲(chǔ)器操作指令分別是寫RAM 數(shù)據(jù)、讀RAM 數(shù)據(jù)、將RAM 數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM 中的報(bào)警值復(fù)制到RAM、工作方式切換。計(jì)數(shù)器被預(yù)置到對(duì)應(yīng)于55℃的一個(gè)值。 圖36 DS18B20測(cè)溫原理圖本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中DS18B20與單片機(jī)的連接圖如圖37所示：如圖所示，DS18B20 只需要接到控制器（單片機(jī)）的一個(gè)I/O 口上， 的上拉電阻。在（33%～75%）。(5)供電電壓一般選+5V，最高不超過(guò)+10V。NE555電路功能的簡(jiǎn)單概括為:當(dāng)6端和2端同時(shí)輸入為“1”時(shí),3端輸出為“0”；當(dāng)6端和2端同時(shí)輸入為“0”時(shí),3端輸出為“1”。表32 空氣濕度與電壓頻率的典型值。7個(gè)按鍵的功能分別是：1）選擇溫度進(jìn)行設(shè)限，2）選擇濕度進(jìn)行設(shè)限，3）選擇溫度或濕度上限進(jìn)行改變，4）選擇溫度或濕度下限進(jìn)行改變，5）加1，6）減1，7）退出設(shè)定界面，顯示檢測(cè)到的溫度、濕度?！?”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。同時(shí)該系統(tǒng)可以進(jìn)一步加入溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)電路，在當(dāng)前溫濕度超出作物所需的最適宜溫濕度值時(shí)，啟動(dòng)溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，就可以真正的實(shí)現(xiàn)蔬菜大棚管理的自動(dòng)化。 sbit key1=P3^1。uchar r。//**************溫度小數(shù)部分用查表法***********//Uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09}。}/****************顯示掃描函數(shù)********************/void scan(){ char k。 while(presence) { while(presence) { duqu=1。//presence=0 復(fù)位成功,繼續(xù)下一步 } delay(45)。_nop_()。 //最低位移出 delay(6)。i) { duqu=1。_nop_()。 //66 us } duqu=1。 write_byte(0xcc)。 return temp。 // 取小數(shù)部分的值 display[0]=ditab[display[4]]。 //最高位為0時(shí)不顯示 if(!display[2]) { display[2]=0x0a。 } } else if ((nn==1)amp。led0=1。 TMOD=0x11。 if(key1==0) { st++。 delay(300)。ti=high。 if(lowhigh) {pp=low。 display[1]=high/10。} delay(300)。k4。 if(low=0) { display[0]=low%10。 if (ki==1){dian=0。 display[3]=13。 delay(100)。 //開機(jī)先轉(zhuǎn)換一次 write_byte(0xcc)。 break。 key2()。學(xué)校雄厚的師資力量使我學(xué)到了豐富的知識(shí)，學(xué)校嚴(yán)格的基礎(chǔ)培訓(xùn)使我掌握了基本的技能，學(xué)校淳厚的學(xué)風(fēng)使我意識(shí)到知識(shí)可以改變命運(yùn)。閻老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、對(duì)事業(yè)的執(zhí)著追求、誨人不倦的教師風(fēng)范和對(duì)問(wèn)題的敏銳觀察力，都將使我畢生受益。 } case 3: { low1()。 scan()。h++) //開機(jī)顯示0000 {display[h]=0。} delay(100)。 display[1]=ee/10。ki++) { discan=scan_con[ki]。 delay(100)。 display[3]=12。 disdata=dis_7[display[k]]。 } }/******************上限溫度顯示*********************/void high1(){ uchar k。 else { high=high1。high=pp。 //消抖動(dòng) if(key0==0) { sign=!sign。 ti=high。 IT0=1。 } else { beep=0。 } else if (r=low) { led2=0。 r=display[1]+display[2]*10+display[3]*100。} // 負(fù)溫度求補(bǔ)碼,標(biāo)志位置1 display[4]=temamp。 temp=temp|temp_data[0]。 //發(fā)轉(zhuǎn)換命令 ow_reset()。 //4 us if(duqu)value|=0x80。_nop_()。 for(i=8。 //5 us duqu=valamp。i) { duqu=1。 delay(6)。} //小數(shù)點(diǎn)顯示 delay(200)。t0。uchar ee。 //黃燈uint h。 //LED小數(shù)點(diǎn)控制sbit beep=P1^6。 圖52 顯示設(shè)定溫度上限圖53 顯示設(shè)定溫度下限圖54 設(shè)定下（上）限值加1圖55 設(shè)定下（上）限值減1圖56檢測(cè)到的溫度超過(guò)上限圖56檢測(cè)到的溫度低于下限 實(shí)物調(diào)試與總結(jié)本系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)焊接好實(shí)物，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，溫度能夠正常顯示當(dāng)前值，而且溫度上下限設(shè)定值可以有操作人員根據(jù)不同作物的需求進(jìn)行設(shè)定，在當(dāng)前溫度超過(guò)所設(shè)定的溫度上下限時(shí)，對(duì)應(yīng)報(bào)警裝置發(fā)光二極管和蜂鳴器即會(huì)啟動(dòng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的檢測(cè)與顯示，操作人員可以根據(jù)顯示指示，來(lái)判斷當(dāng)前溫濕度是否對(duì)作物生長(zhǎng)有利。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。其中，LCD1602的數(shù)據(jù)線端口與單片機(jī)P0口相連，主要用于單片機(jī)向LCD1602寫指令和數(shù)據(jù)；，用于寄存器選擇，高電平是選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器；，控制讀寫，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作；（E引腳），LCD1602執(zhí)行命令,而LCD1602的VEE引腳接一變阻器，用來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度。因此只要測(cè)出555的輸出頻率,并根據(jù)濕度與輸出頻率的關(guān)系,即可求得環(huán)境的濕度。另一種是將HS1101置于555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號(hào)，可直接被計(jì)算機(jī)所采集。），濕度滯后量為177。）在55%RH下的標(biāo)稱電容量為180pF，允許有3pF的偏差。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時(shí)知道在給定溫度下計(jì)數(shù)器的值和每一度的計(jì)數(shù)值。緊接著執(zhí)行第二個(gè)周期為復(fù)位、跳過(guò)ROM 指令、執(zhí)行讀RAM 的存儲(chǔ)器操作指令、讀數(shù)據(jù)（最多為9 個(gè)字節(jié)，中途可停止，只讀簡(jiǎn)單溫度值則讀前2 個(gè)字節(jié)即可）。ROM 指令在下文有詳細(xì)的介紹。當(dāng)18B20接到此復(fù)位信號(hào)后則會(huì)在15~60uS 后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖。RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20 共9 個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為8 位。DS18B20引腳排列如圖35所示。(5) 可選擇寄生工作方式。DS18B20可以以912位數(shù)字量的形式反映所測(cè)得的溫度值。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端，在單片機(jī)內(nèi)部接至內(nèi)部反向放大器的輸出端。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。電容兩端的電壓時(shí)在0~。 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi), CPU可以完成一個(gè)獨(dú)立的操作。(3) 并行I/O引腳（32個(gè)，分成4個(gè)8位口） ～:一般I/O引腳或數(shù)據(jù)/低位