【正文】 //error=1 通訊錯(cuò)誤 } //讀字節(jié)程序 char s_read_byte(unsigned char ack) // { unsigned char i,val=0。 //釋放數(shù)據(jù)線 SCK=1。value) DATA=1。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 sbit SCK = P2^0。\039。 //清屏 LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE)。 LCD_Wait()。 RW=0。 RW=1。 //void LCD_Write(bit style, unsigned char input)。 總而言之，畢業(yè)設(shè)計(jì)大大地鍛煉了我解決實(shí)際問題的能力，為我將來的就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。用導(dǎo)線焊了很久，剛開始還好，到了后來線越來越多，要放置新的元器件都很困難。當(dāng)溫濕度回到規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，只是停止報(bào)警，而溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備應(yīng)該繼續(xù)保持工作，直到溫濕度留有一定裕量時(shí)才停止。 系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù) 系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù)完成情況如下表所示： 表 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)表 實(shí)現(xiàn)功能 結(jié)果 完成程度 測(cè)量溫度范圍 40～ 40℃ 完成 測(cè)量溫度誤差 177。再新建文件，點(diǎn)擊菜單欄中 File 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 下的 new 新建文件 ，進(jìn)行保存。Proteus 實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì) ，可以實(shí)現(xiàn) 從原理圖 繪制和 代碼調(diào)試到 1 與其 外圍電路仿真，一鍵切換到 印刷電路板的 設(shè) 計(jì) 。 Keil 編譯器 是目前最流行 的 單片機(jī) 開發(fā) 的軟件 ，它 是美國(guó) Keil Software 公司 開發(fā)的 C 語言開發(fā)系統(tǒng) 。其他 C 文件要使用該變量時(shí)，要先使用 extern 將全局變量的作用域擴(kuò)展到本 C 語言文 件。 EA/VPP：外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器 (其地址為 0000HFFFFH)，EA端必須保持低電平 (接地 )。對(duì) P3 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。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 AT89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。矩陣式鍵盤較為復(fù)雜，一般用于按 鍵數(shù)目較多，而單片機(jī)可用的 I/O 口又比較有限時(shí)。蜂鳴器為一種采用一體化結(jié)構(gòu)的電子器件， 采用了直流電壓來供電，廣泛的應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)、報(bào)警器、復(fù)印機(jī)、電子玩具、電話機(jī)、汽車電子設(shè)備、定時(shí)器等電子產(chǎn)品之中用作發(fā)聲器。 它與單片機(jī)的接口電路如下圖所示： 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 LCD1602 與單片機(jī)的接口電路 溫濕度傳感器模塊 溫濕度傳感器選用瑞士 Sensirion 公司生產(chǎn)的 SHT10。隨著充電的繼續(xù)進(jìn)行，電流會(huì)逐漸減小，電阻兩端的電壓 UR=IR 也逐漸減小，即 RST 引腳的電勢(shì)逐 漸減小。 為了確保系統(tǒng)中的電路溫度可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的部分 ，其第一功能就是高電平復(fù)位，高電平復(fù)位是在通電瞬間通過充電來實(shí)現(xiàn)的。電容 C1 和 C2 對(duì)頻率有微調(diào)作用，應(yīng)盡可能的安裝在單片機(jī)芯片附近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定可靠的工作。 3 單元模塊設(shè)計(jì) 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)的最小系統(tǒng)應(yīng)包括振蕩電路和復(fù)位電路等。 PLC 在工業(yè)控制領(lǐng)域用得比較多，編程簡(jiǎn)單，而且抗干擾能力強(qiáng)。性價(jià)比高的產(chǎn)品更容易被消費(fèi)者接收，但是設(shè)計(jì)過程中不能盲目地追求性價(jià)比，它應(yīng)該建立在對(duì)產(chǎn)品性能要求的基礎(chǔ)上，首先要滿足性能要求，然后再設(shè)法降低產(chǎn)品成本。另外，還要能夠通過按鍵修改設(shè)定的上下限?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)比較的結(jié)果對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備如噴水機(jī)，吹風(fēng)機(jī)，加熱器，降溫等，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫濕度狀態(tài)。這種自動(dòng)控制系統(tǒng)需要種植者輸入溫室作物生長(zhǎng)所需的環(huán)境的目標(biāo)參數(shù)，計(jì)算編機(jī)根據(jù)傳感器的實(shí)際測(cè)量值與事先設(shè)定的目標(biāo)進(jìn)行比較，以決定大棚 /倉庫溫濕度的控制過程，按照相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱，降溫或者是澆水，通風(fēng)等。通過設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖、用Proteus 軟件進(jìn)行仿真，證明了該系統(tǒng)的可行性。此外，還可以通過獨(dú)立式鍵盤對(duì)設(shè)定的溫濕度進(jìn)行修改。美國(guó)開發(fā)的大棚計(jì)算機(jī)控制與管理系統(tǒng)可以根據(jù)作物的特點(diǎn)和生長(zhǎng)所需要的條件，對(duì)大棚 /倉庫內(nèi)的光照，溫度，濕度等諸多因素進(jìn)行自動(dòng)控制。如果不同作物的適合生長(zhǎng)的溫度不一樣，可以通過鍵盤電路修改預(yù)設(shè)值。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求 本文要設(shè)計(jì)的大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)，要能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)溫室大棚內(nèi)的 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 溫度、濕度進(jìn)行采集，將其顯示在 LCD1602 液晶顯示器上，然后與設(shè)定的上下限值進(jìn)行比較，如果超出限制則啟動(dòng)溫度、濕度控制設(shè)備，并通過蜂鳴器報(bào)警，直到溫濕度回到規(guī)定的范圍。 性價(jià)比 性價(jià)比也是一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所要考慮的重要因素。 圖 用單片機(jī)作為主控制器的控制系統(tǒng) 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 方案論證 從功能上看，兩種控制器都能滿足要求。綜上所述，本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為主控制器。其發(fā)出的時(shí)鐘脈沖直接送入單片機(jī)內(nèi)定時(shí)控制部件。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST 引腳上有一個(gè)高電平并維持 2個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)振蕩周期 )以上，則 CPU 就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。剛上電時(shí)，有較大的電流從 Vcc 經(jīng)電容、電阻流向 GND，由于電容兩端的電壓不可突變，因此仍然為 0V，于是電阻的兩端分得 5V 的電壓，即 RST 引腳此時(shí)的電勢(shì)為 5V。在這里需要注意的是，在向LCD1602 寫入顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址時(shí)，根據(jù)控制指令的格式，最高位 D7 為 1，所以寫入的數(shù)據(jù)為，第一行 80H 到 8FH， 第二行 C0H 到 CFH。 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 當(dāng)大棚內(nèi)的溫濕度超過上下限時(shí)，除了需要啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)器之外，還需要進(jìn)行報(bào)警，這里用到的是蜂鳴器。其中，非編碼式鍵盤又包括矩陣式鍵盤和獨(dú)立式鍵盤。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。在 Flash 編程時(shí)， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 邏輯電平。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許輸出 (PSEN)是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令 (或數(shù)據(jù) )時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。對(duì)于變量也是如此，如果某個(gè)變量也在其他 C 文件中使用，那么要在一個(gè) C 文件總將它定義為全局變量，即在函數(shù)外面定義。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 LCD1602 子程序流程圖 圖 LCD1602 子程序流程圖 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 輸出控制子程序流程圖 圖 輸出控制子程序 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 軟件設(shè)計(jì)所用工具 Keil uVision4 本次設(shè)計(jì)采用 Keil uVision4 來編寫 C 語言程序，通過它的編譯器進(jìn)行編譯、連接，最后將生成的機(jī)器碼下載到單片機(jī)上。 Proteus 在國(guó)內(nèi) 已受到 眾多 單片機(jī) 開發(fā)者的喜愛 。 圖 說明窗口 按照正確的方法將元器件進(jìn)行合理的排布及連線后，得到圖 圖 系統(tǒng)仿真電路圖 用 Keil 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試、編譯 先打開 keil uvision4 這款軟件，新建工程，點(diǎn)擊菜單欄里的 new uvision project ，然后對(duì)工程進(jìn)行保存。如果需要修改溫濕度上下限，可以通過按鍵進(jìn)行修改。 此外，還應(yīng)注意到的是，當(dāng)溫濕度超限后，要報(bào)警 并啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。以前焊過 PCB 板，于是想當(dāng)然地以為焊萬能板也很容易，不就是用飛線連接嗎，還不用畫 PCB 圖，不用考慮怎么布線，于是就選擇了使用萬能板來焊接實(shí)物。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，自己一個(gè)人從方案的選擇、單元模塊的設(shè)計(jì)、器件的選型、軟件設(shè)計(jì)、原理圖繪制一直做到英文資料的翻譯，自己感覺對(duì)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程方法有了更深入的了解。 //void Print(unsigned char *str)。 } /*************************************************************************/ //1602 程序 // 內(nèi) 部 等 待 函 數(shù)************************************************************* unsigned char LCD_Wait(void) { RS=0。 RS=style。 _nop_()。 //開啟顯示 , 無光標(biāo) LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 } } //慢速顯示字符 void Print_slow(unsigned char *str) 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 { while(*str!=39。 */ sbit DATA = P2^1。i/=2) //shift bit for masking 高位為 1，循環(huán)右移 { if (iamp。 } DATA=1。 return error。 } DATA=!ack。_nop_()。 DATA=0。 DATA=1。i++) //DATA 保持高， SCK 時(shí)鐘觸發(fā) 9 次，發(fā)送啟動(dòng)傳輸，通迅即復(fù)位 { SCK=1。 //已經(jīng)在頭文件中定義 unsigned error=0。 } for (i=0。 // error=1 通訊錯(cuò)誤 } //溫濕度值標(biāo)度變換及溫度補(bǔ)償 void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature) { const float C1=。 // rh_lin: 濕度 linear 值 float rh_true。 //返回溫度結(jié)果 *p_humidity=rh_true。 //相對(duì)濕度非線性補(bǔ)償 rh_true=(t_C25)*(T1+T2*rh)+rh_lin。 // 14 位溫度精度 5V 條件 修正公式 const float T2=+。 // 如果長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)線沒有拉低，說明測(cè)量錯(cuò)誤 *(p_value) =s_read_byte(ACK)。 break。 s_connectionreset()。 DATA=1。_nop_()。 SCK=0。_nop_()。i0。_nop_()。 _nop_(