【正文】 有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán) 濕度檢測電路 本例中采用 8255 來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。 主程序的分析與說明 主程序是調(diào)控系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，它被 ROM 中，系統(tǒng)上電復(fù)位后執(zhí)行一個跳轉(zhuǎn)指令條通過中斷區(qū)就開始執(zhí)行主程序。 主要特性： 1） 與 MCS51 兼容 ； 2） 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 ； 3） 壽命： 1000寫 /擦循環(huán) ； 4） 數(shù)據(jù)保留時間： 10 年 傳 傳 傳傳 傳 傳 圖 44 濕度傳感器外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 報警電路 蜂鳴報警電路是的優(yōu)點是能通過不斷的發(fā)出聲音使人便于及時斷定線路的通斷，發(fā)湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 24 音元件主要就是蜂鳴器，只要將報警電路接到 35V直流電源上就能產(chǎn)生 3Hz 左右的震蕩聲響，其電路如圖 45 所示 N P NN P NL A M P+ 5V 圖 45 報警電路 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 25 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 設(shè)計方法 本溫濕度控制系統(tǒng)在設(shè)計過程中，遵循的是穩(wěn)定化、高效化、簡單化、小型化的特點，最大限度提高系統(tǒng)的性 價比。 低 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器高 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器預(yù) 置計 數(shù) 器= 0計 數(shù) 器= 0預(yù) 置比 較溫 度 寄 存 器斜 率 累 加 器加 1停 止 圖 43 DS1820 測溫原理框圖 DS1820 使用中注意事項 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 23 DS1820 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題： 1） 較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS1820 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS1820 進(jìn)行讀寫編程時，必須嚴(yán)格的保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。第六和第七字節(jié)為計數(shù)寄存器 。 3） DS1820 的存貯器。 7） 每次將溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需 200ms 。 5） 單總線器件的 ROM 搜索 Dallas 公司的每片單片機(jī)器件都是具有唯一的 64 位注冊碼，他存儲 在只讀儲器（ ROM）中，在單總線網(wǎng)絡(luò)中注冊碼用于單總線系統(tǒng)主機(jī)對從機(jī)器件進(jìn)行逐一尋址。主機(jī)通過重復(fù)執(zhí)行搜索 ROM 循環(huán)（搜索 ROM 命令 跟隨著位數(shù)據(jù)交換），以找出總線上所有的從機(jī)設(shè)備。下圖對單總線寄生供電的原理進(jìn)行了描 述 。 OE= P? 產(chǎn)生的正脈沖信號用于打開三態(tài)輸出鎖存器。 REFV （ —）：參考電壓負(fù)端。 0D ~ 7D ： 8 位數(shù)字量輸出端。 （ 3） 可鎖存三態(tài)輸出，能與 8 位為處理器接口。在設(shè)計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和智能儀器儀表時，應(yīng)選擇性能合適、性能價格比高的 A/D 轉(zhuǎn)換器芯片。 其外形結(jié)構(gòu)如圖 27 所示，由圖可見它由 8 個發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合來顯示 出 0~ A、 B、 C、 D、 E、 F 以及小數(shù)點 “.”等字符。當(dāng) RESET 為高電平時， 8255A 內(nèi)部所有湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 12 寄存器清零。有效時表示選中本片。 6264 的寫選通信號 WE 信號連接到 AT89C51 的 WR 上，讀選通信號 OE 連接到AT89C51 的 RD 上，這樣單片機(jī)就能把程序采集來的數(shù)據(jù)。 作為第二功能使用時，各引腳的定義如下表。 ～ ： P1 是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 端口。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端，振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率。在通電瞬間，電容 C 通過電阻 R 充電， RST 端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。定時器 T0 具有方式 0、方式 方式 2 和方式 3 四種工作方式。每一條 I/O 線都能獨立地用作輸入或輸出。 2） 時鐘電路 AT89C51 芯片內(nèi)部有一個 高增益反向放大器，用于 構(gòu)成 振 蕩 器 。 PA 口 PB 口 PC口均為輸出口， PA 口 PB 口為顯示輸出， PC 口為報警和相關(guān)設(shè)備驅(qū)動口。因此，要適時調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度，避免高溫危害。蔬菜大棚作為一個相對湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 5 封閉的環(huán)境，其 內(nèi)部形成了一個小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長的重要條件。 應(yīng)用自動控制和電子計算機(jī)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。在農(nóng)業(yè)種植問題中，溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測控是實現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理 自動化、科學(xué)化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，達(dá)到作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效盼栽培目的。s temperature and humidity and circuit control principle, carried out a feasibility diagram is given together with source code and use of the MCU and the advantages of digital control system, all aspects of the system performance is significantly improved. Keywords: temperature and humidity sensors。文中提出了具體設(shè)計方案，討論了 蔬菜大棚溫濕度巡回檢測與控制 的基本原理，進(jìn)行了可行性論證。 A/D converter。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到長足發(fā)展，受控農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室工程已成為工廠化高效農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分。國內(nèi)外 溫室計算機(jī)控制 技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r計算機(jī)的發(fā)展最早可以追溯到上個世紀(jì)的 40年代，但將計 算機(jī)用于環(huán)境控制則開始于 20 世紀(jì) 60 年代。當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度提高到 %時，可使蔬菜的光合作用速率增加 1 倍以上，增產(chǎn) 20%~80%；若使二氧化碳濃度降至 %時，光合作用幾乎停止。二氧化碳含量過大和濕度過大都會導(dǎo)致溫度升高。然后系統(tǒng)返回再進(jìn)行溫度和濕度的巡回測量和顯示。電容器 C1 和 C2 通常都取 30pF 左右，選用不同的電容量對 振 蕩頻率有微調(diào)作用。 在程序存儲器中，有 6 個地址單元被保留用于某些特定的地址，如下表 21 所示。其中，兩個外部中斷源；兩個片內(nèi)定時器 /計數(shù)器（ T0、 T1）的溢出中斷源 TE0 和 TF1；一個片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源 RI 或 TI。 Vss：接電源地。單片機(jī)商店后，只要 在該引腳上輸入 24 個振蕩周期（ 2 個機(jī)器周期）寬度以上的高電平就會使單片機(jī)復(fù)位；若在 RST 與 Vcc 之間接一個 10? F 的電容，而在 RST 與 Vss 之間接一個 ? 的下拉電阻，則可實現(xiàn)單片機(jī)上電自動復(fù)位。 ～ ： P2 是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 端口 。 表 22 功能表 口線 第二功能 RXD（串行口輸入） TXD（串行口輸出） 0INT （外部中斷 0 輸入） 1INT （外部中斷 1 輸入） T0（定時器 0 的外部輸入） T1（定時器 1 的外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器 “寫 ”信號輸出） RD （外部數(shù)據(jù)存儲器 “寫 ”信號輸出） 數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展 AT89C51 片內(nèi)喊有 28 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器 RAM，主要用工作寄存器、堆棧、軟件標(biāo)志和數(shù)據(jù)緩沖器。對于方式 1 和方式 2，因為都要用到控制信號，所以必須設(shè)置兩個控制字，即設(shè)置方式選擇控制字和 C 口復(fù)位控制字。 3） 控制線 RD ：讀信號，輸入，低電平有效。 8255A 的控制信號和傳輸動作之間的關(guān)系如表 23 所示 表 23 8255 的控制信號和傳輸動作對應(yīng)關(guān)系 CS 1A 0A RD WR 傳輸說明 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 A 口數(shù)據(jù) → 數(shù)據(jù)總線 B 口數(shù)據(jù) → 數(shù)據(jù)總線 C 口數(shù)據(jù) → 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線 →A 口 數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線 →B 口 數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線 →C 口 數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)總線 → 控制寄存器 0D ～ 7D 進(jìn)入高阻態(tài) 非法 0D ～ 7D 進(jìn)入高阻態(tài) 8255A 的引腳信號如 圖 25 所示 ： P A 3P A 2P A 1P A 0RDCSG N DP C 7A1A0P C 6P C 5P C 4P C 0D6D5D4D3D2D1D0R E S E TWRP A 7P A 6P A 5P A 4V C CP C 1P C 2P C 3P B 0P B 1D7P B 7P B 6P B 5P B 4P B 3P B 28255A 圖 25 8255A引腳 AT89C51 和 8255A 的接口 ： 8255A 可以直接與 MCS51 總線接口，其接口電路如圖 26 所示 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 13 圖 27 中， 8255A 的片選信號 CS 及口地址選擇線 A0、 A1 分別由 AT89C51 的 和 、 經(jīng)地址鎖存后提供，所以， 8255A 的 A 口、 B 口、 C 口及控制口的地址分別為 6000H、 6001H、 6002H、 6003H。 LED 顯示器的顯示方法 本設(shè)計顯示需要使用 2855 和 7 位共陽極顯示器的接口電路。 ADC0809 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如 圖 28 所示 ， 芯片的主要組成部分是一個 8 位逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器。 （ 6） 單電源供電，供電電壓為 177。 ALE 端可與 START 端接在一起，通過軟件輸入一個正脈沖，可立即啟動 A/D 轉(zhuǎn)換。下面介紹兩種最常用的方式：查詢方式和中斷方式。所以本設(shè)計中 A/D 轉(zhuǎn)換器連接成查詢方式。為了解決單總線供電不足問題，使用 MOSFET 將輸入線的高電平強(qiáng)拉到 ，從而可以增加驅(qū)動電流。它允許主機(jī)直接讀出從主機(jī)的 64 位 ROM 代碼，而無需執(zhí)行搜索 ROM 過程，如果該命令用于多節(jié)點系統(tǒng)，則必然發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，因為每個從機(jī)設(shè)備都會影響該命令。 3） 不需外部元器件 。 DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖 41 所示。最低位先讀 出。 I/O 位數(shù)據(jù)輸入 /輸出端（即單線總線），它屬于漏極開路輸出，外接上拉電阻后，常態(tài)下呈高電平。 EL7556 由積分電路、基準(zhǔn)電路、頻率轉(zhuǎn)換電路及頻率 —電壓（ F/V）轉(zhuǎn)換電路等組成，積分電路及 R R C1 用于產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號并從 5 腳送至 8 腳。 開 始常 數(shù) ， 工 作 內(nèi)存 ， 引 腳 定 義系 統(tǒng) 初 始 化中 斷 向 量調(diào) 用 子 程 序采 集 溫 度 值啟 動 A / D 轉(zhuǎn) 化讀 入 A / D 轉(zhuǎn) 化A / D 轉(zhuǎn) 換 次 數(shù) 3 ?N調(diào) 用 子 程 序 顯示 相 關(guān) 參 數(shù)Y將 采 集 的 數(shù) 據(jù)按 時 間 順 序 送采 集 數(shù) 據(jù) 保 存 完 否 ?N需 向 上 位 機(jī) 傳 送Y將 存 儲 器 中 保 存 數(shù)據(jù) 一 次 傳 遞 上 位傳 送 完 畢 ?NYY結(jié) 束N 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 26 6 結(jié) 論 經(jīng)過半年的設(shè)計 “蔬菜大棚溫濕度檢測與控制系統(tǒng) ”的設(shè)計已經(jīng)圓滿結(jié)束，本設(shè)計本著最大限度的節(jié)省人力物力為基礎(chǔ)，方便快捷為目的，加上高效低成本 為原則對元件進(jìn)行了選擇，經(jīng)過半年的設(shè)計本系統(tǒng)以較低的成本和優(yōu)越性得到的廣泛的好評，特別是采用了先進(jìn)的 “一總線 ”器件進(jìn)行溫度測量體現(xiàn)了速度快 |、精度高、測點多、布線少等諸多優(yōu)點，可以實現(xiàn)溫濕度的巡回測量和顯示 ，能對超標(biāo)的溫度和濕度及時準(zhǔn)確的報警并同時進(jìn)行自動選擇性的調(diào)節(jié)處理，大大的提高了蔬菜的成活率以及大幅度減輕管理者的負(fù)擔(dān)，使蔬菜種植能獲得一種可觀的經(jīng)濟(jì)收益