【正文】 有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán) 濕度檢測(cè)電路 本例中采用 8255 來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。 主程序的分析與說(shuō)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(gè)跳轉(zhuǎn)指令條通過(guò)中斷區(qū)就開(kāi)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(chǔ)器 ； 3） 壽命： 1000寫(xiě) /擦循環(huán) ； 4） 數(shù)據(jù)保留時(shí)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(bào)警電路 蜂鳴報(bào)警電路是的優(yōu)點(diǎn)是能通過(guò)不斷的發(fā)出聲音使人便于及時(shí)斷定線路的通斷，發(fā)湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 音元件主要就是蜂鳴器，只要將報(bào)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(bào)警電路 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方法 本溫濕度控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遵循的是穩(wěn)定化、高效化、簡(jiǎn)單化、小型化的特點(diǎn)，最大限度提高系統(tǒng)的性 價(jià)比。 低 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器高 溫 度 系 數(shù) 振 蕩 器預(yù) 置計(jì) 數(shù) 器= 0計(jì) 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(cè)溫原理框圖 DS1820 使用中注意事項(xiàng) 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 DS1820 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： 1） 較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)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(duì) DS1820 進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。第六和第七字節(jié)為計(jì)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(cè)碼，他存儲(chǔ) 在只讀儲(chǔ)器（ ROM）中，在單總線網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)碼用于單總線系統(tǒng)主機(jī)對(duì)從機(jī)器件進(jìn)行逐一尋址。主機(jī)通過(guò)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(duì)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(hào)用于打開(kāi)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(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)和智能儀器儀表時(shí)，應(yīng)選擇性能合適、性能價(jià)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(jiàn)它由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡(jiǎn)稱字段）構(gòu)成，通過(guò)不同的組合來(lái)顯示 出 0~ A、 B、 C、 D、 E、 F 以及小數(shù)點(diǎn) “.”等字符。當(dāng) RESET 為高電平時(shí)， 8255A 內(nèi)部所有湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 寄存器清零。有效時(shí)表示選中本片。 6264 的寫(xiě)選通信號(hào) WE 信號(hào)連接到 AT89C51 的 WR 上，讀選通信號(hào) OE 連接到AT89C51 的 RD 上，這樣單片機(jī)就能把程序采集來(lái)的數(shù)據(jù)。 作為第二功能使用時(shí)，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(guò)電阻 R 充電， RST 端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。定時(shí)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(dú)立地用作輸入或輸出。 2） 時(shí)鐘電路 AT89C51 芯片內(nèi)部有一個(gè) 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(bào)警和相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)口。因此，要適時(shí)調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度，避免高溫危害。蔬菜大棚作為一個(gè)相對(duì)湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 封閉的環(huán)境，其 內(nèi)部形成了一個(gè)小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長(zhǎng)的重要條件。 應(yīng)用自動(dòng)控制和電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動(dòng)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(wèn)題中，溫室環(huán)境與生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測(cè)控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理 自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長(zhǎng)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(jì)方案，討論了 蔬菜大棚溫濕度巡回檢測(cè)與控制 的基本原理，進(jìn)行了可行性論證。 A/D converter。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展，受控農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來(lái)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(gè)重要組成部分。國(guó)內(nèi)外 溫室計(jì)算機(jī)控制 技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r計(jì)算機(jī)的發(fā)展最早可以追溯到上個(gè)世紀(jì)的 40年代，但將計(jì) 算機(jī)用于環(huán)境控制則開(kāi)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(shí)，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(shí)，光合作用幾乎停止。二氧化碳含量過(guò)大和濕度過(guò)大都會(huì)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(cè)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(duì) 振 蕩頻率有微調(diào)作用。 在程序存儲(chǔ)器中，有 6 個(gè)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(gè)外部中斷源；兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ T0、 T1）的溢出中斷源 TE0 和 TF1；一個(gè)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(gè)振蕩周期（ 2 個(gè)機(jī)器周期）寬度以上的高電平就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位；若在 RST 與 Vcc 之間接一個(gè) 10? F 的電容，而在 RST 與 Vss 之間接一個(gè) ? 的下拉電阻，則可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)上電自動(dòng)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(shí)器 0 的外部輸入） T1（定時(shí)器 1 的外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 “寫(xiě) ”信號(hào)輸出） RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 “寫(xiě) ”信號(hào)輸出） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 AT89C51 片內(nèi)喊有 28 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)于方式 1 和方式 2，因?yàn)槎家玫娇刂菩盘?hào)，所以必須設(shè)置兩個(gè)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(hào)，輸入，低電平有效。 8255A 的控制信號(hào)和傳輸動(dòng)作之間的關(guān)系如表 23 所示 表 23 8255 的控制信號(hào)和傳輸動(dòng)作對(duì)應(yīng)關(guān)系 CS 1A 0A RD WR 傳輸說(shuō)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(hào)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(jì)論文 13 圖 27 中， 8255A 的片選信號(hào) 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(jì)顯示需要使用 2855 和 7 位共陽(yáng)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(gè) 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(guò)軟件輸入一個(gè)正脈沖，可立即啟動(dòng) 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(jì)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(wèn)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(dòng)電流。它允許主機(jī)直接讀出從主機(jī)的 64 位 ROM 代碼，而無(wú)需執(zhí)行搜索 ROM 過(guò)程，如果該命令用于多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，則必然發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，因?yàn)槊總€(gè)從機(jī)設(shè)備都會(huì)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(kāi)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(hào)并從 5 腳送至 8 腳。 開(kāi) 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(dòng) 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(shí) 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(chǔ) 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(jì)論文 26 6 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)半年的設(shè)計(jì) “蔬菜大棚溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng) ”的設(shè)計(jì)已經(jīng)圓滿結(jié)束，本設(shè)計(jì)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(duì)元件進(jìn)行了選擇，經(jīng)過(guò)半年的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)以較低的成本和優(yōu)越性得到的廣泛的好評(píng)，特別是采用了先進(jìn)的 “一總線 ”器件進(jìn)行溫度測(cè)量體現(xiàn)了速度快 |、精度高、測(cè)點(diǎn)多、布線少等諸多優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)溫濕度的巡回測(cè)量和顯示 ，能對(duì)超標(biāo)的溫度和濕度及時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)警并同時(shí)進(jìn)行自動(dòng)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