【正文】 稍微復(fù)雜。 顯示模塊的選擇 針對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，初步擬定兩套方案，具體方案如下： 方案一：采用 LED數(shù)碼管顯示 LED數(shù)碼管以發(fā)光二極管作為發(fā)光單元，顏色有單紅， 黃，藍(lán)，綠，白，七彩效果。本方案的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 速度快，執(zhí)行速度達(dá)到 20MIPS， 這么高的性能很適合實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 16 的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了。一樣的道理，如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用 PC上來(lái)運(yùn)行 ，家用 PC 的也是承受不了的。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過(guò)價(jià)錢也是低的，一般不超過(guò) 10 元即可 ......用它來(lái)做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。而傳統(tǒng)的 8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 ④ OSC 內(nèi)部振蕩器（時(shí)鐘頻率典型值： 320kHz）。 。 2. 接近視覺(jué) 靈敏度的光譜靈敏度特性 (峰值靈敏度波長(zhǎng)典型值 :560nm)。 例如： 5mm 光敏電阻 CDS 光電開(kāi)關(guān) 551 552 553 553 5549 等，該類原件一般應(yīng)用在光控音樂(lè)、光控?zé)簟㈦娮油婢?、光控開(kāi)關(guān)。 它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該類傳感器適用于 通訊機(jī)房、辦公室、倉(cāng)庫(kù)、醫(yī)院、檔案館良好環(huán)境的溫濕度測(cè)量 。 本系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以符合番茄的生長(zhǎng)習(xí)性為原則，針對(duì)小型蔬菜大棚而設(shè)計(jì)的，大棚規(guī)格為 667 ㎡，每個(gè)大棚內(nèi)放置 5 個(gè)本設(shè)計(jì)成品，根據(jù)番茄的生長(zhǎng)需要，每個(gè)成品都要能實(shí)現(xiàn)以下功能： （ 1）能在番茄最適生長(zhǎng)環(huán)境范圍內(nèi)工作。 （ 3） 對(duì) 濕度 的要求 番茄地上部莖葉繁茂，蒸騰作用比較強(qiáng)烈，但番茄根系比較發(fā)達(dá)，吸水力較強(qiáng)，對(duì)水分的要求屬于半耐旱蔬菜。 番茄不同生育期對(duì)光照的要求不同。 不同生育時(shí)期對(duì)溫度的要求及反應(yīng)是有差別的。 （ 2） 濕度影響 濕度對(duì) 蔬菜 的影響同樣不可忽視 ， 及時(shí)的給 蔬菜 的體內(nèi)供應(yīng)更多的養(yǎng)分 ，加快 蔬菜 體內(nèi)水分和無(wú)機(jī)鹽的運(yùn)輸 ， 保證根莖葉花等各個(gè)器官順利生長(zhǎng) ， 作用十分重要 。我國(guó)目前部分蔬菜的建筑材料主要是鋼材和玻璃。 (2)我國(guó)現(xiàn)有的蔬菜控制系統(tǒng)仍以控制一個(gè)蔬菜為主，沒(méi)有基于蔬菜群的控制 系統(tǒng)。 20 世紀(jì) 90 年代末，河北職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院的閆忠文研制了大棚溫濕度測(cè)量系統(tǒng)，能對(duì)大棚內(nèi)的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量與控制。 蔬菜 大棚先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。 以園藝業(yè)著稱的荷蘭從 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)就開(kāi)始全面開(kāi)發(fā)蔬菜大棚計(jì)算 機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，并不斷地開(kāi)發(fā)模擬控制軟件。溫室大棚控制技術(shù)沿著手動(dòng)、自動(dòng)、智能化控制的發(fā)展進(jìn)程，網(wǎng)站優(yōu)化向著越來(lái)越先進(jìn)、功能越來(lái)越完 備 的方向發(fā)展。通過(guò)對(duì)溫室大棚 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 2 內(nèi)外的氣候狀況和對(duì)作物生長(zhǎng)狀況的觀測(cè)，憑借長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)推測(cè)及判斷，手動(dòng)調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)環(huán)境。 對(duì)于蔬菜大棚來(lái)說(shuō)， 溫度、濕度、光照度是衡量 蔬菜 大棚的三項(xiàng)重要指標(biāo) ，它直接影響到栽培作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量 ， 蔬菜 的生長(zhǎng)都是在一定的環(huán)境中進(jìn)行的，其在生長(zhǎng)過(guò)程中受到環(huán)境中各種因素的影響，其中對(duì) 蔬菜 生長(zhǎng)影響最大的是環(huán)境中的溫濕度 及光照度。 [11] 趙亮 .趙國(guó)銳 ， 單片機(jī) C語(yǔ)言編程與實(shí)例 ， 2020。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) II [3] Mt. Prospect， MCS 51 Family of Microcontrollers Architectural Overview， September 1993。 溫度、濕度、光照度是衡量 蔬菜 大棚的三項(xiàng)重要指標(biāo) ， 它直接影響到栽培作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量 ， 蔬菜 的生長(zhǎng)都是在 一定的環(huán)境中進(jìn)行的，其在生長(zhǎng)過(guò)程中受到環(huán)境中各種因素的影響，其中對(duì) 蔬菜 生長(zhǎng)影響最大的是環(huán)境中的溫濕度及光照度。在檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展完善的今天，檢測(cè)裝置也正在朝著集成化、智能化的方向發(fā)展。該論文即是針對(duì)這一問(wèn)題 ， 設(shè)計(jì)出了能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度自動(dòng)檢測(cè) ， LCD 數(shù)字實(shí)時(shí)顯示 ， 按鍵調(diào)整上下限設(shè)置，超限報(bào)警等多功能的溫濕度和光照度檢測(cè)裝置。 [8] 王學(xué)武 ， 王冬青 ， 陳程 ， 顧幸生 ， 孫自 強(qiáng) ， 基于混沌 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣化爐溫度軟測(cè)量系統(tǒng) 2020(5) .冀捐灶 .楊寶強(qiáng) 基于 AT89C2051的溫濕度控制儀 ， 2020(1)。 [16] 董巍巍，李釗，李建軍，李冰，彭黎明 .基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)， 2020 (12) 在本論文初期，我對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度進(jìn)行了具體的按排，如下表所示： 表 1 進(jìn)度安排表 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 資料搜集、整理分析，提出研究技術(shù)路線（開(kāi)題報(bào)告） — . 2 方案的比較和論證 — 3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 4 系統(tǒng)調(diào)試、完善 5 撰寫開(kāi)發(fā)報(bào)告、答辯 — 蔬菜大棚智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘要 本文的蔬菜大棚智能 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng) ， 通過(guò)對(duì)農(nóng)村蔬菜大棚的實(shí)地考察和綜合分析 ， 結(jié)合農(nóng)村的生產(chǎn)力條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況 ， 本著務(wù)實(shí)、夠用、功能實(shí)現(xiàn)完全的原則 ， 采用 STC89C52 單片 機(jī)的串口擴(kuò)展 功能， 搭建了一個(gè)智能數(shù)據(jù)采集平臺(tái) ， 用于檢測(cè)蔬菜大棚的 溫濕度、光照度 數(shù)據(jù) ， 同時(shí)在顯示屏上顯示 數(shù)據(jù)，并且實(shí)現(xiàn)報(bào)警和報(bào)警值設(shè)置的功能， 既滿足了菜農(nóng)的需求 ， 又節(jié)約了成本，力求本系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際中。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外總體發(fā)展?fàn)顩r 從國(guó)內(nèi)外 蔬菜 大棚控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，控制技術(shù)大致經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段 ：手動(dòng)控制，自動(dòng)化控制，智能化控制。通過(guò)改變溫室大棚環(huán)境設(shè)定目標(biāo)值，可以自動(dòng)地進(jìn)行環(huán)境氣候調(diào)節(jié)，但是這種控制方式對(duì)作物生長(zhǎng)狀況的改變難以及時(shí)做出反應(yīng)利康搬家公司電話，難以介入作物生長(zhǎng)的內(nèi)在規(guī)律。環(huán)境控制計(jì)算機(jī)主要用來(lái)對(duì)蔬菜大棚環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制?？刂埔竽茉谶h(yuǎn)離蔬菜大棚的計(jì)算機(jī)控制室就能完成，即遠(yuǎn)程控制。 20 世紀(jì) 90 年代初期，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)氣象研究所和作物花卉研究所，研制開(kāi)發(fā)了 蔬菜大棚控制與管理系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)了基于 Windows 操作系統(tǒng)的控制軟件； 90年代中后期，江蘇理工大學(xué)毛罕平等人研制開(kāi)發(fā)了蔬菜大棚軟硬件控制系統(tǒng)，能對(duì)溫度、光照、 CO2 、濕度等進(jìn)行綜合控制，是目前 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 4 國(guó)產(chǎn)化蔬菜大棚計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)較為典型的研究成果。 我國(guó)蔬菜大棚存在的問(wèn)題 (1)科技含量和總體發(fā)展水平較低。 (4)缺少基于農(nóng)業(yè)專家知識(shí)的上位機(jī)管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)要能對(duì) 溫濕度、光照度進(jìn)行實(shí)時(shí) 采集 ， 采集 到的數(shù)據(jù)傳入 單片機(jī)中， 通過(guò)單片機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ， 處理過(guò)的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)接口送達(dá) 顯示模塊 顯示 ，當(dāng)數(shù)據(jù)超出系統(tǒng)設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警，要能通過(guò)按鍵調(diào)整 報(bào)警 上限值。 （ 1） 對(duì)溫度的要求 番茄是喜溫性蔬菜，在正常條件下，同化作 用最適宜的溫度為 20～ 25℃，溫度低于 15℃，不能開(kāi)花或授粉受精不良，導(dǎo)致落花等生殖生長(zhǎng)障礙。 由此可得結(jié)論：番茄最是生長(zhǎng)溫度為 20～ 30℃ 。反之在弱光下坐果率 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 8 降低，單果重下降，產(chǎn)量低，還容易產(chǎn)生空洞果和筋腐果。當(dāng)外界夜溫不低于 15℃時(shí)，可晝夜通風(fēng)，棚溫過(guò)高還會(huì)使番茄紅素氧化分解，影響果實(shí)著色 。 溫濕度 傳感器的選擇 溫濕度傳感器介紹 溫濕度傳感器就是能夠感知和測(cè)量環(huán)境中某點(diǎn)溫度和濕度的一種敏感元器件，它將環(huán)境中的溫度、濕度或者與其相關(guān)的參量的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱便可獲得被監(jiān)測(cè)點(diǎn)在環(huán)境中的溫度、濕度信息從而可以進(jìn)行太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警；還可以通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)。 例如： DHT1HTG383X 系列、 SHTII 等，該類溫濕度傳感器應(yīng)用范圍較廣， 車行業(yè)、樓宇控制 、暖通空調(diào)、電力機(jī)房、 農(nóng)業(yè) 、 工業(yè)、 醫(yī)藥業(yè) 等領(lǐng)域。 2℃ ⑤工作電壓： DC5V/ ⑥數(shù)字信號(hào)輸出 ⑦數(shù)據(jù)端口帶上拉電阻 ⑧帶 3mm 固定螺絲孔，方便安裝 光照傳感器選擇 光照傳感器介紹 光照傳感器就是能夠感知和測(cè)量環(huán)境中某點(diǎn)光照強(qiáng)度的一種敏感元器件，它將環(huán)境中的光照或者與其相關(guān)的參量的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 的強(qiáng)弱便可獲得被監(jiān)測(cè)點(diǎn)在環(huán)境中的光照度信息從而可以進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào)警；還可以通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控、報(bào) 警系統(tǒng)。 光照傳感器 BH1750fvi 簡(jiǎn)介 （ 1）產(chǎn)品介紹 BH1750fvi 是一種用于兩線式串行總線接口的數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器集成電路。 。 （ 3）最大額定參數(shù) 表二 BH1750fvi額定參數(shù) 參數(shù) 符號(hào) 額定值 單位 電源電壓 Vmax V 運(yùn)行溫度 Topr 40~5 ℃ 儲(chǔ)存溫度 Tstg 40~100 ℃ 反向電流 Imax 7 mA 功率損耗 Pd 260 mW （ 4） BH1750fvi 框圖 圖 BH1750fvi框圖 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ 5）框圖描述 ① PD 接近人眼反應(yīng)的光敏二極管。 單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó) 50年代開(kāi)發(fā)的74系列，或者 60年代的 CD4000 系列這些純硬件來(lái)搞定的話，電路一定是一塊大 PCB 板！但是如果要是用美國(guó) 70 年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī)，結(jié)果就會(huì)有天壤之別！只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的 軟件還是最低級(jí)匯編語(yǔ)言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級(jí)的語(yǔ)言了，既然這么低級(jí)為什么還要用呢？很多高級(jí)的語(yǔ)言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡(jiǎn)單，就是單片機(jī)沒(méi)有家用計(jì)算機(jī)那樣的 CPU，也沒(méi)有像硬盤那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）。 單片機(jī)的硬件特性 ： 單片機(jī)集成度高； 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化； 單片機(jī)可靠性高，可長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障工作 處理功能強(qiáng)，速度快。 2）具有較強(qiáng)的中斷處理能力。共陰和共陽(yáng)極數(shù)碼管，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已，顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的原理框圖如圖： 圖 系統(tǒng)總體方框圖 溫濕度采集電路 DHT11串行通信說(shuō)明（單線雙向） （ 1） 單總線說(shuō)明 DHT11 器件采用簡(jiǎn)化的單總線通信。 5K MCU STC89C52