【正文】 作方式，其中方式1是標準的10位異步通信方式，10位數(shù)據(jù)和PC機的標準串行接口相對應(yīng)，由串行接口控制器SCON(字節(jié)地址為98H)設(shè)置狀態(tài)。在這里首先要感謝指導(dǎo)我的李芝蘭老師。然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 在元器件選擇上盡量做到使硬件電路簡單,力求整個系統(tǒng)相關(guān)器件性能匹配。開始清空交換標志位00H取采樣值前值送后值單元，后值送前值單元置交換標志位00H取兩個值，前值是否小于后值？（R5）－1=0？標志位00H=1？取值結(jié)束NNYNYY圖43 數(shù)據(jù)處理子程序流程圖程序清單:MAOPAO:MOV R1, ADTURNO MOV R5,OAH CLR 00HFILTER:MOV 3CH,R1 INC R1 MOV A, R1 CLR C SUBB A, 3CH JNC NEXT MOV A, R1 MOV R1,3CH DEC R1 MOV R1,A INC R1 SETB 00HNEXT: DJNZ R5, FILTER JB 00H, MAOPAO MOV LINEADR0,26H RET 數(shù)據(jù)顯示子程序顯示子程序采用動態(tài)顯示的方法，不斷將土壤濕度值通過位選和段選用LED顯示出來，流程圖如圖44 所示。 匯編語言直接描述機器指令，比機器指令容易記憶和理解。匯編語言的特點:(1)面向機器的低級語言，通常是為特定的計算機或系列計算機專門設(shè)計的；(2)保持了機器語言的優(yōu)點，具有直接和簡捷的特點；(3)可有效地訪問、控制計算機的各種硬件設(shè)備，如磁盤、存儲器、CPU、I/O端口等；(4)目標代碼簡短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的程序設(shè)計語言；(5)經(jīng)常與高級語言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。匯編語言的長處在于編寫高效且需要對機器硬件精確控制的程序。因此，人們稱它為機器語言。圖312 串行通信硬件電路圖 報警電路本設(shè)計采用聲光報警電路,接口電路如圖313所示。 圖311 MAX232引腳圖MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232C標準串口設(shè)計的接口電路,使用+5v單電源供電。其中RS表示Remended Standard，232是該標準的標識號，C表示最后一次修定。這種通信方式主要用于計算機與計算機之間的通信。按照數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向，通信方式可分為單工通信、半雙工通信與全雙工通信。在異步通信中，字符幀和波特率是異步通信的重要指標。顯示電路設(shè)計如圖310。其功能是輸入BCD碼，輸出7段顯示器的字型碼，且內(nèi)帶段輸出驅(qū)動器。本設(shè)計選用的顯示塊是共陰極的LED（共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極接地，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮）。近年來，也開始出現(xiàn)有配置簡易形式的CRT顯示器，以方便圖形顯示。圖37 6264與AT89C51硬件連接原理圖 LED顯示電路進入二十一世紀以來，顯示技術(shù)作為人機聯(lián)系和信息展示的窗口，已應(yīng)用于娛樂、工業(yè)、軍事、交通、教育、航空航天、衛(wèi)星遙感和醫(yī)療等各個方面，顯示產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為電子信息工業(yè)的一大支柱產(chǎn)業(yè)。(2)數(shù)據(jù)線D7～D0(8條)：D7～D0位雙向數(shù)據(jù)線，D7為最高位，D0位最低位，正常工作時，D7～D0用來傳送6264的讀寫數(shù)據(jù)。圖35 AD574與單片機接口電路圖 數(shù)據(jù)存儲電路AT89C51單片機片內(nèi)有128B的RAM，在實際應(yīng)用中僅靠這256B的數(shù)據(jù)存儲器是遠遠不夠的。再讀周期中，A=0時，高8位數(shù)據(jù)有效；A=1時，則低4位數(shù)據(jù)有效。=0時，為單字節(jié)輸出，可與8位CPU接口連接，AD574采用左對齊的數(shù)據(jù)格式，與A配合，使數(shù)據(jù)分兩次輸出。通用控制引腳的功能與大多數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器相似，主要決定裝置定時、尋址、啟動脈沖和讀使能等功能。％，是目前我國廣泛應(yīng)用、價格適中的A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部有三態(tài)輸出緩沖電路，可直接與各種微處理器連接，且無須加邏輯接口電路，便能與CMOS及TTL電平兼容。圖33 復(fù)位電路原理圖 A/D轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換接口是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集前向通道的一個重要環(huán)節(jié)。圖32 時鐘電路原理圖 復(fù)位電路MCS51復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。注意加密方式1時，將內(nèi)部鎖定為RESET；當端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：表31 P3口管腳功能表端口引腳 特殊功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷0） （外部中斷1） T0（定時/計時器0外部輸入） T1（定時/計數(shù)器1外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。(3)P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。第3章 基于MCS51單片機的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 單片機選型鑒于控制的復(fù)雜性和兼顧顯示、報警、閉環(huán)控制等較高要求，本設(shè)計決定用單片機作為中心控制器。模糊控制的優(yōu)點：(1)它是一種非線性控制方法，工作范圍寬，使用范圍廣，特別適合非線性系統(tǒng)的控制。因此便嘗試著以模糊數(shù)學(xué)來處理這些控制問題。傳感器的基本特性是指傳感器的輸出與輸入之間的關(guān)系特性，一般分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性兩類。田間持水量長期以來被認為是土壤所能穩(wěn)定保持的最高土壤含水量，也是土壤中所能保持懸著水的最大量，是對作物有效的最高的土壤水含量，且被認為是一個常數(shù)，常用來作為灌溉上限和計算灌水定額的指標。設(shè)施園藝滴灌技術(shù)適應(yīng)了高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的要求，這也是其能得以存在和大力推廣使用的根本原因[5]。因滴灌屬于局部微灌，大部分土壤表面保持干燥，且滴頭均勻緩慢地向根系土壤層供水，對地溫的保持、回升，減少水分蒸發(fā)，降低室內(nèi)濕度等均具有明顯的效果。滴人作物根部附近的水，使作物主要根區(qū)的土壤經(jīng)常保持最優(yōu)含水狀況。實踐證明，微灌較地面灌水方式可增產(chǎn)30％左右。在事實上，加速發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)與節(jié)水灌溉設(shè)備和配套器材制造業(yè)的發(fā)展壯大，也是存在互動關(guān)系，相互依存，相互促進發(fā)展，也是可以取得“雙贏”的效果。測量數(shù)據(jù)能夠在LED上顯示出來，結(jié)果直觀。實現(xiàn)灌區(qū)現(xiàn)代化管理，首先要有灌溉工程控制設(shè)備的自動化，其次有先進的系統(tǒng)運行軟件對系統(tǒng)控制問題進行決策，從而建立灌區(qū)現(xiàn)代化管理決策支持系統(tǒng)，指導(dǎo)灌溉用水過程。但薄膜易刺破和凍脹地區(qū)凍融破壞的問題還沒有很好的解決。特別是微涂層的實現(xiàn)是技術(shù)難點，由于受到材料性能的限制，依靠自然流平無法達到很小的層厚，并且受到表面浸潤性能的影響，必須采取相應(yīng)措施才能實現(xiàn)，目前正從材料、涂層方法方面力爭有所突破。在噴、技術(shù)研究方面，國外一直非常重視噴灌水肥需求規(guī)律及水肥耦合高效利用方面的研究，施肥灌溉應(yīng)用十分普遍。按灌溉方式分為噴灌、地面灌、微灌等。以色列、日本、美國等一些國家已采用先進節(jié)水灌溉制度。A/D converter。軟件部分包括對主程序、數(shù)據(jù)采樣子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序的簡單設(shè)計。其中農(nóng)業(yè)灌溉用水占全國年總用水量的67％左右，是節(jié)水潛力最大的領(lǐng)域。改變農(nóng)業(yè)灌溉方式是節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的主要途徑。本設(shè)計的本系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)的可靠性高關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)灌溉；單片機；傳感器；A/D轉(zhuǎn)換；LED顯示AbstractWater is the essential basic factor for all lifecycles. water resource is the important basic resource for social economics and society development. China is one of the 13 countries in the world which have the shortage problem with water resource. the average water distribution is only a quarter of the world. Production industry and every day life usages have taken up the major part of water usage. Agricultural industry uses up about 67% of the total water resource and it is the major stream for water saving. Making changes to the ways of agricultural industry water usage is the main direction of saving agricultural water usage. Drip irrigation is the most effective technique currently in agricultureal irrigation. This design includes hardware ciruit design and software this topic, the hardware circuit design includes clock circuit design, reset circuit design, alarm circuit design, the selection of soil dampness detectors, the selection of single chip microputer, data detection and store design, LED monitor part and serial munication circuit design. Single chip uses AT89C51。LED monitor目 錄摘 要 IAbstract II第1章 引言 1 農(nóng)業(yè)自動灌溉 1 國內(nèi)、外灌溉現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 課題研究目的及主要內(nèi)容 4第2章 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng) 5 滴灌原理概述 5 土壤濕度傳感器 8 模糊控制 9第3章 基于MCS51單片機的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 11 單片機選型 11 時鐘電路 14 復(fù)位電路 14 A/D轉(zhuǎn)換電路 15 數(shù)據(jù)存儲電路 19 LED顯示電路 20 串行通信電路 24 報警電路 27第4章 基于MCS51單片機的農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)軟件設(shè)計 29 系統(tǒng)主程序設(shè)計 30 數(shù)據(jù)采集子程序 33 數(shù)據(jù)處理子程序 34 數(shù)據(jù)顯示子程序 36 數(shù)據(jù)通信子程序 37第5章 結(jié)論 40參 考 文 獻 41致 謝 42附 錄 43 III沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 引言 農(nóng)業(yè)自動灌溉水資源緊缺是中國的基本國情，特別是北方地區(qū)嚴重缺水，人均水資源量只占全國人均水平的1/4，水資源、土地資源、經(jīng)濟社會發(fā)展的布局嚴重失衡，生產(chǎn)和生活用水不斷增長大量擠占了自然生態(tài)用水，已使黃河斷流、華北地區(qū)地下水位大幅度下降、生態(tài)環(huán)境急劇惡化，水資源短缺已成為地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。由傳統(tǒng)的充分灌溉向非充分灌溉發(fā)展，對灌區(qū)用水進行監(jiān)測預(yù)報，實際動態(tài)管理。微灌又分為滴灌、微噴灌、涌泉灌、地下滲灌。在微灌水肥高效利用方面，以色列、美國、荷蘭等國家對不同作物的施肥灌溉制度和微灌施肥灌