【正文】 完整 的 開(kāi)發(fā)方案，包括宏匯編 、 C 編譯器、庫(kù)管理 、 連接器和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等 ， 通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境將這些部份組合在一起。 SHT10 讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的規(guī)則是：在時(shí)鐘線的下降沿之后數(shù)據(jù)線改變狀態(tài)，并在時(shí)鐘線的上升沿有效。某個(gè) C 文件要調(diào)用其它 C 文件中的函數(shù)時(shí)，要在當(dāng)前 C語(yǔ)言文件中先進(jìn)行聲明，然后再調(diào)用，或者也可以把每個(gè) C 文件中定義的函數(shù)都寫(xiě)到相同名字下的 .h 頭文件中，其他 C 文件要調(diào)用該函數(shù)時(shí)要在前面加上 include *.h，將頭文件包括進(jìn)來(lái)。控制器在觸發(fā) SCK 時(shí)鐘前，必須要等待“數(shù)據(jù)備妥”的信號(hào)。包括：當(dāng) SCK 時(shí)鐘為高電平的時(shí)侯， DATA 翻轉(zhuǎn)至低電平，緊接著 SCK 變成低電平，隨后在 SCK 時(shí)鐘為高電平的時(shí)侯 DATA 翻轉(zhuǎn)為高電平。A,平均 28181。 SHT10 包 含 一個(gè)電容性聚 第 20 頁(yè) 合體濕敏 器 件、一個(gè) 基于 能隙材料的 溫度測(cè)量 元件 。使用外部振蕩器時(shí)，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 P3 口輸出緩沖級(jí)可用來(lái)驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)。端口進(jìn)行寫(xiě)“ 1”時(shí)，該管腳被懸空，由內(nèi)部自帶 的上拉電阻將電平拉到高電平。 （ 4）內(nèi)含 8KB 的程序存儲(chǔ)器， 1000 次寫(xiě)∕擦寫(xiě)周期； （ 5）內(nèi)含 512 字節(jié)的 RAM； （ 6） 32 個(gè)可編程 I/O 口線； （ 7） 3 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 即定時(shí)器 T0、 T T2 （ 8） 6 個(gè)中斷源、 5 個(gè)中斷矢量、 2 級(jí)優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)； （ 9）具有一個(gè)全雙工 UART 串行通道； （ 10）掉電模式和低功耗空閑； ② STC89C52RC 主要引腳功能 STC89C52RC 的管腳 排列如圖 2 一 2 所示： 第 18 頁(yè) 圖 STC89C52RC 引腳圖 P0 口（ ~）： P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳）： P0 口是一個(gè)漏極開(kāi)路的 8 位雙向 I/O 口。 MAX232 芯片專門(mén)為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電。 TTL 電平中，電壓小于 為低電平，高于 為高電平；而 RS232電平是負(fù)邏輯電平，電壓在 3V~15V 時(shí)為高電平，電壓在 3V~15V 時(shí)為低電平， 因此要通過(guò) MAX232 這種 電平轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行 轉(zhuǎn)換。從 第 14 頁(yè) S0 到 S4，分別控制進(jìn)入溫度上下限設(shè)置、進(jìn)入濕度上下限設(shè)置、數(shù)值加、數(shù)值減、確認(rèn)并退出。 濾波完以后，電壓的脈動(dòng)成分已經(jīng)下降了很多，但是仍有起伏，所以最后還需加上一個(gè)三端集成穩(wěn)壓器，這里選用 LM7805，它能將電壓穩(wěn)定在 5V。 然后用橋式整流電路把交流電整流為直流電，此時(shí)的直流電只是方向不變，但仍按正弦方式變化，是脈動(dòng)的直流電。如 果輸入端的電流為 20mA，電流傳輸比為 50%的話，那么輸入端電流 Io 最大只能為 10mA。 光耦選用 TLP5214，它是 Toshiba 公司生產(chǎn)的四路光耦，由單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)中使用的是有源蜂鳴器，在它兩端加載 5V 的直流電壓就可以使之鳴叫。 第 9 頁(yè) 圖 SHT1X 系列各型號(hào)傳感器的濕度、溫度最大誤差 從曲線中可以看出，無(wú)論是濕度還是溫度， SHT10 的誤差都是最大的， SHT15 誤差最小，但是它們的價(jià)格也相差很大， SHT10 多為二三十元一個(gè)，而 SHT15 價(jià)格上百。手動(dòng)復(fù)位就是在上電復(fù)位電路的電容兩邊并聯(lián)一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，需要 第 8 頁(yè) 手動(dòng)復(fù)位時(shí)將其 按下，使之接通， RST 獲得高電平，而且人按動(dòng)按鈕的時(shí)間肯定是超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期的，于是單片機(jī)復(fù)位。 圖 上電 +手動(dòng)復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位主要有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位，之所以要進(jìn)行復(fù)位，目的就是為了讓單片機(jī)進(jìn)入初始狀態(tài)，比如讓 PC 指向 0000H，這樣單片機(jī)才能從頭運(yùn)行程序。 方案選擇 PLC 和單片機(jī)都能作為主控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在價(jià)格方面單片機(jī)具有巨大優(yōu)勢(shì)。溫濕度傳感器SHT10 通過(guò) I2C 總線與單片機(jī)連接。 要提高控制系統(tǒng)的可靠性，那么就要注意以下幾個(gè)方面：選用的元器件要有很高的可靠性；由于供電電源很容易產(chǎn)生干擾，所以應(yīng)該對(duì)其采用抗干擾措施；對(duì)輸入輸出通道也一樣，要采用抗干擾措施；在對(duì)電路板的設(shè)計(jì)時(shí)，要合理的布線和接地；軟硬件都要進(jìn)行濾波；系統(tǒng)要有自己診斷功能等。 這次選用 STC89C52RC 作為主控制器，可以從按鍵電路輸入設(shè)定的溫濕度，通過(guò)溫濕度傳感器 SHT10 對(duì)溫度、濕度信號(hào)進(jìn)行采集，然后 通過(guò) I2C 總線與單片機(jī)通信，并將溫濕度顯示在液晶屏 LCD1602 上，單片機(jī)把它們與設(shè)定的值進(jìn)行對(duì)比后決定是否報(bào)警，并啟動(dòng)空調(diào)設(shè)備對(duì)溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。而溫度在夜間下降過(guò)低也會(huì)影響光合作用的效率。溫 室農(nóng)業(yè)采用適時(shí)適量供水的優(yōu)化用水同時(shí)配以微灌和高濕環(huán)境，可達(dá)到農(nóng)業(yè)用水高效高產(chǎn)，按產(chǎn)品的數(shù)量平均計(jì)算，節(jié)省水分量是很大的。 SHT10 使用類似于 I2C 總線的時(shí)序與單片機(jī)進(jìn)行通信，由于它高度集成，已經(jīng)包括 A/D 轉(zhuǎn)換電路，所以使用方便，而且準(zhǔn)確、耐用。 關(guān)鍵詞 ： STC89C52RC， SHT10， I2C 總線，獨(dú)立式鍵盤(pán)，溫濕度自動(dòng)控制 Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to municate with the microcontroller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it pares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control基于 STC89C52RC 單片機(jī)的大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng) 目 錄 1 前言 ............................................................................................................................... 1 2 總體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 3 溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求 .................................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 ................................................................................................ 3 可靠性 ..................................................................................................... 3 性價(jià)比 ..................................................................................................... 3 方案比較 ............................................................................................................ 4 方案一 ..................................................................................................... 4 方案二 ..................................................................................................... 4 方案論證 ............................................................................................................ 5 方案選擇 ............................................................................................................ 5 3 單元模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 6 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) .................................................................... 6 單片機(jī)最小系統(tǒng) ..................................................................................... 6 液晶顯示模塊 ...............................................................