【正文】 23 附錄一 硬件原理圖?????????? ???????????? ? 24 附錄二 程序流程圖?????????? ??? ??????? ?? 25 附錄三 控制程序 ???? ? ?????????? ?? ??????? 27 智能溫室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 摘要 溫室控制技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)研究的重要內(nèi)容，通過 對(duì)溫室內(nèi)外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律，控制有關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室要素的調(diào)控，達(dá)到作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。為此，本文以農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展為目的開發(fā)了一種智能控制系統(tǒng)。主控機(jī)與各從機(jī)之間也能夠相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，從而達(dá)到系統(tǒng)整體統(tǒng)一、和諧的效果。兩個(gè)方案的比較部分為溫度檢測(cè)部分。 利用 DS18B20 智能元件 方案設(shè)計(jì)框圖 溫度計(jì)電路設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)方框圖如（圖 1）所示，控制器采用單片機(jī) AT89C51，溫度傳感器采用 DS18B20，用 3 位 LED 數(shù)碼管以串口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示?？梢酝ㄟ^編程實(shí)現(xiàn) 9～ 12 位的溫度轉(zhuǎn)換精度設(shè)置。另外用戶還可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定非易失性溫度報(bào)警上下限值 TH 和 TL。 存儲(chǔ)器 DS18B20 的存儲(chǔ)器包括高速暫存器 RAM 和可電擦除 RAM，可電擦除 RAM 又包括溫度觸發(fā)器 TH和 TL，以及一個(gè)配置寄存器。 64位的光刻 ROM 又包括 5 個(gè)ROM 的功能命令：讀 ROM，匹 配 ROM，跳躍 ROM，查找 ROM 和報(bào)警查找。前 5 個(gè)數(shù)字為符號(hào)位，當(dāng)前 5位為 1 時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前 5 位為 0時(shí)，讀取的溫度為正數(shù)。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制）。 （ 6） 重復(fù)上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （ 7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到 1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。也可使用外部電源通過發(fā)跳過ROM 命令和變換命令 T 來完成溫度變換。 如圖所示。 數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié) 首先，把高位字節(jié)不帶進(jìn)位位 Cy 左移四位，再與 F0H 相與，把低四位置零，高四位保持不變，把所得結(jié)果存儲(chǔ)，低位字節(jié)的處理是：首先把該字節(jié)高低四位相互交換，存儲(chǔ)該字節(jié)在 R3 中，然后把這個(gè)數(shù)據(jù)與 0FH 相與去除高四位，最后把這個(gè)低位字節(jié)與處理后的高位字 節(jié)相或，把高低位字節(jié)最后處理為一個(gè)字節(jié)，除去最高位符號(hào)位，后七位就是要顯示的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 36H 中。系統(tǒng)的初始化包括寄存器的初始化 (控制寄存器、堆棧、中斷寄存器等 )，通信初始化 (串口的初始化，MAX485 的初始化，通信緩沖區(qū)的初始化 )，數(shù)碼管初始化，輸出端口的初始化，以及采集、累計(jì)數(shù)據(jù)的初始化。其時(shí)序分為初始化操作時(shí)序，讀操作時(shí)序，寫操作時(shí)序，分別如下圖所示。 智能溫室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 它的過程可具體描述為主機(jī)的總線低電平持續(xù)時(shí)間 480至 900微秒然后釋放總線，等 60 微秒后讀總線是否為低，為低電平表示器件 DS18B20 反饋存在信號(hào)等待主機(jī)的下一步操作。當(dāng)測(cè)量值和設(shè)定值相等時(shí)，把這種狀態(tài)作為測(cè)量溫 度大雨設(shè)定溫度值處理。 智能溫室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 讀出溫度流程圖 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度裝換命令子程序主要是溫度裝換開始命令，當(dāng)采用 12 位分辨率是裝換時(shí)間約為 750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用 1s 顯示程序延時(shí)法等待裝換的完成。 下位機(jī)主程序由四大模塊組成，即 :初始化模塊、 LCD 顯示模塊、中斷模塊、控制模塊；每個(gè)模塊是由相應(yīng)的子模塊組成 (即第二層 )，子模塊又可以進(jìn)行繼續(xù)細(xì)分。 留有手動(dòng)切換各畫面和自動(dòng)循環(huán)方式顯示各區(qū)域畫面的設(shè)置選項(xiàng)。特別是語(yǔ)音告警、節(jié)省功耗，提高穩(wěn)定度等方面。 再 次 感 謝 所 有 支 持 和 幫 助 過 我 的 老 師 、 領(lǐng) 導(dǎo) 和 同 學(xué) 們 。 //等待 （ 15 ~ 60ms） } Readonechar（ void） { Unsigned char i=0； Unsigned char dat=0； For（ i=8； i0。 //數(shù)據(jù)傳輸線接單片機(jī)的相應(yīng)的引腳 Unsigned char tempL=0； //臨時(shí)變量低位 Unsigned char tempH=0； //臨時(shí)變量高位 Float temperature； //溫度值 Void delay（ unsigned int k） { Unsigned int n； n=0； while（ n k） {n + +； } Return； } Void delay1（ void） { Int k； For（ k=0； k400。 在論文撰寫的過程中， 她 提供了許多寶貴的思路和建議，結(jié)合工作體會(huì)和經(jīng)歷，提出了很多有價(jià)值的觀點(diǎn)，為完成本次設(shè)計(jì)和論文給予了很大的幫助。 智能溫室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 第四章 結(jié)束語(yǔ) 當(dāng)今科技發(fā)展迅速，單片機(jī)嵌入式開發(fā)有著光 明的前景。分兩級(jí)權(quán)限：溫室察看權(quán)限、參數(shù)修改權(quán)限 系統(tǒng)監(jiān)控 監(jiān)控溫室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、光照度、二氧化碳、土壤溫度、土壤濕度、電導(dǎo)率等參數(shù)。采用了模塊化結(jié)構(gòu)，整個(gè)軟件由四大主要模塊及其它輔助模塊組成。由于溫度屬于緩慢比較信號(hào)，因此，沒有制滯環(huán)處理。在這個(gè)過程中要嚴(yán)格地保證時(shí)序要求因此，在執(zhí)行以上程序不允許產(chǎn)生中斷，而且要用 總線上，以保證在主機(jī)釋放總線只能把總線拉回高電平。這一過程可以從 GETWD 字程序的框圖 來表達(dá)。從機(jī)響應(yīng)主機(jī)的程序?qū)嶋H上是一個(gè)中斷處理程序。 系統(tǒng)整體硬件電路 控制器使用 AT89C51，溫度傳感器使用 DS18B20，用 4位共陽(yáng) LED 數(shù)碼管以動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)溫度顯示。 它主要的功能包括初始化數(shù)字溫度傳感器、寫數(shù)據(jù)到數(shù)字溫度傳感器、從數(shù)字溫度傳感器讀數(shù)據(jù)三個(gè)步驟。 主控制器 AT89C51 的基本結(jié)構(gòu) 單片機(jī) AT89C51 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn)，四個(gè)端口只需兩個(gè)口就能 滿足覅安路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 有兩種方法可確保 DS18B20 在有效轉(zhuǎn)換期內(nèi)得到足夠的電源電流。 （ 3）將數(shù)據(jù)線拉低 “0” 。 （ 2） 延時(shí)確定的時(shí)間為 15 微秒。 （ 2） 延時(shí)（該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)） 智能溫室系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平 “0” 。 DS18B20 溫度處理過程 配置寄存器 配置寄存器是配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化。高速暫存器 RAM 是由 8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器組成；第一和第二個(gè)字節(jié)是溫度的顯示位。 64 位光刻 ROM 的排列是：開始 8位（ 28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的 48 位是該 DS18B20 自身的序列號(hào)，最后 8 位是前面 56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（ CRC=X8+X5+X4+1）。 0． 5℃。他具有獨(dú)特的單總線接口方式，僅需使用 1 個(gè)端口就能實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的雙向通訊。但構(gòu)成系統(tǒng)復(fù)雜，抗干擾能力不強(qiáng)。 第二章 設(shè)計(jì)方案 總體方案設(shè)計(jì) 這次課程設(shè)計(jì)題目為溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)這種控制目的的方案有兩個(gè)。 本設(shè)計(jì)以 AT89C51 單片機(jī)為核心來對(duì)多點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。 關(guān)鍵詞 :溫室； 單片機(jī)；傳感器； 控制系統(tǒng) Abstract The control technology of the greenhouse is the important aspect of the research on