【正文】 ,但它的缺點(diǎn)也很突出。利用該方法測量濕度 的應(yīng)用很多 ,多為探針式。主要由微處理器（ CPU）、存儲器、 I/O 接口三大功能部分通過總線有機(jī)連接而成，在外部通過 I/O接口配置各種外部設(shè)備就構(gòu)成微機(jī)的硬件系統(tǒng) [7]。 鍵 盤中斷信號，若有鍵按下，則 送入單片機(jī)。在掉電方式中，片內(nèi)振蕩器停止工作，由于時鐘被“凍結(jié)”，使一切功能都暫停，只保存片內(nèi) RAM中的內(nèi)容，直到下次硬件復(fù)位為止。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入， P1 口被外部下 拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P3 端口 （ ） ： P3 口管腳是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位的雙向 I/O 端口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。石晶振 蕩和陶瓷振蕩均可采用。假設(shè)電極的電容為 C,加在電極之間的交變電壓 ()ut 將產(chǎn)生一個交變電量 ()qt ,從而引起一個交變電流 ()cit,則交變電壓 ()ut 可以寫為 ()ut? 1 ()ci t dtc? （ ） 探針導(dǎo)納為 Y G jwC?? （ ） 其中 ,G 為等效導(dǎo)納的電導(dǎo) 。 圖 土壤介電測量模型的等效電路 根據(jù)矢量電壓表測得的電壓和相角以及信號源電流值 ,可以計(jì)算出導(dǎo)納 ,進(jìn)而求得等效電容 C 和等效電導(dǎo) G?！? ⑦ 響應(yīng)時間： 8s(tau63%)； ⑧ 低功耗 80μW(12 位測量， 1 次 /s)； ⑨ 可完全浸沒。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的 狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。利用該模塊 靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互 圖形界面。 DFF 的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF 和 RST 信號控制的。感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)以相數(shù)可分為：二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不 同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單片機(jī)輸出驅(qū)動電平較低，經(jīng)ULN2803 放大后，才能驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)。按照用戶的要求，有過程式程序設(shè)計(jì)與非過程式程序設(shè)計(jì)之分。 把一個程序分成具有多個明確任務(wù)的程序模塊，分別編制、調(diào)試后再把它們連接在一起形成一個完整的程序，這樣的程序設(shè)計(jì)方法稱為模塊化程序設(shè)計(jì) 。 主程序設(shè)計(jì) 在本系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)中， 主控 模塊負(fù)責(zé) 啟動系統(tǒng)后顯示屏上的初級顯示，開外部中斷，判斷系統(tǒng)模式，以及執(zhí)行相應(yīng)的子程序，完成系統(tǒng)功能。當(dāng)接通電源時，自動灌溉控制系統(tǒng)啟動，同時 LCD液晶顯示提示語，提示用戶選擇模 式。 鍵盤采取中斷檢測方式 ORG 0030H MAIN: MOV SP,60H MOV R1,00H 。 對 12864LCD 寫程序的步驟如下： （ 1）開啟兩個半屏 （ 2）清左半屏和右半屏 （ 3）選擇左半屏 （ 4）設(shè)置頁和起始行 （ 5）寫左半屏 顯示屏顯示子程序流程圖如圖所示。第二位數(shù) MOV CODES,U1 MOV DPTR,TAB2 LCALL CHINE RET DISPLAY2: LCALL RIGHT MOV YM,4 MOV LM,16 。右半屏開顯示設(shè)置 LCALL PRM 。==============設(shè)置顯示初始頁 ============== PAGEFIRST: MOV A,COM 。調(diào)用寫入指令子程序 RET 。===========在指定位置顯示 16*16 漢字下半部分 = RETURN1: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV DAT,A LCALL PRD INC R0 CJNE R0,32,RETURN1 RET 鍵盤子程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的鍵盤方案采取矩陣式鍵盤，和獨(dú)立式鍵盤相比，矩陣式鍵盤按鍵數(shù)目較多，擴(kuò)展性強(qiáng)，可在需要按鍵較多的情況下使用。掃描完成后，將鍵值存入累加器 A。第 0 列 CLR SETB SETB SETB MOV A,00 。有鍵按下轉(zhuǎn)求鍵號 L1: MOV R4,01H 。有鍵按下轉(zhuǎn)求鍵號 MOV A,12 。形成鍵號送入 A PUSH ACC 。該軟件的特點(diǎn)是 [17]： （ 1） 集原理圖設(shè)計(jì)、仿 真和 PCB 設(shè)計(jì)于一體 ， 真正實(shí)現(xiàn) 從概念到產(chǎn)品的完整開發(fā)工具。在仿真電路里用一個開關(guān)替代，該開關(guān)設(shè)在 口。 ③ 源程序編譯：點(diǎn)菜 單 Source→Build ALL 編譯匯編源程序，生成目標(biāo)代碼文件 自動灌溉 .HEX， 若編譯失敗，可對程 序進(jìn)行修改調(diào)試直至編譯成功。在 CLOCK FREQUENCY 欄 中設(shè)置系統(tǒng)工作頻率為 12MHZ， 單擊 OK 完成目標(biāo)代碼加載。在時間模式下，用戶可通過鍵盤設(shè)置灌溉的時間（分鐘），系統(tǒng)支持的最長時間是 999 分鐘，每灌溉一分鐘，顯示屏的的時間數(shù)字就會減 1，時間減為 0 時，灌溉停止。 （ 3） 具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等多種形式的調(diào)試功能。等待鍵釋放 JNZ K3 。有鍵按下轉(zhuǎn)求鍵號 L3: MOV R4,03H 。第 2 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉(zhuǎn)求鍵號 MOV A,04 。==================鍵盤程序 ================== KEYBOARD: K1: LCALL DELAY 。與 門輸出端與單片機(jī)的外部中斷 IN1 連接。================設(shè)置顯示起始頁 ============= MOV COM,YM LCALL PAGEFIRST 。將實(shí)際的頁數(shù)和 B8 的或所得的結(jié)果即是要送的指令代碼 MOV COM,A LCALL PRM 。=============寫數(shù)據(jù)子程序 =============== PRD: LCALL BUSY 。================================ 。===============顯示分鐘數(shù)子程序 ================== DISPLAY0: LCALL LEFT 。關(guān)中斷 SETB IT1 SETB EX0 START: LCALL SHOW0 。在運(yùn)行中鍵盤采用中斷方式，若有鍵按下，則轉(zhuǎn)向相應(yīng)的子程序。用戶選定模式后，主程序負(fù)責(zé)執(zhí)行相應(yīng)的子程序。 模塊程序設(shè)計(jì)法的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 單個模塊比起一個完整的程序易編寫 、調(diào)試 及修改 。按照程序設(shè)計(jì)的成分性質(zhì)，有順序程序設(shè)計(jì)、并發(fā)程序設(shè)計(jì)、并行程序設(shè)計(jì)、分布式程序設(shè)計(jì)之分。它是目標(biāo)明確的智力活動。 ULN2803 驅(qū)動芯片 （ 1） ULN2803 引腳說明 [15]： 18 號 引腳：輸入端 1118 號 引腳：輸出端 9 號 引腳：地端 10 號 引腳：電源 + （ 2） 達(dá)林頓驅(qū)動的典型應(yīng)用： ① 用于大功率開關(guān)電路 ,電機(jī)調(diào)速 ,逆變電路。而方向由導(dǎo)電順序決定 [14]。 （ 6） 字型產(chǎn)生 RAM(CGRAM)：字型產(chǎn)生 RAM 提供圖象定義 (造字 )功能 , 可以提供四組 1616 點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒有提供的圖象字型自行定義到 CGRAM 中，便可和 CGROM 中的定義一樣地通過 DDRAM 顯示在屏幕中。模塊有如下基本特性 : （ 1）低電源電壓（ VDD: + ~ +） （ 2）顯示分辨率 :12864 點(diǎn) （ 3）內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點(diǎn)陣漢字 (簡繁體可選 ) （ 4）內(nèi)置 128 個 168 點(diǎn)陣字符 （ 5） 2MHZ 時鐘頻率 （ 6）顯示方式： STN、半透、正顯 （ 7）驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）視角方向： 6 點(diǎn) （ 9）背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5—1/10 （ 10）通訊方式：串行、并口可選 模塊接口說明（此處用的是并行接口） 液晶顯示屏 LCD12864 有 20 個引腳，引腳可分類為： ①電源引腳（包括 VSS、 VCC） ②亮度調(diào)節(jié)引腳 V0 ③數(shù)據(jù)和指令選擇引腳 RS ④使能信號 E ⑥數(shù)據(jù)傳輸引腳 DB0~ DB7 ⑦并口串口選擇引腳 PSB 表 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 — 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“H”,表示 DB7——DB0 為顯 示數(shù)據(jù) RS=“L”,表示 DB7——DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”,數(shù)據(jù)被讀到 DB7——DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 ——DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR[13] 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4 位并口方式， L：串口方式（見注釋 1） 16 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 17 VOUT — LCD 驅(qū)動電壓輸出端 18 A VDD 背光源正端（ +5V） 19 K VSS 背光源負(fù)端 模塊主要硬件構(gòu)成說明 控制器接口信號說明： （ 1） RS， R/W 的配合選擇決定控制界面的 4 種模式： 表 RS R/W 功能說明 L L MPU 寫指令到指令暫存器（ IR） L H 讀出忙標(biāo)志（ BF）及地 址記數(shù)器（ AC）的狀態(tài) H L MPU 寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（ DR） H H MPU 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀出數(shù)據(jù) （ 2） E 信號 表 E 狀態(tài) 執(zhí)行動作 結(jié)果 高 —低 I/O 緩沖 —DR 配合 /W 進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令 高 DR—I/O 緩沖 配合 R 進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令 低 /低 —高 無 無 （ 3） 忙標(biāo)志 BF： BF 標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況 。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。暖通空調(diào)、電力、計(jì)量測試、醫(yī)藥業(yè) 。 SHT10 數(shù)字溫濕度傳感器 由瑞士 Sensirion 推出的 SHTxx 系列數(shù)字溫濕度傳感器，基于領(lǐng)先世界的CMOSens 174。 根據(jù)高頻電子線路理論可知 0Ck??? 。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的 寬度。作為輸入端時，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流 （ ILL）。 P2 端口 （ ） ： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 GND（ 20） ：接地。 AT89C51 是一種低功耗 /低電壓、高性能的八位 CMOS 單片機(jī)，片內(nèi)有一個 4KB的 FLASH 可編程可擦除只讀存儲器 （ FPEROM—Flash ProgrammAble and Erasable Read Only Memory） ， 它采用了 CMOS 工藝和 ATMEL 公司的高密度 非易失性存儲器技術(shù)，而且其輸 出引腳和指令系統(tǒng)都與 MSC— 51 兼容。 本系統(tǒng)采用 AT89C51單片機(jī)作為中央處理 器，其主要任務(wù)是讀取自動灌溉控制器的模式，并在相應(yīng)模式下進(jìn)行相應(yīng)的控制。探針用來感測土壤的水分 ,其長度和距離根據(jù)被測對象的靈敏度優(yōu)化確定。該方法所測量的是土壤水的吸力 ,需要依據(jù)土壤水分特征曲線來換算成土壤含水量 ,由于土壤水分能量關(guān)系非常復(fù)雜 ,呈非線性 ,且容易受到許多土壤理化特性的影響 ,即使對同一塊田 ,這一關(guān)系也十分復(fù)雜 ,使得用張力推求土壤含水量時極為困難 ,不方便 ,帶來較大誤差。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)需要的按鍵數(shù)目較多，為了節(jié)省 I/O 口線資源，選用矩陣式鍵盤，故采取方案二。故在按鍵數(shù)量不多時，常采用這種按鍵結(jié)構(gòu)。 綜上所述，本系統(tǒng) 不但具有非常友好的人機(jī)交互界面，而且具有良好的實(shí)時控制功能，能及時響應(yīng)用戶請求。在閉環(huán)控制方式下， 利用濕度采集模塊將 多 處不同地點(diǎn)檢測到的濕度模擬量輪流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)