【正文】 載標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)系數(shù)，可以使測(cè)量每一次都節(jié)省 的時(shí)間。 出于傳感器和電路的部分是結(jié)合于一起的，所以與其它類(lèi)型的濕度傳感器相比SHT11 傳感器具有更加優(yōu)越的性能。電源引腳 (VDD,GND)之間可增加一個(gè) 100nF 的電容，用以去藕濾波。 圖 系統(tǒng)整體電路框圖 溫濕度采集轉(zhuǎn)換模塊硬件設(shè)計(jì) SHT11 介紹 SHT11是瑞士 Sensirion公司研發(fā)出的基于 CMOSensTM技術(shù)的較為新型檢測(cè)溫度與濕度的傳感器。該傳感 器包含了一個(gè)電容聚合體的測(cè)濕功能元件與一個(gè)能隙的測(cè)溫功能元件，并且和一個(gè) 14 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器和串行接口電路在相同的芯片上完成了無(wú)縫的連接。 灌溉處理：當(dāng)相對(duì)濕度越限時(shí)，繼電器工作導(dǎo)通外部的灌溉電路。所以，本次設(shè)計(jì)需要做好以下工作： (1)學(xué)習(xí)單片機(jī)原理等資料。 諸多 的 缺水國(guó)家 當(dāng) 中， 作為 水資源 極其 短缺國(guó)家之一 的中 國(guó)。網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了信息的傳播。基于引入、吸收發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了我國(guó)國(guó)情，從經(jīng)濟(jì)上的實(shí)用，便于安裝和利于推廣的主要幾點(diǎn)出發(fā)，在個(gè)地相關(guān)關(guān)部門(mén)的合作與努力的情況下，開(kāi)發(fā)微灌技術(shù)、生產(chǎn)研制設(shè)備和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等多方面都取得重要的成果，我國(guó)的微灌技術(shù)日趨步入成熟。大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)的灌溉系統(tǒng)幾乎全部采用計(jì)算機(jī)的控制方式，基本上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)智能化。開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、快速、實(shí)用的微灌 智能設(shè)計(jì)具有重要的意義。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 1 引 言 在全球淡水水資源越來(lái)越缺乏和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的當(dāng)今世界，農(nóng)業(yè)高度集約化種植模式（ 耕作、種植、灌溉、施肥、收獲等）和“工廠化”特征日趨顯著。微機(jī)和單片機(jī)等自動(dòng)控制檢測(cè)系統(tǒng)裝置，已經(jīng)在某些微灌工程中應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)，初步顯示出微灌采用自動(dòng)化的管理系統(tǒng)優(yōu)越性和先進(jìn)性。 智能化 隨著傳感器的技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和 自動(dòng)智能控制技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，溫室中的計(jì)算機(jī)環(huán)境的控制系統(tǒng)應(yīng)用將會(huì)由以數(shù)據(jù)采集處理和監(jiān)測(cè)的簡(jiǎn)單方式，漸漸轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用為主。 在不久的將來(lái)，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)辦公室花卉的控制而且可以實(shí)現(xiàn)路邊及所有公共場(chǎng)所花草樹(shù)木的自動(dòng)灌溉，而且可以加入遠(yuǎn)程控制，可視頻控制，更大限度的節(jié)省人力物力，這將是世界 澆灌系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。已有的澆水器需要有人控制或者 定時(shí)的澆灌，不能根據(jù)植物正常生長(zhǎng)所需要的光照、水分、溫度來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)環(huán)境的參數(shù)，不利于花木的成長(zhǎng)，而且現(xiàn)在的名貴花如果因?yàn)橐陨显蚨劳龅貌粌斒Вb于以上情況，市場(chǎng)上急需提供一種能夠根據(jù)光照、溫度、濕度及光照的變化自動(dòng)將水分和及光補(bǔ)充給花木，達(dá)到定期、及時(shí)澆灌花木的花木自動(dòng)澆灌器。 (6)用 51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行實(shí)物調(diào)試爭(zhēng)取達(dá)到預(yù)期的結(jié)果 。 傳感器作為實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制的第一環(huán)節(jié)，是測(cè)量控制系統(tǒng)關(guān)鍵的部件，假如沒(méi)有傳感器對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行可靠的捕捉和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，所有的測(cè)量和控制都將會(huì)沒(méi)有辦法去實(shí)現(xiàn)。體積小、功耗低的特點(diǎn)使得該傳感器成為各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)合的最好選則。 (4)VDD 電源端： ～ 電源端； SHT11 的供電電壓為 ～ 。 SHT11 傳感器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)框圖如下： SHT11 的每個(gè)傳感器的校準(zhǔn)都是在特別精確的濕度室里進(jìn)行的 。下面是對(duì)寄存器的相關(guān)位進(jìn)行功能說(shuō)明： (1)加熱 9 芯片的加熱開(kāi)關(guān)導(dǎo)通后，該傳感器的溫度約增加 5℃ ，從而使功耗增加至 8mA*5v。 39。 AT89C51 單片機(jī)具有以下的標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k字節(jié) Flash， 128 字節(jié) RAM， 32位 I/O口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 可編程串行通道， 5個(gè)中斷源，低功耗的閑置和掉電模式 ，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 鍵盤(pán)控制模塊硬件設(shè)計(jì) 在單片機(jī)系統(tǒng)中，按接口形式把鍵盤(pán)分為兩大類(lèi)：編碼式鍵盤(pán)與非編碼式鍵盤(pán)。此鍵盤(pán)是用于按鍵較少或操作速度較高的場(chǎng)合。當(dāng)相對(duì)濕度值高于上限值 (或低于下限值 )時(shí)，由指示燈指示電路模擬外部灌溉電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)。 DS1302 是由 Vcc1 和 Vcc2 中較大的提供工作電壓。 I/O 為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端 (雙向 )。 uint temp。 SHT11_Write_Register(REG_WRITE,FUNCTION_SET)。T39。 write_date(39。i++) { write_date(DispData[i])。 39。 write_date(39。 // Delay_Ms(20)。)。=39。 write_date(39。)。 secondl=secondamp。 hourl=houramp。 yearl=yearamp。 day=dayamp。I39。 write_date(39。 20 write_date(0x30+minuteh)。 39。)。E39。 write_date(39。 write_date(0x30+monthh)。 } } 本系統(tǒng)傳感器模塊采用的是 SHT11 溫濕度傳感模塊，該模塊的程序工作流程如下圖 所示： 21 圖 SHT11 程序流程圖 溫濕度采集模塊的部分函數(shù)名稱(chēng)及功能 (其中具體的函數(shù)代碼見(jiàn)附錄中的程序清單 )： 函數(shù)名稱(chēng) :void SHT11_Start() 函數(shù)功能說(shuō)明 :SHT11 啟動(dòng)時(shí)序 函數(shù)名稱(chēng)： SHT11_Sendbyte(uchar dat) 函數(shù)功能說(shuō)明 : 向 SHT11 發(fā)送 8bite 數(shù)據(jù) 函數(shù)名稱(chēng) SHT11_Answer()： 函數(shù)功能說(shuō)明 :檢測(cè) SHT11 的響應(yīng)信號(hào) (在第九個(gè)時(shí)鐘周期 ) 函數(shù)名稱(chēng)： SHT11_Test_Finish() 函數(shù)功能說(shuō)明 :檢測(cè) SHT11 溫濕度檢測(cè)是否完畢 函數(shù)名稱(chēng)： SHT11_Receivebyte() 函數(shù)功能說(shuō)明 :從 SHT11 接收 8bite 數(shù)據(jù) 函數(shù)名稱(chēng)： MCU_Answer() 函數(shù)功能說(shuō)明 :單片機(jī)向 SHT11 發(fā)送應(yīng)答信號(hào) 函數(shù)名稱(chēng) :SHT11_End() 函數(shù)功能說(shuō)明 :當(dāng)接收兩個(gè) 8byte 數(shù)據(jù)后部接收 CRC 校驗(yàn)碼 函數(shù)名稱(chēng)： void SHT11_Write_Register(uchar mand ,uchar dat) 函數(shù)功能說(shuō)明：向 SHT11 的狀態(tài)寄存器設(shè)置功能， mand 為 REG_WRITE 0x06復(fù)位 啟動(dòng) 計(jì)算相對(duì)濕度值并顯示 N N Y 寫(xiě)入測(cè)濕命令 讀出濕度數(shù)據(jù) 計(jì)算溫度值并顯示 N 寫(xiě)入測(cè)溫命令 讀出溫度數(shù)據(jù) 22 寫(xiě)寄存器， dat 為 設(shè)置 SHT11 的功能 可以設(shè)置檢測(cè)的數(shù)據(jù)位數(shù) 函數(shù)名稱(chēng)： uchar SHT11_Read_Register(uchar mand) 函數(shù)功能說(shuō)明： mand 為 REG_READ 0x07//讀寄存器，返回值為狀態(tài)寄存器的值，位 6 顯示當(dāng)前檢測(cè)完一次數(shù)據(jù)后電源供電情況，當(dāng)位 6為 0時(shí)表明 VDD 當(dāng)位 6 為 1 時(shí)表明 VDD，位 0表明當(dāng)前的測(cè)量分辨率，當(dāng)位 0為 1時(shí)表明測(cè)量精度： 8 位 /濕度 12位溫度；當(dāng)位 0為 0 時(shí)表明測(cè)量精度： 12位濕度 14位溫度，默認(rèn)為 0 函數(shù)名稱(chēng) :SHT11_Measure(uchar mand,uint time)。 時(shí)鐘功能鍵 Enter 鍵用來(lái)進(jìn)行年、月、日、小時(shí)、分鐘設(shè)定模式的變換。 while(iii=9) { if(Set == 0) { switch(iii) { case 0: if(Up == 0){y++。} case 2: if(Up == 0){d++。} case 4: if(Up == 0){min++。)。E39。 write_date(39。 24 write_date(mon/10 + 0x30)。 write_date(39。)。 write_date(h%10 + 0x30)。)。amp。 write_ds1302(0x86,d + (d/10)*6)。EN=1。 //忙，則等待 //當(dāng) P0 口最高位為 1 則說(shuō)明忙 Delay_Ms(5)。x0。 delay(1)。 delay(1)。 它集程序的編輯編譯鏈接調(diào)試和仿真等功能為一體 ,具有很好的交互界面、下拉菜單和快速訪問(wèn)命令列表等，使程序設(shè)計(jì)工作更加方便且高效。如圖 所示： 圖 相對(duì)濕度小于 40% 當(dāng)相對(duì)濕度值小于 60%大于 40%時(shí)，系統(tǒng)維持原狀態(tài)。 33 。如圖 所示： 圖 相對(duì)濕度大于 60% 32 6 結(jié)論 單片機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，尤其 Mcs51 系列單片機(jī)，迅速占領(lǐng)了現(xiàn)代化工業(yè)的測(cè)控和自動(dòng)化工程應(yīng)用的主要市場(chǎng)，并取得了令人矚目的成績(jī)，展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。之前的操作系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件一大部分是用匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行編寫(xiě)的。 } 28 5 電路仿真 開(kāi)發(fā)工具： protues 仿真工具軟件， Keil 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，單片機(jī) C 語(yǔ)言， AT89S51開(kāi)發(fā)板。 } void write_date(uchar date) //LCD 寫(xiě)數(shù)據(jù) { LCD_Busy_Wait()。 } void write_(uchar ) //LCD 寫(xiě)命令 { LCD_Busy_Wait()。 for(x=0。 //根據(jù)規(guī)定， RS 為低電平 LCD 初始化 允許寫(xiě)數(shù)據(jù) 寫(xiě)數(shù)據(jù) 顯示 結(jié)束 判斷 LCD 忙 N Y 26 //RW 為高電平時(shí)，可以讀狀態(tài) //EN 使能后，才能進(jìn)行讀寫(xiě) //延時(shí)一會(huì)，給硬件反應(yīng)時(shí)間 state=P1。 write_ds1302(0x8c,y + (y/10)*6)。Delay_Ms(300)。 39。39。E39。)。 write_date(39。)。 write_date(39。A39。} if(Down == 0){min。}