【正文】 由于智能溫度傳感器DS18B20既能對溫度進(jìn)行測量，又能設(shè)定所需要控制的溫度，并對溫度值能夠把二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，所以本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中選用智能溫度傳感器DS18B20。因此，要適時(shí)調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度，避免高溫危害。蔬菜大棚作為一個(gè)相對封閉的環(huán)境，其內(nèi)部形成了一個(gè)小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是蔬菜正常生長的重要條件。隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐步采用配置靈活、開放式結(jié)構(gòu)、運(yùn)算能力較強(qiáng)、高可靠性、完善的開發(fā)手段及具有數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析、打印報(bào)表等功能的測控系統(tǒng)所代替，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。鐘山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要蔬菜大棚溫度自動控制系統(tǒng)由主控制器AT89C51單片機(jī)、并行口擴(kuò)展芯片82574LS37A/D轉(zhuǎn)換器080溫度傳感器DS18固態(tài)繼電器、RAM626掉電保護(hù)和LED顯示器和報(bào)警電路等構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對蔬菜大棚溫度的檢測與控制，從而有效提高蔬菜的產(chǎn)量。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到長足發(fā)展，受控農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室工程已成為工廠化高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。為了增產(chǎn)、增收，要注意大棚內(nèi)部的氣體、溫度和濕度3個(gè)重要因素。塑料大棚經(jīng)常處于密閉狀態(tài)，蒸發(fā)量大大減小，內(nèi)部濕度一般在80%~90%，濕度過大極易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生。信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從DS18B20送出，傳感器和數(shù)字轉(zhuǎn)換電路都被集成在一起，每個(gè)DS18B20在出廠時(shí)都已給定了唯一的64位序列號，并且DS18B20只有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出口，因此，多個(gè)DS 18B20可以并聯(lián)到3或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20進(jìn)行通信，而它們只需簡單的通信協(xié)議就能加以識別，這樣就節(jié)省了大量的引線和邏輯電路。可以通過串行接口把采集到的數(shù)據(jù)和控制信息傳送至上位機(jī)，可以接收上位機(jī)命令實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置。圖中只畫出了一個(gè)監(jiān)控現(xiàn)場的配置，其布線接頭與通常電話線路使用的一樣，插入和拔出都很方便。 2）時(shí)鐘電路AT89C51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反向放大器，用于構(gòu)成振蕩器。每一條I/O線都能獨(dú)立地用作輸入或輸出。定時(shí)器T0具有方式0、方式方式2和方式3四種工作方式。在通電瞬間，電容C通過電阻R充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端，振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率。～：P1是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。作為第二功能使用時(shí)，各引腳的定義如下表。6264的寫選通信號信號連接到AT89C51的上，讀選通信號連接到AT89C51的上，這樣單片機(jī)就能把程序采集來的數(shù)據(jù)。有效時(shí)表示選中本片。當(dāng)RESET為高電平時(shí)， 8255A內(nèi)部所有寄存器清零。其外形結(jié)構(gòu)如圖27所示，由圖可見它由8個(gè)發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合來顯示出0~A、B、C、D、E、F以及小數(shù)點(diǎn)“.”等字符。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測控系統(tǒng)和智能儀器儀表時(shí)，應(yīng)選擇性能合適、性能價(jià)格比高的A/D轉(zhuǎn)換器芯片。（4） 輸出與TTL兼容。START：啟動控制輸入端，高電平有效，用于啟動ADC0809內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換過程。表35 地址和通道的對應(yīng)關(guān)系地址碼ADDC ADDB ADDA對應(yīng)的輸入通道 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 1 1 1 IN7 ADC0809與AT89C51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)ADC0809與單片機(jī)AT89C51的硬件接口方式有：查詢方式、中斷方式和等待延時(shí)方式。作為A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的狀態(tài)信號供T89C51查詢。C ,精度在0. 5度 。GND為地，NC為空腳。 這部分大棚為壽光最新型的第六代鋼架冬暖塑料大棚，剖面圖如圖41所示。在這些擾量作用下，溫室內(nèi)的空氣始終保持著動態(tài)平衡。密閉大棚上風(fēng)側(cè)溫度往往高于下風(fēng)側(cè)，這是因?yàn)樵谕獠匡L(fēng)壓作用下，棚內(nèi)中上層空氣沿風(fēng)向移動，導(dǎo)致近地面被加熱的空氣逆風(fēng)向移動到上風(fēng)向，從而帶來棚內(nèi)溫度空間分布的不均勻性。每天溫度管理的目的，就是要增加光合作用的產(chǎn)物及促進(jìn)產(chǎn)物的輸送、儲存和有效分配，抑制不必要的呼吸消耗。如果過高，就對大棚進(jìn)行降溫處理。實(shí)驗(yàn)步驟如下:本實(shí)驗(yàn)對水溫進(jìn)行測量，找一一拉罐，在蓋上開幾個(gè)能插入水銀溫度計(jì)和溫度傳感器探頭的小孔，把DS18B20溫度傳感器做成探頭。當(dāng)調(diào)節(jié)溫度量使得采集的數(shù)據(jù)值超過報(bào)警值時(shí)，可以由相應(yīng)的發(fā)光二極管閃爍進(jìn)行報(bào)警。在報(bào)警實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)采樣值超過設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，能及時(shí)地輸出閃爍報(bào)警信息。然后進(jìn)行編程，每隔1秒采樣一次。這些操作都是在人工情況下進(jìn)行的，既耗費(fèi)了大量的人力物力，又容易發(fā)生差錯(cuò)。與保溫加溫相比，棚內(nèi)降溫是引起研究者更多關(guān)注的一個(gè)方面。作物對溫度的要求 作物的生長發(fā)育要求在一定的溫度條件下進(jìn)行，而且只有熱量累積到一定的數(shù)量以后，才能完成其生育過程并獲得產(chǎn)量。晴天上午隨著太陽輻射的逐漸增強(qiáng)，室內(nèi)氣溫迅速提高，最快每小時(shí)可提高50C70C，直到下午13: 0014: 00，室內(nèi)氣溫達(dá)到最高。(2)大棚以后墻為承重結(jié)構(gòu)，同時(shí)要求具有較好的保溫性能，因此，后墻和山墻均采用了復(fù)合保溫墻體，墻體結(jié)構(gòu)為375mm粘土磚十150mm聚苯乙烯板+375mm粘土磚。內(nèi)部計(jì)數(shù)器對一個(gè)受溫度影響的振蕩器的脈沖計(jì)數(shù)，低溫時(shí)振蕩器的脈沖可以沖過門電路，而當(dāng)達(dá)到某一設(shè)置高溫時(shí)，振蕩器的脈沖無法通過門電路。 7）每次將溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)字量需 200ms 。所以本設(shè)計(jì)中A/D轉(zhuǎn)換器連接成查詢方式。下面介紹兩種最常用的方式：查詢方式和中斷方式。ALE端可與START端接在一起，通過軟件輸入一個(gè)正脈沖，可立即啟動A/D轉(zhuǎn)換。（6） 單電源供電，供電電壓為177。ADC0809是8路8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換CMOS器件，在過程控制和機(jī)床控制等應(yīng)用中，能對多路模擬信號進(jìn)行分時(shí)采集和A/D轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字信號通過三態(tài)緩沖器，可直接與微處理器的數(shù)據(jù)總線相連接。共陽極顯示器的段碼與共陰極顯示器的段碼是邏輯非的關(guān)系，所以對表34中的共陰極顯示器的段碼求反，即可得到共陽極顯示器的段碼。4） 電源和地線采用單一+5V電源。當(dāng)有效時(shí)，和的四種組合00、011分別選擇A、B、C、口和控制寄存器，所以一片8255A共有4個(gè)I/O地址。對于方式0，如果不要設(shè)定C口的聯(lián)絡(luò)信號，則只需要設(shè)置方式控制字；如果要設(shè)定C口的某些位為聯(lián)絡(luò)信號，則只需設(shè)置C口的位置/復(fù)位控制字。P3口能驅(qū)動4個(gè)LSTTL負(fù)載。P1口能驅(qū)動4個(gè)LSTTL負(fù)載。圖32 復(fù)位電路圖33 AT89C51主要引腳圖3）控制信號引腳RST/、ALE/、和/RST/：復(fù)位/備用電源輸入端。如圖23所示，下面介紹主要引腳的名稱和功能：1）主電源引腳Vcc和VssVcc：接+5V電源。5 中斷系統(tǒng)AT89C51單片機(jī)有五個(gè)中斷請求源。3 程序存儲器及數(shù)據(jù)存儲器1）程序存儲器對A