【正文】 輸出控制子程序 鍵盤掃描子程序流程圖開始退出鍵盤子程序延時(shí)10ms退出鍵盤子程序上限或下限加一或減一？No？YesYesNo？？YesNo YesNo鍵盤掃描子程序?yàn)榱朔乐苟秳?dòng)，按鍵電路中都要消抖的措施，本設(shè)計(jì)中是采用的軟件消抖，在單片機(jī)檢測(cè)到某個(gè)鍵按下后，延時(shí)10ms再監(jiān)測(cè)，如果仍然按下，才視為按下了該鍵。Keil C51整合了豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。現(xiàn)在開始在右邊的主界面編寫C語(yǔ)言程序，編寫完成后為了把程序燒錄到單片機(jī)上，還需要把它轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼，生成hex文件：右擊工程視圖窗口中的Target1，選擇Options for Target “target1” 把Output選項(xiàng)卡里面的Create HEX File 前面的勾打上，這樣編譯后會(huì)生成機(jī)器碼，如圖所示。%完成液晶屏顯示用LCD1602顯示完成超限報(bào)警用蜂鳴器報(bào)警完成修改上下限通過(guò)獨(dú)立式鍵盤修改完成輸出控制通過(guò)光耦、繼電器控制完成 系統(tǒng)功能分析該大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)能通過(guò)獨(dú)立式鍵盤設(shè)置溫濕度上下限，通過(guò)LCD1602顯示溫濕度，并在超限的情況下報(bào)警、啟動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備。這樣可以避免溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備反復(fù)不停地通斷，以致影響使用壽命。由于飛線太多，容易產(chǎn)生很多虛焊，這都為后面的調(diào)試增加了難度。在此，我要衷心地感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中為我解疑釋惑的李濤老師！由于我在以前的學(xué)習(xí)中一直都比較重視理論學(xué)習(xí)，在實(shí)踐方面頗為欠缺。 //顯示歡迎畫面 delay(2000)。checksum,TEMP)。// Print(Tep:)。 str[7]=39。 //%的符號(hào) str[6]=39。但是，由于除濕需要的冷源溫度比降溫所需的冷源溫度要低得多，因此冷卻水的溫度必須降得足夠低，以滿足冷凝除濕的要求。液態(tài)干燥劑在最近幾年有了長(zhǎng)足的發(fā)展，因?yàn)樗幸粋€(gè)很顯著的優(yōu)點(diǎn)，可以在高于露點(diǎn)溫度的情況下除濕，避免了冷卻后重新對(duì)空氣加熱的過(guò)程。圖4右邊是濕度控制子系統(tǒng)，包括9個(gè)為整個(gè)空間提供足夠干燥空氣的的液態(tài)干燥劑新鮮空氣處理單元。此外，正如圖5中所展示的，供應(yīng)的空氣的溫度比室內(nèi)空氣溫度低，所以液態(tài)干燥劑系統(tǒng)不僅可以去除一些顯性負(fù)載，還可以去除整個(gè)隱性負(fù)載。在遠(yuǎn)離被占據(jù)區(qū)域的較高空間，從玻璃屏進(jìn)入的太陽(yáng)輻射被裝飾物吸收，然后熱量就從百葉窗等自然通風(fēng)設(shè)備排出了。前兩個(gè)方案很容易在建筑內(nèi)實(shí)現(xiàn)，而第三個(gè)的實(shí)現(xiàn)難度取決于新的FCU產(chǎn)品。因此，這與當(dāng)前使用的空調(diào)設(shè)備相比可以節(jié)省9%的能耗。液態(tài)干燥劑新鮮空氣裝置用來(lái)提供干的新鮮空氣，以對(duì)室內(nèi)的濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這兩個(gè)子系統(tǒng)在濕熱的氣候都要工作；在濕冷的氣候下，只有濕度控制子系統(tǒng)要工作；當(dāng)外界空氣足夠干的時(shí)候，比如11g/kg，外界的空氣將過(guò)濾后直接進(jìn)入大樓。其中的高溫冷卻裝置是一個(gè)離心冷卻裝置，（設(shè)計(jì)狀況：℃/℃℃/℃），℃/7℃的傳統(tǒng)冷卻裝置高很多。圖5描述了由液態(tài)干燥劑構(gòu)成的新鮮空氣處理器的原理圖，它包括一個(gè)兩步總熱量恢復(fù)裝置和一個(gè)與冷藏周期耦合的兩步空氣處理裝置。深圳的這個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的基本信息如下。他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)獨(dú)立的除濕空調(diào)系統(tǒng)，它用熱水驅(qū)動(dòng)液態(tài)干燥劑，并且把1821℃的冷卻水供給北京的一個(gè)辦公大樓。所以，室內(nèi)溫度和室內(nèi)濕度這兩個(gè)參數(shù)，很難通過(guò)冷卻旋管冷凝這一種方式進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。 //字符串結(jié)束標(biāo)志 Print(str)。 Print(str)。 Print(Hum:)。 //in case of an error: connection reset else { =(float)。 while(1) { error=0。甚至有一次我問(wèn)道原理圖中9針串口引腳的問(wèn)題時(shí)，他還專門從柜子里找出一個(gè)串口插頭為我講解，讓我很快就解決了問(wèn)題。做復(fù)雜的板子最好用PCB板，用萬(wàn)能板的話很容易出錯(cuò)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感覺(jué)我實(shí)際應(yīng)用知識(shí)的能力有了很大提高。鍵盤的工作方式分兩種，一種是查詢方式，一種是中斷方式。如果溫濕度超出了設(shè)定的上下限，將進(jìn)行報(bào)警，并啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。選好元器件后，要對(duì)元器件進(jìn)行一個(gè)重新的布局，使之看起來(lái)很清晰，并且所占面積較小。 ProteusProteus用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行仿真，它的功能強(qiáng)大，包括單片機(jī)在內(nèi)的眾多元器件都可以仿真。按下S0，進(jìn)入溫度上限的設(shè)置，再按一次進(jìn)入溫度下線的設(shè)置；按下S1，進(jìn)入濕度上限的設(shè)置，再按一下進(jìn)入溫度下線的設(shè)置。 主要模塊的設(shè)計(jì)流程框圖 主程序流程圖Yes是否超限？將溫濕度與設(shè)定值比較啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行修正No在液晶屏上顯示溫濕度測(cè)量溫濕度是否有按鍵？初始化LCD1602Yes開始進(jìn)入鍵盤掃描子程序SHT10復(fù)位No 主程序流程圖 SHT10子程序流程圖開始發(fā)送啟動(dòng)時(shí)序發(fā)送控制字接收數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)束？接收校驗(yàn)位結(jié)束NoYes SHT10子程序流程圖溫濕度傳感器SHT10使用類似于I2C總線的時(shí)序與單片機(jī)通信，由于51單片機(jī)沒(méi)有I2C接口，所以需要編寫程序，用單片機(jī)的某兩個(gè)I/O口管腳模擬I2C總線的時(shí)序，從而與SHT10通信。全部數(shù)據(jù)會(huì)從MSB開始，右值有效（例如：對(duì)于12位數(shù)據(jù)，從第5個(gè)SCK時(shí)鐘起算作MSB；而對(duì)于8位數(shù)據(jù)，首字節(jié)則無(wú)意義）。表32 SHT10的命令集命令代碼預(yù)留0000x溫度測(cè)量00011濕度測(cè)量00101讀狀態(tài)寄存器00111寫狀態(tài)寄存器00110預(yù)留0101x～1110x軟復(fù)位，復(fù)位接口、清空狀態(tài)寄存器為默認(rèn)值，下一個(gè)命令前等待至少11ms11110根據(jù)上表的命令集，SHT10測(cè)量時(shí)，發(fā)布測(cè)量命令（‘00000101’表示的是相對(duì)濕度RH，‘00000011’ 表示的是溫度T）后，控制器等待測(cè)量停止后。（串行輸入（SCK），用于微處理器與SHT10之間的同步通信；串行數(shù)據(jù)（DATA），用于三態(tài)門的數(shù)據(jù)讀取，DATA在SCK時(shí)鐘下降沿后會(huì)發(fā)生狀態(tài)改變，并且在SCK時(shí)鐘為上升沿時(shí)有效。SHT10的主要性能參數(shù)如下：(1)采用兩線制數(shù)字接口，類似于I2C總線的時(shí)序；(2) 測(cè)量溫濕度的范圍廣。 SHT10溫濕度傳感器SHT10是瑞士Sensirion公司推出的超小型、自校型、高精度、多功能式的智能傳感器，采用SMD貼片封裝。∕PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在進(jìn)行訪問(wèn)8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)侯，P口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中P2寄存器內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。在進(jìn)行程序校驗(yàn)的時(shí)候，輸出指令字節(jié)；而在Flash ROM 編程時(shí)，接收指令字節(jié)。MAX232是一種雙組驅(qū)動(dòng)器/接收器，片內(nèi)含有一個(gè)電容性電壓發(fā)生器以便在單5V電源供電時(shí)提供EIA/TIA232E電平。； 串口通信電路MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，能夠把輸入的+5V電壓變換為RS232輸出電平所需的+10V 電壓，采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)值需要接+5V電壓即可。 串口通信電路串口通信可分為同步通信和異步通信，在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，主要是采用異步串行通信。 按鍵電路設(shè)計(jì) 按鍵電路圖鍵盤分為編碼式和非編碼式鍵盤。C8是大電容，用電解電容，它的作用是低頻濾波，通過(guò)充電放電，從而削峰填谷，使電壓的脈動(dòng)成分減少，電壓基本保持穩(wěn)定。此外，這里用的繼電器是普通的電磁繼電器。如果設(shè)置光耦的發(fā)光二極管的電流為10mA，那么兩個(gè)發(fā)光二極管同時(shí)導(dǎo)通時(shí)單片機(jī)的灌電流為20mA，小于26mA，符合要求。 輸出電路設(shè)計(jì)當(dāng)溫濕度超出限定值后，單片機(jī)將輸出控制信號(hào)，啟動(dòng)加熱、制冷、加濕、除濕設(shè)備。數(shù)據(jù)線要通過(guò)一個(gè)上拉電阻接到VCC，目的是避免信號(hào)沖突，使單片機(jī)的引腳只提供低電平，要得到高電平則使該引腳懸空，由上拉電阻提供高電平。CGROM用來(lái)保存LCD1602內(nèi)部固化的一些字符的字模，比如英文的26個(gè)字母的大小寫；CGRAM用來(lái)保存用戶自己取的字模，比如，如果要顯示漢字，就必須自己去漢字字模，在這里我們都用英語(yǔ)字母，故不用CGRAM；DDRAM用來(lái)存儲(chǔ)要顯示的字符的字模，它和屏幕上的位置是對(duì)應(yīng)的，第一行為00H到0FH，第二行為40H到4FH。先說(shuō)說(shuō)上電復(fù)位的工作原理，當(dāng)單片機(jī)上電時(shí)，電源+5V的Vcc通過(guò)10K的電阻對(duì)10uF的電容進(jìn)行充電。時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)候所必須的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)在時(shí)鐘信號(hào)的節(jié)拍下逐條地執(zhí)行指令。但是本系統(tǒng)是用于溫室大棚，并沒(méi)有其他大型工業(yè)設(shè)備的干擾。 方案比較 方案一采用PLC作為主控制器。為了能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，此次設(shè)計(jì)要達(dá)到一下指標(biāo)：（1）工作環(huán)境：溫室大棚；（2）溫度測(cè)量誤差：177。這些操作都是人工的，耗費(fèi)了大量的人力以及物力。要想實(shí)現(xiàn)溫室大棚高效增產(chǎn)的作用，對(duì)溫濕度的準(zhǔn)確控制是極其重要的。此外，還可以通過(guò)獨(dú)立式鍵盤對(duì)設(shè)定的溫濕度進(jìn)行修改。這個(gè)控制系統(tǒng)能夠測(cè)量溫室大棚中的溫度和濕度，將其顯示在液晶屏LCD1602上，同時(shí)將其與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，如果超出上下限，將進(jìn)行報(bào)警并啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。若能降低成本、采用經(jīng)久耐用的低成本采光材料，發(fā)展前景將更為廣闊，即使在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村、場(chǎng)所，也可以修建單個(gè)的溫室和塑料大棚，進(jìn)行環(huán)境控制下的蔬菜和瓜果的生產(chǎn)，改變這些地區(qū)的生活條件。傳統(tǒng)的溫濕度控制是在溫室大棚內(nèi)部懸掛溫、濕度計(jì)，通過(guò)讀取溫、濕度值進(jìn)而了解實(shí)際的溫度和濕度，然后根據(jù)現(xiàn)檢測(cè)的溫濕度與額定值進(jìn)行比較，看溫濕度是否超過(guò)限定值，然后進(jìn)行相應(yīng)的通風(fēng)或者相應(yīng)的灑水。另外，還要能夠通過(guò)按鍵修改設(shè)定的上下限。性價(jià)比高的產(chǎn)品更容易被消費(fèi)者接收，但是設(shè)計(jì)過(guò)程中不能盲目地追求性價(jià)比，它應(yīng)該建立在對(duì)產(chǎn)品性能要求的基礎(chǔ)上，首先要滿足性能要求，然后再設(shè)法降低產(chǎn)品成本。PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域用得比較多，編程簡(jiǎn)單，而且抗干擾能力強(qiáng)。 3 單元模塊設(shè)計(jì) 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)、電源電路、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。 本設(shè)計(jì)中的復(fù)位電路就是上電+手動(dòng)復(fù)位電路，復(fù)位時(shí)要讓STC89C52RC的RST引腳得到2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平。LCD1602共有三個(gè)存儲(chǔ)器，它們是CGROM、CGRAM和DDRAM。SHT10與單片機(jī)的接口電路如下所示： SHT10與單片機(jī)的接口電路SHT10采用類似于I2C的兩線制串行總線，一根是時(shí)鐘線，一根是數(shù)據(jù)線。如上圖所示，單片機(jī)的I/，三極管導(dǎo)通，5V的電壓加載到蜂鳴器兩端，于是蜂鳴器鳴叫；，三極管截至，蜂鳴器不鳴叫。輸出系統(tǒng)中的繼電器最多同時(shí)有兩個(gè)工作，控制溫度的一個(gè)，控制濕度的一個(gè)。于是，光耦輸入端陽(yáng)極上的限流電阻為R=()/=430Ω，這里選擇標(biāo)稱值為470Ω的電阻。C8和C2都用來(lái)濾波，但是作用是不一樣的。三端集成穩(wěn)壓器后面又接了一大一小兩個(gè)電容，再次進(jìn)行濾波，使電壓更穩(wěn)定。未按鍵時(shí)，上拉電阻保證了單片機(jī)的I/O口是確定的高電平；當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，I/O口變?yōu)榈碗娖?。適用于終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備間的接口，對(duì)于雙向通信，只需要使用串行輸入RXD（引腳2），串行輸出TXD（引腳3）和地線GND（引腳5）?？梢苑謩e接單片機(jī)的串行通信口。在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí) 在訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。在對(duì)程序存儲(chǔ)器（ROM）或16位的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口會(huì)送出一個(gè)高8位地址數(shù)據(jù)。在震蕩期穩(wěn)定有效運(yùn)行情況下，RST端維持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，便可復(fù)位器件。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，外部接石英晶體和微調(diào)電容。這類智能傳感器廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)備等領(lǐng)域。A；(10)可給出全校準(zhǔn)相對(duì)濕度計(jì)溫度值輸出；(11)具有漏點(diǎn)值計(jì)算輸出功能；電源引腳（VDD），~，這里選擇5V；在電源引腳（VDD，GND）之間須加一個(gè)100nF的電容，用于去耦濾波。SHT10會(huì)用下述來(lái)方式表示已經(jīng)正確接受到了指令：在第8個(gè)SCK的時(shí)鐘下降沿后，將DATA下拉至低電平（ACK位）；在第9個(gè)SCK的時(shí)鐘下降沿后，釋放DATA（恢復(fù)為高電平）。uC需要用下拉DATA為低電平，來(lái)確認(rèn)每個(gè)字節(jié)。其他C文件要使用該變量時(shí)，要先使用extern將全局變量的作用域擴(kuò)展到本C語(yǔ)言文件。S0、SSS此外，Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高，這一點(diǎn)從生成的匯編語(yǔ)言就可以看出，大多生成的匯編語(yǔ)句很緊湊，容易理解。 5 系統(tǒng)調(diào)試 用Proteus搭建仿真總圖 打開Proteus ISIS，在 Proteus ISIS 編輯窗口中單擊元件列表之上的“P”按鈕 ，添加元件及放置元件。 生成機(jī)器碼6 結(jié)論 系統(tǒng)的功能本系統(tǒng)能測(cè)