【正文】 是多種多樣的，可根據(jù)不同振蕩電路的不同要求來確定。它們分別電阻元件為、 NTC 溫度元件、 8 位微控制器。 12864 液晶顯示屏可以能夠和 CPU 直接相連，我們可以加個上拉電阻在和單片機相連，這樣可以增加它的驅(qū)動能力。 表 31 有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的對比 類型 區(qū)別 備注 有源蜂鳴器 1. 內(nèi)帶振蕩源，采用直流信號 DC 驅(qū)動。所以我們要利用三極管來增大 驅(qū)動電流。 繼電器的工作原理：當(dāng)我們在線圈兩端加上一定的電壓時，這個時候線圈中會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。 在這個圖中，我們用 白色的發(fā)光二極管代表正常狀態(tài)，就是溫濕度都適宜，沒有出現(xiàn)異常情況。所以我們應(yīng)該正確地測量出繼電器的有關(guān)引腳和參數(shù)。為了準(zhǔn)確地測量吸合電壓和吸合電流，我們可以多次測量求平均值。因為這樣的繼電器不穩(wěn)定，對整個電路 來說不容易控制。所以它被廣泛的應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中。所以我們用矩陣鍵盤不僅僅可以使得整個電路板美觀，更重要的是這樣子可以減少單片機的端口的使用。當(dāng)有按鍵按下的時候，矩陣鍵盤的行與列才能導(dǎo)通。 我們首先讓 P0 口的高四位為 0，低四位為 1。我們之前所做的很多設(shè)計都涉及到了。 從軟件工程角度而言是傳統(tǒng)的瀑布式模型，由可行性分析入手，如瀑布一樣逐步向下直至完成。分別為： 第一行顯示的是“ 20 年 月 日”； 第二行顯示的是“周 時 分 秒”； 第三行顯示的是“濕度（當(dāng)前值） 高 低”； 第四行顯示的是“溫度（當(dāng)前值） 高 低”。原理是一樣的。當(dāng)天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 我們需要輸入新的限 值時，我們可以按復(fù)位按鈕 重新輸入。點擊 *號確定。在編程完成后，確保我們的程序沒有問題后就要進行下載了。從開始學(xué)習(xí)的時候就接觸了。 例如： 最高溫度 最低溫度 40℃ 15℃ 最高濕度 最低濕度 70% 15% 我們可以看溫室內(nèi)的當(dāng)前溫濕度是否在這個范圍內(nèi)，若不在我們所設(shè)置的范圍內(nèi)，則需要進行相應(yīng)的工作來對溫濕度進行一個調(diào)整。提醒工作人員進行一個升溫調(diào)整。主要是電阻電容的大小。將電路板和電腦相連接。 圖 411 溫濕 度控制模塊軟件流程圖 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 412 DHT11 軟件流程圖 報警模塊與繼電器控制模塊 圖 413 報警模塊和繼電器控制模塊 軟件流程圖 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 12864 液晶顯示模塊 圖 414 LCD12864 液晶顯示模塊軟件流程圖 時鐘模塊（附加功能） 圖 415 DS1302 時鐘模塊軟件流程圖 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 第五章 系統(tǒng)分析與調(diào)試 硬件電路的調(diào)試 本課題是在 Keil C 環(huán)境下開發(fā)的，這個軟件支持多種語言的使用。在調(diào)用 12864 液晶顯示的過程中，流程圖如圖： 圖 48 調(diào)用 LCD12864 液晶顯示流程圖 其中顯示溫濕度限值的程序流程圖如下： 圖 49 溫濕度限值設(shè)置流程圖 溫濕度控制模塊 溫度和濕度控制模塊是整個設(shè)計過程中的核心內(nèi)容。 MAX232 可以對電腦里的寄存器進行下面的程序框圖。首先設(shè)置的是溫度的最高值，用矩陣鍵盤設(shè)置，兩位數(shù)，點擊 *鍵確認(rèn)。這是一種非常經(jīng)典的、傳統(tǒng)的開發(fā)方法。 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 單片機的硬件和軟件開發(fā)是單片機系統(tǒng)設(shè)計最重要的兩個過程，硬件和軟件的開發(fā)可以同時進行，也可以在硬件邏輯設(shè)計中、后期開始軟件的設(shè)計。這個時候可以確定按鍵的列位置。若列線全部都是高電平則說明沒有按鍵被按下。簡單地講，矩陣鍵盤其實還是按鍵，相當(dāng)于開關(guān)元件，只不過現(xiàn)在它相當(dāng)于很多個按鍵、很多個開關(guān)。晶振在這里是給 DS1302 提供計時脈沖的。 時鐘模塊 時鐘芯片簡介 圖 315 DS1302 實物圖 圖 316 DS1302 時鐘芯片引腳圖 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 DS1302 時鐘芯片是由美國 DALLAS 公司推出的，它具有涓細(xì)電流充電能力，同時它是一種高性能、低功耗的實時時鐘芯片。直到繼電器斷開的時候記下此時的電流值和電壓值。 測觸點電阻 我們可以用數(shù)字萬能表的歐姆檔來測量常開觸點與動點之間的阻值，它的值應(yīng)為無窮大；而常閉觸點與動點之間的電阻，其阻值應(yīng)為 0。同時繼電器工作，然后有色二極管發(fā)光提示。只要線圈斷電了，那么電磁鐵的吸引力也就消失了，銜鐵就會通過 彈簧的反作用力返回到原來的位置，使得動觸點和之前的靜觸點（也就是常閉觸點）吸合。 繼電器控制模塊 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 312 繼電器實物圖 圖 313 蜂鳴器內(nèi)部原理圖 繼電器就是一個自動開關(guān)。 多出振蕩電路，價格較高一點。除此之外它還有兩種界面可以用來連接微處理器。 DHT11 的優(yōu)點是： （ 1） 尺寸小，功耗低； （ 2） 反應(yīng)速度極快，很 強的抗干擾能力，高性價比； （ 3） 信號傳輸距離遠，高達 20 米以上； （ 4） 品質(zhì)優(yōu)良，使其成為即使在更苛刻的應(yīng)用場合也是一個最佳的選擇； （ 5） DHT11 是單線串行接口。在串口通信的場合是很方便的。所以我們在焊接的時候可以選擇用插針焊接，這樣就可以把晶振插在插針上，當(dāng)我們需要其他晶振時可以直接更換晶振，而不需要再變更電路了。不管是電阻還是電容我們都要選擇質(zhì)量好的。它是一個 8 位的 CMOS 微控制器。硬件系統(tǒng)在整個系統(tǒng)的設(shè)計中是基礎(chǔ)，也是軟件設(shè)計的重要支撐和依據(jù)，根據(jù)上面的討論，我們最終選擇的是 STC89C52 這個單片機就可以滿足我們對這個設(shè)計的全部要求。這個系統(tǒng)是以 STC89C52 單片機為核心的。 （ 4） 液晶顯示模塊：用來顯示溫濕度實時信息以及當(dāng)前的時間，日歷。 單片機（ SingleChipMicroputer）又稱為單片微型計算機、微控制器。它的屏幕有 2行。具有非常好的的性價比，經(jīng)濟實用性很高所以故選擇方案二即用 DHT11作為溫濕度采集模塊的傳感器。它采用了濕敏電阻這個核心部件，濕敏電阻的穩(wěn)定性不好，但是成本很低。它的核心部件采用的是濕敏電容，所以精度和穩(wěn)定性都很高。 而那些溫濕度的范圍以及如何控制繼電器、蜂鳴器等的工作都通過軟件編程來實現(xiàn)。但是在我們的這個課題中不可能買個空調(diào)或者加濕器等，也沒必要。綜合考慮各方面的要素，我們選取 DHT11 來作為這個模塊的芯片。工作人員可以及時的知道不同時間段內(nèi)溫濕度的一個變化情況。當(dāng)不同的情況下，不同繼電器工作，實現(xiàn)開關(guān)的一個閉合。對于報警模塊 蜂鳴器無疑成為我們的最佳選擇。該傳感器能夠同時采集溫度和濕度的當(dāng)前值，它告別 了過去要同時控制溫度傳感器和濕度傳感器兩個傳感器的測量，集兩個傳感器于一身，實現(xiàn)對溫濕度的同時測量。 （ 4）在這個設(shè)計中，我們加了一個時鐘的功能。通過這樣一個溫室大棚溫濕度天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 控制系統(tǒng)，確保適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸拳h(huán)境。 我們設(shè)計的這個系統(tǒng)可以及時、精確地反映溫室內(nèi)的溫度以及濕度的變化，保證溫室內(nèi)溫濕度的控制要求。 在整個控制系統(tǒng)中，單片機是我們控制的核心。濕度傳感器主要有電阻式和電容式這兩種。 作為一名學(xué)電子的學(xué)生，我們都知道，很多元器件以及儀器儀表的使用都需要一個嚴(yán)格的環(huán)境。 數(shù)字溫度傳感器是由下面幾部分構(gòu)成的，分別為① A/D 轉(zhuǎn)換器 ②存儲器（或寄存器）③信號處理器④溫度傳感器⑤接口電路 （ 1）國內(nèi)濕度控制系統(tǒng)的研究 自從中國加入 WTO（世界貿(mào)易組織）以后，國內(nèi)生產(chǎn)的商品遭遇了越來越大的挑戰(zhàn)。但是近幾年來我國的溫度控制技術(shù)發(fā)展還不錯，正在呈現(xiàn)逐步上升的趨勢。這類調(diào)節(jié)器在市場上非常天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 多。在養(yǎng)殖場里我們可以看到各種牲畜都需要有個舒適安逸的環(huán)境才能長得更快。并且改革開放以來，我們的生活水平不斷提高，人們對生存環(huán)境的要求也愈加苛刻。 contrary, the air conditioning is for cooling. The same applies to the humidity, controlled by humidifying and drying. Compared to other mon greenhouse intelligent systems, this design has a low price, excellent performance, high security, stability , and many other advantages. In this control system of the greenhouse temperature and humidity vegetables reliably and efficiently are controlled and tested to ensure the growing of crop s under proper temperature and humidity conditions, where improving quality and productivity is easy, in order to achieve the results we want. Key words： SCM STC89C52； keyboard； temperature and humidity sensors； 12864 LCD display； relay 目 錄 第一章 緒論 ............................................1 課題研究的背景 ................................................1 課 題的國內(nèi)外概況 ..............................................1 溫度系統(tǒng)的國內(nèi)外概況 .....................................1 濕度控制的國內(nèi)外概況 .....................................2 課題研究的意義 ................................................3 課題研究的主要內(nèi)容 ............................................3 課題研究的實現(xiàn)原理 ............................................4 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 .................................6 功能要求 ......................................................6 設(shè)計 思路 ......................................................6 方案選擇 ......................................................7 傳感器選擇方案 ...........................................7 顯示器選擇方案 ...........................................8 單片機主芯片選擇方案 .....................................8 系統(tǒng)總體設(shè)計組成及框圖 ........................................9 系統(tǒng)整體電路圖 ...............................................10 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ....................................11 概述 .........................................................11 主控模塊設(shè)計 .................................................11 STC89C52 芯片的簡介 .....................................11 主控模塊電路原理圖 ......