【正文】 是多種多樣的，可根據(jù)不同振蕩電路的不同要求來(lái)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(gè)上拉電阻在和單片機(jī)相連，這樣可以增加它的驅(qū)動(dòng)能力。 表 31 有源蜂鳴器和無(wú)源蜂鳴器的對(duì)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(hào) DC 驅(qū)動(dòng)。所以我們要利用三極管來(lái)增大 驅(qū)動(dòng)電流。 繼電器的工作原理：當(dāng)我們?cè)诰€圈兩端加上一定的電壓時(shí)，這個(gè)時(shí)候線圈中會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。 在這個(gè)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(méi)有出現(xiàn)異常情況。所以我們應(yīng)該正確地測(cè)量出繼電器的有關(guān)引腳和參數(shù)。為了準(zhǔn)確地測(cè)量吸合電壓和吸合電流，我們可以多次測(cè)量求平均值。因?yàn)檫@樣的繼電器不穩(wěn)定，對(duì)整個(gè)電路 來(lái)說(shuō)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(gè)電路板美觀，更重要的是這樣子可以減少單片機(jī)的端口的使用。當(dāng)有按鍵按下的時(shí)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(jì)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(shí) 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(jì)（論文） 30 我們需要輸入新的限 值時(shí)，我們可以按復(fù)位按鈕 重新輸入。點(diǎn)擊 *號(hào)確定。在編程完成后，確保我們的程序沒(méi)有問(wèn)題后就要進(jìn)行下載了。從開(kāi)始學(xué)習(xí)的時(shí)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(gè)范圍內(nèi)，若不在我們所設(shè)置的范圍內(nèi)，則需要進(jìn)行相應(yīng)的工作來(lái)對(duì)溫濕度進(jìn)行一個(gè)調(diào)整。提醒工作人員進(jìn)行一個(gè)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(jì)（論文） 32 圖 412 DHT11 軟件流程圖 報(bào)警模塊與繼電器控制模塊 圖 413 報(bào)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(jì)（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(shí)鐘模塊（附加功能） 圖 415 DS1302 時(shí)鐘模塊軟件流程圖 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(kāi)發(fā)的，這個(gè)軟件支持多種語(yǔ)言的使用。在調(diào)用 12864 液晶顯示的過(guò)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(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的核心內(nèi)容。 MAX232 可以對(duì)電腦里的寄存器進(jìn)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(diǎn)擊 *鍵確認(rèn)。這是一種非常經(jīng)典的、傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的硬件和軟件開(kāi)發(fā)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)最重要的兩個(gè)過(guò)程，硬件和軟件的開(kāi)發(fā)可以同時(shí)進(jìn)行，也可以在硬件邏輯設(shè)計(jì)中、后期開(kāi)始軟件的設(shè)計(jì)。這個(gè)時(shí)候可以確定按鍵的列位置。若列線全部都是高電平則說(shuō)明沒(méi)有按鍵被按下。簡(jiǎn)單地講，矩陣鍵盤其實(shí)還是按鍵，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)元件，只不過(guò)現(xiàn)在它相當(dāng)于很多個(gè)按鍵、很多個(gè)開(kāi)關(guān)。晶振在這里是給 DS1302 提供計(jì)時(shí)脈沖的。 時(shí)鐘模塊 時(shí)鐘芯片簡(jiǎn)介 圖 315 DS1302 實(shí)物圖 圖 316 DS1302 時(shí)鐘芯片引腳圖 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 DS1302 時(shí)鐘芯片是由美國(guó) DALLAS 公司推出的，它具有涓細(xì)電流充電能力，同時(shí)它是一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。直到繼電器斷開(kāi)的時(shí)候記下此時(shí)的電流值和電壓值。 測(cè)觸點(diǎn)電阻 我們可以用數(shù)字萬(wàn)能表的歐姆檔來(lái)測(cè)量常開(kāi)觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)之間的阻值，它的值應(yīng)為無(wú)窮大；而常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)之間的電阻，其阻值應(yīng)為 0。同時(shí)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(huì)通過(guò) 彈簧的反作用力返回到原來(lái)的位置，使得動(dòng)觸點(diǎn)和之前的靜觸點(diǎn)（也就是常閉觸點(diǎn)）吸合。 繼電器控制模塊 天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 312 繼電器實(shí)物圖 圖 313 蜂鳴器內(nèi)部原理圖 繼電器就是一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)。 多出振蕩電路，價(jià)格較高一點(diǎn)。除此之外它還有兩種界面可以用來(lái)連接微處理器。 DHT11 的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 尺寸小，功耗低； （ 2） 反應(yīng)速度極快，很 強(qiáng)的抗干擾能力，高性價(jià)比； （ 3） 信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)，高達(dá) 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(chǎng)合也是一個(gè)最佳的選擇； （ 5） DHT11 是單線串行接口。在串口通信的場(chǎng)合是很方便的。所以我們?cè)诤附拥臅r(shí)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(shí)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(gè) 8 位的 CMOS 微控制器。硬件系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是基礎(chǔ)，也是軟件設(shè)計(jì)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(gè)單片機(jī)就可以滿足我們對(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)的全部要求。這個(gè)系統(tǒng)是以 STC89C52 單片機(jī)為核心的。 （ 4） 液晶顯示模塊：用來(lái)顯示溫濕度實(shí)時(shí)信息以及當(dāng)前的時(shí)間，日歷。 單片機(jī)（ SingleChipMicroputer）又稱為單片微型計(jì)算機(jī)、微控制器。它的屏幕有 2行。具有非常好的的性價(jià)比，經(jīng)濟(jì)實(shí)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(gè)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(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是在我們的這個(gè)課題中不可能買個(gè)空調(diào)或者加濕器等，也沒(méi)必要。綜合考慮各方面的要素，我們選取 DHT11 來(lái)作為這個(gè)模塊的芯片。工作人員可以及時(shí)的知道不同時(shí)間段內(nèi)溫濕度的一個(gè)變化情況。當(dāng)不同的情況下，不同繼電器工作，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的一個(gè)閉合。對(duì)于報(bào)警模塊 蜂鳴器無(wú)疑成為我們的最佳選擇。該傳感器能夠同時(shí)采集溫度和濕度的當(dāng)前值，它告別 了過(guò)去要同時(shí)控制溫度傳感器和濕度傳感器兩個(gè)傳感器的測(cè)量，集兩個(gè)傳感器于一身，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的同時(shí)測(cè)量。 （ 4）在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們加了一個(gè)時(shí)鐘的功能。通過(guò)這樣一個(gè)溫室大棚溫濕度天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（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?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)可以及時(shí)、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(gè)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)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(gè)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(chǔ)器（或寄存器）③信號(hào)處理器④溫度傳感器⑤接口電路 （ 1）國(guó)內(nèi)濕度控制系統(tǒng)的研究 自從中國(guó)加入 WTO（世界貿(mào)易組織）以后，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的商品遭遇了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。但是近幾年來(lái)我國(guó)的溫度控制技術(shù)發(fā)展還不錯(cuò)，正在呈現(xiàn)逐步上升的趨勢(shì)。這類調(diào)節(jié)器在市場(chǎng)上非常天 津 **大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 多。在養(yǎng)殖場(chǎng)里我們可以看到各種牲畜都需要有個(gè)舒適安逸的環(huán)境才能長(zhǎng)得更快。并且改革開(kāi)放以來(lái)，我們的生活水平不斷提高，人們對(duì)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(guó)內(nèi)外概況 ..............................................1 溫度系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外概況 .....................................1 濕度控制的國(guó)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(shí)現(xiàn)原理 ............................................4 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) .................................6 功能要求 ......................................................6 設(shè)計(jì) 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(jī)主芯片選擇方案 .....................................8 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)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(jì) ....................................11 概述 .........................................................11 主控模塊設(shè)計(jì) .................................................11 STC89C52 芯片的簡(jiǎn)介 .....................................11 主控模塊電路原理圖 ......