【正文】 問題的基本技能。論文（任務(wù)書）寫作要做到論點(diǎn)明確、論據(jù)充分，論理透徹，語言準(zhǔn)確恰當(dāng)，書面整潔、字跡工整，圖紙應(yīng)清晰、工整，符合設(shè)計(jì)要求，符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 基于 89C51RC 自動(dòng)控制澆花系統(tǒng) II 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)須知 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)是高職教學(xué)過程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。字?jǐn)?shù)、圖紙數(shù)量符合有關(guān)要求。 4. 增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí)，掌握 單片機(jī)基本應(yīng)用方法及單片機(jī)簡(jiǎn)單的編程 具體要求： 要求實(shí)現(xiàn)用單片機(jī)控制澆花系統(tǒng)根據(jù)外部條件自動(dòng)運(yùn)行 。 在諸多缺水國(guó)家之中，我國(guó)是水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家之一。因此軟件系統(tǒng)的研制開發(fā)將不斷深入完善，其中以專家系統(tǒng)為主的 智能管理系統(tǒng)已取得了不少研究成果，而且應(yīng)用前景非常廣闊。具體功能如下 : ? 實(shí)現(xiàn)按需灌溉功能。C 控制范圍 60～ 80 20～ 30 表 21 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)測(cè)控原理 在控制技術(shù)方面，有諸如開環(huán)、閉環(huán)反饋控制，模糊控制，自適應(yīng)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等現(xiàn)代控制技術(shù)。 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ５ 第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇 電子技術(shù)飛速 發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)不斷更新?lián)Q代。 ST89C51RC 簡(jiǎn)介 : STC89C51RC 系列單片機(jī)具有成本低、性能高的特點(diǎn)，支持 ISP（在系統(tǒng)編程）及 IAP（在應(yīng)用編程）技術(shù)。 RST/Vpd（ 9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。對(duì)端口寫 “1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。 圖 33 STC89C51RC 外部引腳 引腳配置及功能 STC89C51RC單片機(jī)有 40個(gè)引腳 ,32個(gè)外部雙向輸入 /輸出端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中端口，3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2 個(gè)全雙工串行通信口， STC89C51RC 可按照常規(guī)方法進(jìn)行編程。按下 SW，電源對(duì) C 充電，使 RST 端快速到達(dá)高電平；松開按鍵， C 向芯片內(nèi)阻放電，恢復(fù)為低電平，從而使單片機(jī)可靠復(fù)位，一般 R1 選 470 kΩ， R2 選 kΩ， C 選 22uF。前者包括溫度、濕度、二氧化碳、光照度等 ； 后者包括土壤溫度、土壤含水量、土壤 PH 值。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，互換性好，是500℃ ～ 800℃ 溫區(qū)的首選溫度傳感器。由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不需要外接電路，可用一根 I/0 數(shù)據(jù)線既供電又傳輸數(shù)據(jù)，并且具有體積小，分辨率高，轉(zhuǎn)換快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于測(cè)量和控制溫度的地方。C 范圍內(nèi)精度為 177。 DS18B20 的特征： 178。C （ 67～ +257176。 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 178。植物一般以土壤水分占土壤持水量的 60%～ 80%時(shí)生長(zhǎng)最好，快速準(zhǔn)確地測(cè)定土壤水分對(duì)于探明植物生長(zhǎng)發(fā)育期內(nèi)土壤水分盈虧以便適時(shí)作出灌溉施肥決策或排水措施等具有重要的意義。 光電傳感器是各種光電檢測(cè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器，它是把光信號(hào) (紅外、可見及紫外光輻射 )轉(zhuǎn)變成為電信號(hào)的器件。而在實(shí)際的單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，數(shù)字量輸出控制已越來越廣泛地被應(yīng)用，尤其是其中的開關(guān)量輸出驅(qū)動(dòng)和控制。光電耦合器件具有輸出信號(hào)與輸入信號(hào)在電氣上完全隔離，抗干擾能力強(qiáng)，隔離電壓可達(dá)千伏以上 。窗戶電機(jī)選用 日本 /THINK 系列 /直流馬達(dá) /DC24V/小齒輪減速電機(jī) 。 抑制電路內(nèi)部產(chǎn)生的干擾。電磁閥控制 電路如圖 311 所示 ： 圖 312 電磁閥控制電路 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １８ 第四章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 總體 設(shè)計(jì) 思想 目前支持單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的語言一般有機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言 (如 C51)。軟件開發(fā)用 C語言，采用模塊式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)功能易于擴(kuò)展。 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ２１ 參考文獻(xiàn) 文獻(xiàn)、資料名稱 編著者 出版單位 微 型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 51 單片機(jī) C 語言開發(fā)與實(shí)例 C 程序設(shè)計(jì) 單片微型機(jī)原理及應(yīng)用 繼電器用戶實(shí)用手冊(cè) 溫室自動(dòng)噴灌控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 潘新民 ， 王燕芳 湯競(jìng)南，沈國(guó)琴 譚浩強(qiáng) 徐維樣，劉旭敏 吳義彬 吳水平 電子工業(yè)出版社 人民郵電出版社 清華大學(xué)出版社 大連理工大學(xué)出版社 國(guó)防工業(yè)出版社 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 此表由學(xué)生填寫所參考的文獻(xiàn)、資料 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ２２ 致 謝 首先衷心地感謝我的導(dǎo)師 XXX。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神， 精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。因本人水平、時(shí)間與試驗(yàn)條件有限，本文中還存在很多的不足，今后還應(yīng)進(jìn)行如下研究 : 自動(dòng)定時(shí)噴灌控制系統(tǒng)的改進(jìn)：一要解決所用繼電器的壽命問題；二是要完善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外殼的設(shè)計(jì)；三是加大推廣力度，搞高經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。 系統(tǒng)程序的開發(fā)，采用了流行的模塊化設(shè)計(jì)方法。 采用光電耦合器隔離數(shù)字信號(hào)，強(qiáng)電與弱電之間采用繼電器隔離。 硬件的抗干擾設(shè)計(jì) 在自動(dòng)澆灌控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)可靠性的保證是非常重要的 ， 單片機(jī)硬件系統(tǒng)的可靠性決定了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。響應(yīng)速度快，易與 TTL 電路配合使用，兼有隔離驅(qū)動(dòng)功能。其邏輯框圖見圖 311 所示 : 開關(guān)量 圖 311 輸出通道控制示意圖 本系統(tǒng)的執(zhí)行器件和機(jī)構(gòu)只有開啟和停閉兩種狀態(tài)，采用開關(guān)量形態(tài)輸出控制，經(jīng) I/0口到受控對(duì)象，據(jù)輸出控制具體情況附加功率放大驅(qū)動(dòng)電路后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器件直接推動(dòng)受控對(duì)單片機(jī) 輸出驅(qū)動(dòng) 執(zhí)行器件 繼電器 光耦 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １６ 象。也可用來檢測(cè)能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量。 考慮到成本及電路的復(fù)雜程度本系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單電路即可實(shí)現(xiàn) ，使本系統(tǒng)控制土壤的濕度在 60%～ 80%之間。 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)品、溫度計(jì)或任何熱感測(cè)系統(tǒng) DS18B20 與另一款測(cè)溫軟件 AD590 相比，其外圍硬件電路更加簡(jiǎn)單，通過一個(gè)單線接口發(fā)送或接受信息，與單片機(jī)之間僅需一條連接線，無需外部電源，無需 A\D 轉(zhuǎn)換電路，安裝、自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １２ 使用方便，大大的節(jié)省了成本。C ～ 85176。 每個(gè)器件有唯一的 64 位的序列號(hào)存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中 178。C 。 5DS18B20 簡(jiǎn)介 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持 “ 一線總線 ” 接口的溫度傳感器。線性度好，熱慣性小，靈敏度高，但互換性差。常用的溫度傳感器有熱敏電阻、熱電偶、成溫度傳感器、熱電阻等。 22uF470ΩSVCCRST 圖 35 按鍵復(fù)位電路 傳感器的選擇 傳感器基本概念 ： 傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信機(jī)技術(shù)構(gòu)成了信息技術(shù)，成為信息時(shí)代的三大支柱。 時(shí)鐘電路與復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部有個(gè)振蕩器，可以用作 CPU 的時(shí)鐘源。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H— FFFFH）， EA自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ８ 端必須保持低電平（接地）。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) AL 脈沖。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）。 P0～ P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中， P0 端口（ 32～ 39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接， 13 腳定義為IR 輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 S