【正文】 ............................................................................................. 35 ............................................................................................. 35 第四章系統(tǒng)軟件部分設(shè)計 ......................................................................................................... 36 10 Keil C 軟件概述 ...................................................................................................... 36 系統(tǒng)程序流程圖 ....................................................................................................... 38 第五章 程序調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題 ...................................................................................... 39 參考文獻 .................................................................................................................................... 40 設(shè)計總結(jié) .................................................................................................................................... 41 致謝 ............................................................................................................................................ 42 附錄 1 程序清單 ...................................................................................................................... 43 附錄 2 外文資料及翻譯 .......................................................................................................... 53 1 摘要 本課題運用 STC89C52單片機、 DS18B20溫度傳感器、繼電器和 M4QA045電機、數(shù)碼管顯示模塊等器件，設(shè)計了溫度報警電路、 M4QA045電機驅(qū)動電路、電熱器驅(qū)動電路，實現(xiàn)了螺旋藻培養(yǎng)大棚中溫度、 PH值自動控制與報警系統(tǒng)，解決了溫室大棚人工控制測試的溫度及濕度誤差大，且費時費力、效率低等問題， 促進了農(nóng)作物的生長，從而提高溫室大棚的產(chǎn)量，帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。 7 主要內(nèi)容及其主要的研究方法： 一、 課題研究的內(nèi)容 （一）研究的主要內(nèi)容 螺旋藻生長條件的要求： PH 為 — 2 溫度范圍 24℃ 35℃ （二）課題設(shè)計內(nèi)容： 溫度測量：要有溫度測量電路 被測量為模擬信號 溫度顯示：按要求適時顯示溫室的溫度值 溫度控制 PH 值的測量 PH 值的顯示 二、研究的方法與技術(shù)路線 系統(tǒng)主要包括單片機控制模塊，溫度測量模塊，培養(yǎng)液 PH值測量模塊，顯示部 分，報警部分及制冷器和加熱器的驅(qū)動模塊等幾大部分。 但是 世界天然能夠自然生長螺旋藻的 只有 三大湖泊 ， 兩個湖 已接近 干枯。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名： 二○一 一年 五 月 十 五 河西學(xué)院本科 3 生畢業(yè)論文任務(wù)書 論 文 題 目 基于單片機的螺旋藻智能生長棚測控系統(tǒng)的設(shè)計 作 者 姓 名 楊生林 所屬系、專業(yè)、年級 機電工程系電氣工程及其自動化專業(yè) 07級 指導(dǎo)教師姓名、職稱 王宗剛 講師 任務(wù)下達日期 20xx年 1月 5日 一、 論文（設(shè)計）的主要 內(nèi)容 本課題運用 STC89C52單片機、 DS18B20溫度傳感器、繼電器和 M4QA045電機、數(shù)碼管顯示模塊等器件，設(shè)計了溫度報警電路、 M4QA045電機驅(qū)動電路、電熱器驅(qū)動電路，實現(xiàn)了螺旋藻培養(yǎng)大棚中溫度、 PH值自動控制與報警系統(tǒng)，解決了溫室大棚人工控制 測試的溫度及濕度誤差大，且費時費力、效率低等問題， 促進了農(nóng)作物的生長，從而提高溫室大棚的產(chǎn)量，帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益。 設(shè)計的主要內(nèi)容包括 : 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（ 1000字左右） 畢業(yè)設(shè)計開題報告（ 20xx字左右） 畢業(yè)設(shè)計說明書（ 10000字左右） 溫度測量：要有溫度測量電路 被測量為模擬信號 溫度顯示：按要求適時顯示溫室的溫度值 溫度控制 PH 值的測量 PH 值的顯示 4 二 . 論文（設(shè)計）的基本要求 將單片機應(yīng)用到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)當(dāng)中來以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化， 本文圍繞螺旋藻生長所需的溫度條件和 PH值進行了設(shè)計，要求以單片機為基礎(chǔ)完成螺旋藻生長環(huán)境的智能測控系統(tǒng)，并闡明它的構(gòu)成，系統(tǒng)的基本原理、硬件組成及相應(yīng)的軟件設(shè)計。此外國內(nèi)各地區(qū)的螺旋藻都是人工養(yǎng)殖的，而且生產(chǎn)的質(zhì)量也參差不齊。系統(tǒng)總體框架如圖 1所示。 關(guān)鍵詞： STC89C52單片機 DS18B20溫度傳感器 繼電器 M4QA045電機 大棚自 動控制與報警系統(tǒng) 2 Abstract This topic STC89C52 singlechip, using the temperature sensor DS18B20, relays and M4QA045 motor, digital tube display module devices such as the temperature alarm circuit design, M4QA045 motor driver circuit, drive circuit, electric heaters, realizing the shelter spirulina train automatic control of temperature, PH value with alarm system, solve the trellis artificially controlled test of greenhouse temperature and humidity error of big, and timeconsuming, low efficiency of the problems, and promote the growth of crops, so as to improve the production of greenhouse canopy, bring good economic benefits and social benefits. Keywords: STC89C52 singlechip microputer temperature sensor DS18B20 trellis automatic control M4QA045 motor relay with alarm system 3 第一章 緒論 技術(shù)背景 近年來，溫室種植在世界范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用，溫室自動化設(shè)備也隨著溫室種植的推廣逐漸發(fā)展起來，傳統(tǒng)溫室種植不僅生產(chǎn)率低下，而且無法突破室外氣候環(huán)境的影響。在農(nóng)業(yè)種植問題中，溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進行環(huán)境測控是實現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學(xué)化的基本保證，通過對檢測 數(shù)據(jù)分析，結(jié)合作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。藍藻的細胞結(jié)構(gòu)原始，且非常簡單，是地球上最早出現(xiàn)的光合生物 ,在這個星球上已生存了 35億年。 螺旋藻中含有大量的γ 亞麻酸，這是一種人體必需的不飽和脂肪酸，是健腦益智、清除血脂、調(diào)節(jié)血壓、降低膽固醇的理想物質(zhì)。而對螺旋藻生長環(huán)境，既其生長條件的研究，及在其培養(yǎng)過程中各種生長條件的測量和控制是提高其質(zhì)量的關(guān)鍵所在，因此對其智能生長棚的測控系統(tǒng)進行設(shè)計有重大的現(xiàn)實意義。本文設(shè)計的可控裝置具有自動巡檢測控的功能，并且對檢測的數(shù)據(jù)進行顯示、報警、調(diào)節(jié)等。利用 STC89C52串口輸出工作方式，使 STC89C52 的利用率大大提高，外部電路得以簡化。因此，本系統(tǒng)設(shè)計將在保證系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上盡可能降低成本。 1994年 12 月，美國 Intel公司宣布研制成功世界上最快的超級計算機，它每秒可進行 3280億次加法運算（是第一臺電子計算機的 6600萬倍）。 5）我國計算機發(fā)展歷史 從 1953 年開始研究，到 1958 年研制出了我國第一臺計算機 在 1982 年我國研制出了運算速度 1億次的銀河 I、 II 型等小型系列機。 程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數(shù)器 PC（包含在 CPU 中），在開始執(zhí)行程序時，給 PC 賦以程序中第一條指令所在的地址，然后取得每一條要執(zhí)行的命令， PC 在中的內(nèi)容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是 2或 3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。 1）完善的外部總線。 （ 4）第四階段（ 1990— ）：微控制器的全面發(fā)展階段。所以這種工藝將是今后一段時期單片機發(fā)展的主要途徑。此外還有 MOTOROLA公司的產(chǎn)品 ,日本幾大公司的專用單片機?，F(xiàn)指令速度最高者已達 100MIPS(Million Instruction Per Seconds,即兆指令每秒 ),并加強了位處理、中斷和定時控制功能。從某種意義上講，一塊單片機就有一臺微型計算機的功能，只要加上所需的輸入 /輸出設(shè)備就可以構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，從而滿足各應(yīng)用領(lǐng)域的需要。 增加控制功能，向真正意義上的“單片”機發(fā)展。 （ 2）單片機的應(yīng)用發(fā)展方向 使用壽命長。以 Mororola68K為 CPU的 32位單片機 97 年的銷售量達到了 8千萬枚。今年來，單片機的生產(chǎn)廠家愛在單片機設(shè)計上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)，這些新技術(shù)表現(xiàn)在如下幾點：首先， EFT 技術(shù)。 OTP與掩膜。編程線與 I/O線共用，不增加單片機的額外引腳。 Motorola(美國摩托羅拉）公司： 6805系列。 宏晶科技（深圳）： STC系列。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。此外， 分別作定時器 /計數(shù)器 2的外部計數(shù)輸入（ ）和時器 /計數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表 1所示。在 flash編程和校驗時， P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號?？撮T狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。這一位置 “ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。在 flash編程期間， EA 也接收12 伏 VPP 電壓。當(dāng)一條指令訪問高于 7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問高 128 字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。 中斷： STC89C52 有 6個中斷源如表 22 所示：兩個外部中斷（ INT0 和 INT1），三個定時中斷（定時器 0、 2）和一個串行中斷每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。當(dāng)按下復(fù)位開關(guān) SW1時 RET引腳與電源接通至于高電平，當(dāng)松開復(fù)位開關(guān)時電容 C7進行充電并延時，當(dāng)充電完畢使 RET引腳處于低電平時已達到 2個機器周期的高電平。由于它具有顯 示清晰、亮度高、使用電壓低、壽命長的特點，因此使用非常廣泛。也可以直接用數(shù)字萬用表，將檔位撥到二極管通斷性測試檔，這時紅表筆代表電源的正極，黑表筆代表電源的負極，