【正文】 CLS（ 19腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。利用 IAP 技術(shù)能將內(nèi)部部分專(zhuān)用 Flash 當(dāng)作 EEPROM 使用，實(shí)現(xiàn)停電后保存數(shù)據(jù)的功能，擦寫(xiě)次數(shù)為 100000 次以上，可省去外接 EEPROM（如 93C4 24C02 等）。 單片機(jī)具有體積小，價(jià)格低廉，功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠，運(yùn)算速度快，功耗低，擴(kuò)展容易，抗干擾能力強(qiáng)，系列齊全，使用方便靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、智能儀器儀表、家用電器等領(lǐng)域。本系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的閉環(huán)控制技術(shù)，系統(tǒng)控制原理邏輯框圖見(jiàn)圖 22 所示： 圖 22 閉環(huán)控制邏輯原理框圖 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) （ 1）本文針對(duì)實(shí)際需要，設(shè)計(jì)了一套溫度、濕度和光照檢測(cè)與控制系統(tǒng)，保證花卉在生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期有適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)由傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成 .整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示： 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ４ 圖 23 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) （ 2）硬件電路以 STC89C51RC 單片機(jī)為核心，系統(tǒng)輸入由采集土壤水分傳感器、光照傳感器和溫度傳感器及傳感器信號(hào)處理電路組成，輸出控制由繼電器、執(zhí)行器構(gòu)成。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，操作方便。 原理 本系統(tǒng)將對(duì)溫室環(huán)境中土壤濕度、光照強(qiáng)度、溫度因子的調(diào)控進(jìn)行自動(dòng)化控制，以期達(dá)到最佳的控制效果。 伴隨著人們快節(jié)奏的生活、工作、學(xué)習(xí)，人們已沒(méi)有很多時(shí)間去精心照顧自己種的花卉植物等，因此市場(chǎng)上急需 一種可以代替人類(lèi)勞動(dòng)的產(chǎn)品。 四、畢業(yè) 設(shè)計(jì)的期限： 自 20xx 年 8 月 29 日 至 20xx 年 11 月 4 日 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃： 起 至 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 — — — — 根據(jù)工作崗位，確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 熟悉崗位，準(zhǔn)備涉及課題的相關(guān)資料 完成論文的初稿和修訂工作 打印論文，裝訂成冊(cè)，準(zhǔn)備答辯 VII 自動(dòng)控制澆花系統(tǒng) 摘 要 設(shè)計(jì)了家庭智能澆花器，實(shí)現(xiàn)花卉的自動(dòng)澆水。 五、答辯過(guò)程中學(xué)生要嚴(yán)認(rèn)真，文明禮貌，謙虛謹(jǐn)慎，認(rèn)真回答答辯主持人，委員等提出的問(wèn)題。 二、導(dǎo)師應(yīng)為具有講師以上或相應(yīng)職稱(chēng)的有關(guān)專(zhuān)業(yè)人員，且專(zhuān)業(yè)對(duì)口（指所指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)應(yīng)同所聘教師專(zhuān)業(yè)職稱(chēng)相一致）。要獨(dú)立思考，自己動(dòng)手，不得抄襲或找人代筆。 答辯委員會(huì)（或小組）評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 主持答辯人簽名： 職稱(chēng)： 月 日 V 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)和具體要求 ： 任務(wù)： 1. 鞏固和提高學(xué)生學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 根據(jù)濕度控制是否澆水就 先置 單片機(jī) 電池閥出點(diǎn)為 0，濕度 傳感器檢測(cè)濕度，傳送 單片機(jī) ，當(dāng)檢測(cè)到濕度不夠時(shí)， 單片機(jī) 就把這個(gè)觸電置為 1，把繼電器吸合，常開(kāi)觸點(diǎn)閉 合，使得電磁閥線圈得電，此時(shí)電磁閥門(mén)有閉合變成斷開(kāi)， 水流經(jīng)過(guò)，給花卉澆水 。已有的澆水器需要有人控制或者定時(shí)的澆灌，不能根據(jù)植物正常生長(zhǎng)所需要 的光照、水分、溫度來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)環(huán)境的參數(shù)，不利于花木的成長(zhǎng)，而且現(xiàn)在的名貴花如果因?yàn)橐陨显蚨劳龅貌粌斒?。 程序設(shè)計(jì)流程與程序清單。 ? 室內(nèi)環(huán)境中土壤濕度是重要因子，要求當(dāng)土壤含水量過(guò)低己不能滿足花卉最低需求時(shí)，就 打開(kāi)電磁閥進(jìn)行 灌溉 ，當(dāng)濕度滿足要求是關(guān)閉電磁閥。經(jīng)過(guò)濕度及光照檢測(cè)的傳感器把被測(cè)對(duì)象的濕度 轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換為 01 數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)中，與給定的 所要控制的 濕度值進(jìn)行比較，根據(jù)單片機(jī) STC89C51RC 中設(shè)置的參數(shù)，輸出相應(yīng)溫度、濕度值對(duì)應(yīng)的被控對(duì)象電機(jī)和電磁閥的值，帶動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，不斷減少與單片機(jī)中設(shè)置值的差值， 溫度過(guò)高時(shí)，單片機(jī)控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器打開(kāi)窗戶，進(jìn)行自然散熱，溫度適合時(shí)關(guān)閉窗戶。其中 Intel 公司一直處 于領(lǐng)先地位，主要有 MCS4 MCS51 和 MCS96 三大系列，其中 MCS51 系列是 1980 年推出的高檔 8 位單片機(jī)，代表著單片機(jī)的發(fā)展方向 ， 成為單片機(jī)領(lǐng)域中的主流產(chǎn)品。 S 表 31 STC89C51RC 系列單片機(jī)部分型號(hào)參數(shù) 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) ６ STC89C51RC 特性 STC89C51RC 的主要特性如下表所示： 圖 32 STC89C51RC 的主要特性 STC89C51RC 為 40 腳雙列直插封裝的 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。對(duì)端口 P2 寫(xiě) “1” ，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功 能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。 Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。連接方法見(jiàn) 圖 34 所示 ，其中晶體呈感性，其決定著振蕩器的振蕩頻率 ； 電容 Cl， C2 對(duì)頻率有微調(diào)作用。 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １０ 依照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T76651987 傳感器通用術(shù)語(yǔ) )的規(guī)定，傳感器的定義為 ：“ 能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置 ” ，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。它的優(yōu)點(diǎn)是 :靈敏度高，工作溫度范圍寬，穩(wěn)定性好，過(guò)載能力強(qiáng)，體積小。 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １１ 據(jù)據(jù)實(shí)際情況可知，溫室內(nèi)環(huán)境的變化范圍為 0℃ ～ 40℃ ，溫度的變化范圍較小 。C ～+125176。測(cè)溫類(lèi)電子產(chǎn)品等。 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，供電范圍為 到 178。C 178?？焖?、準(zhǔn)確地測(cè)定花卉生長(zhǎng)環(huán)境的濕度信息，對(duì)于探明植物生長(zhǎng)環(huán)境此時(shí)是否為最 佳狀態(tài)具有重要意義。通過(guò)調(diào)節(jié) RES 的阻值，可以控制土壤濕度的范圍在 %60～ %80 之間，具體阻值由后期實(shí)驗(yàn)測(cè)定。光照檢測(cè)電路如圖 311 所示 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １５ 2314111U5ALM324AD1162K11647KVCC50KR10Res Adj2 圖 311 光照檢測(cè)電路 輸出控制電路的設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器對(duì)受控對(duì)象的有關(guān)參數(shù)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，經(jīng)過(guò)數(shù)字化變換進(jìn)入單片機(jī) CPU 進(jìn)行必要的處理，而后輸出以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器件或機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，直接推動(dòng)被控對(duì)象來(lái)調(diào)整被測(cè)參量，最終目的以使受控參量始終處于要求值或范圍內(nèi)。開(kāi)關(guān)量輸出隔離的目的在于隔斷單片機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的直接電氣聯(lián)系，以防地電位差、外界電磁場(chǎng)等干擾因素造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)地誤動(dòng)作，甚至導(dǎo)致智能儀器本身 的損壞。 本系統(tǒng)中被控對(duì)象都要用到功率驅(qū)動(dòng)器件，其中電磁閥約 5V/個(gè)、天窗電機(jī)約 10W/臺(tái)。 采用抗干擾穩(wěn)壓電源 采用具有抗干擾能力的穩(wěn)壓電源，絕大部分干擾都可以克服。 模擬電路與數(shù)字電路地線分開(kāi)。 系統(tǒng)主程序如圖 41 所示： 圖 41 系統(tǒng)主程序 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １９ 傳感器控制模塊 設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)傳感器輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理分析并與預(yù)設(shè)參數(shù)限值進(jìn)行比 較，予以判斷，滿足一定條件則執(zhí)行相應(yīng)控制功能。 (4)要達(dá)到室內(nèi)或溫室環(huán)境自動(dòng)控制，必須盡可能全面考慮具體的環(huán)境調(diào)節(jié)和具體的植物生理的特點(diǎn)、不同植物對(duì)環(huán)境因子的不同要求、同一植物在不同生理階段對(duì)于環(huán)境因子的要求以及各環(huán)境因子的相互影響。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！