【正文】 將 89C51 單片機(jī)的 ， ， ， ， ， 口用于 輸出控制此控制電路的脈沖信號 .并在 口的控制下鎖存在鎖存器中，用于輸出給驅(qū)動(dòng)器。這 種做 法及可 以避 免頻繁 采集數(shù) 據(jù)， 也可以避免各個(gè)設(shè)備的頻繁啟動(dòng)控制時(shí)?？捎面I 盤設(shè)定 溫度、 濕度 、土壤 水分 的正常 范圍 。 485 接口芯 片 簡介 MAX485 是用于 RS— 485 通信的小 功率收發(fā)器，它們都含有一個(gè) 驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器。看門狗定時(shí)器的預(yù)置時(shí) 間是通過 X25045 的狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來設(shè)定的，如下所示 X25045 狀 態(tài)寄存器共有 6 位有含義，其中 WD1， WD0 和看 門狗電路有關(guān)，其余位和 EEPROM 的工作設(shè)置有關(guān)。目前 89C51 單片機(jī)的看門狗電路必須由用戶自己建立。鍵盤及顯示電路的接線圖如圖 所示。這種形式適用于按鍵數(shù) 量較少的場合。 它的特點(diǎn)為： 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 （ 1） 串行接口； （ 2） 各位獨(dú)立控制譯碼 /不譯碼及消隱和閃爍屬性； （ 3） (循環(huán) )左移 /(循環(huán) )右移指令； （ 4） 具有段尋址指令，方便控制獨(dú)立 LED； （ 5） 64 鍵鍵盤控制器，內(nèi)含去抖動(dòng)電路； HD7279 的指令結(jié)構(gòu)有三種類型： 不帶數(shù)據(jù)的純指令，指令的寬度為 8 個(gè) BIT，即單片機(jī)需發(fā)送 8 個(gè) CLK 脈沖。命 令字節(jié)包括高 3 位的地址位 ( 目前只支持 000)和低 5 位的命令位。 SCK 用于單片機(jī)與 SHT11 之間的 通信同步。 存儲器操作命令：溫度轉(zhuǎn)換、讀取溫度、設(shè)定上下限溫度值等指令 讀取溫度數(shù)據(jù)：主機(jī)讀取溫度數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 （ 3）每個(gè) DS1820器件上 都有獨(dú)一無二的序列號 ，所以一條數(shù)據(jù) 線上可以掛接很多該傳感器。 P3 的每一根線還 有特殊的第二功能，如表 （ 1）所示。所以在任何不使用外部數(shù)據(jù)存儲器的系統(tǒng)中， ALE 以 1/6 振蕩頻率的固 定速率輸出，因而它能用作外部時(shí)鐘和定時(shí)器。 系統(tǒng)控制方案的確定 通過上 面兩種 方案 的介 紹，我 們可 以得出 ，方 案一的 成本 低，且 電路比較 簡單， 但是方 案一 在自動(dòng) 控制 方面不 如方 案二。 系統(tǒng)具有手動(dòng)和自動(dòng)功能；有報(bào)警、解除報(bào)警功能。傍 晚溫度下降 ，濕度 過飽和 會(huì)產(chǎn) 生霧。 國內(nèi)蔬菜大棚發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢 我國是溫室栽培起源最早的國家，在 200 0 多 年前就已經(jīng)能利用保護(hù)設(shè)施 (溫室的雛形 )栽培多種蔬菜，至 20 世紀(jì) 60 年代，中國的設(shè)施 農(nóng)業(yè)始終徘徊在小規(guī)模、低水平、發(fā)展速度緩慢的狀態(tài)， 70 年代初期地 膜覆蓋技術(shù)引 入中國 ，對保 溫保 墑起到 一定 的作用 。 89C51。 se nsor。隨 著經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展 和科 技的進(jìn)步， 70～ 80 年代，相繼 出現(xiàn)了塑料大棚和日光溫 室。 溫室 地表濕 度越 高，室 溫越高 。 一臺上位機(jī)控制多個(gè)大棚。 方案二 具有 更好的自動(dòng) 控制功 能，而 且采 用的溫 度、 濕度傳 感器 為集成 芯片， 這使 其監(jiān)控的實(shí) 時(shí)性、 控制的 精確 性得到 了很 大的提 高。 /PSEN： 外部程 序存 儲器選 擇信 號， 并在外 部程 序存 儲器讀 取指 令時(shí)產(chǎn)生，指令內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)總線上。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 表（ 1） P3 口的第二功能 引腳 第二功能標(biāo)記 第二功能 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 INT0 外部中斷 0 輸入 INT1 外部中斷 1 輸入 T0 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 外部輸入 T1 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外部輸入 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 4） 振蕩器和 時(shí)鐘電路 XTAL1： 內(nèi)部振 蕩器 外接晶 振的 一個(gè) 輸入端 。 （ 4）內(nèi)部有溫度上、下限告警功能。 連接 DS1820 的總線電纜是有長度限制的。由于接口包含了完全靜態(tài)邏輯，因而不存在最小 SCK 頻率。其中 :‘ 00000101’表示相對濕度測量 ，‘ 00000011’表示溫度測量，‘ 00000111’和‘ 00000110’ 分別表示讀和寫狀態(tài)寄存器。 帶有數(shù)據(jù)的指令，寬度為 16 個(gè) BIT，即單片機(jī)需發(fā)送 16 個(gè) CLK 脈沖。在按鍵數(shù)量較多時(shí)，采用矩陣式鍵盤，可以減少占用 I/O 線。 圖 鍵盤及顯示電路的接線圖 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 智能系 統(tǒng)一般 應(yīng)有 手動(dòng) 和上電 復(fù)位 電路。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是溫度、濕度、土壤水分值的控制精度，抗干擾環(huán)節(jié)必須有。 X25045 的狀態(tài)寄存器為： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X WD1 WD0 BL1 BL0 WEL WIP 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 WD1=0， WD0=0，預(yù)置時(shí)間為 ； WD1=0， WD0=1，預(yù)置時(shí)間為 ； WD1=1， WD0=0，預(yù)置時(shí)間為 ； WD1=1， WD0=1，禁止看門狗工作。 MAX485 的 驅(qū)動(dòng)器不是限斜率的 ，允許它們以每秒 的速度 發(fā)送數(shù) 據(jù)。 由于 溫室里 各個(gè) 環(huán)境因素變化不是特別快，所以不用頻繁的采集數(shù)據(jù)。 基于以 上分析 ，控 制電 路中主 要有 熱風(fēng)爐 、風(fēng) 扇和滴 灌器 三個(gè)被 控對象，六個(gè)輸出端口。 已知控 制電路 是強(qiáng) 電控 制回路 ，這 些開關(guān) 量必 將會(huì)對 單片 機(jī)的控 制系統(tǒng)產(chǎn) 生嚴(yán)重 干擾， 以致 單片機(jī) 控制 系統(tǒng)不 能正 常工作 。 控 制 電 路 中 用74LS273 鎖存脈沖控制信號，一方面可增加輸出功率，另一方面也防止了單片機(jī)復(fù) 位時(shí)引起控制的誤動(dòng)作。在下一個(gè) 5min定時(shí)時(shí) 間到時(shí) 關(guān)閉所 有設(shè) 備。 控制電路的設(shè)計(jì) 控制電 路設(shè) 計(jì) 的原 理是 根據(jù)環(huán) 境溫 度、 濕度、 土壤 水分值 來控 制熱風(fēng)爐、風(fēng)扇和滴灌器的啟停來保持蔬菜大 棚內(nèi)的各個(gè)值在設(shè)定的范 圍內(nèi)。一般來說， 100m長雙絞線最大傳輸速率僅為 1Mbps。在看門狗定時(shí)器 預(yù)置的時(shí)間內(nèi)若沒有總線活 動(dòng)，則 X25045 將從RESET 輸出一個(gè)高電平信號使 CPU 復(fù)位 。 看 門狗 電路是 嵌入 式系統(tǒng) 需要的 抗干 擾措施之一。 13H 表示讓 LED 數(shù)碼管顯示 4 個(gè)方位的當(dāng)前濕度值， 0FH 表 示讓 LED 數(shù)碼管顯示 4 個(gè) 方位的當(dāng)前土壤水分值。獨(dú)立式鍵盤電路 配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個(gè)按鍵必須占用 I/O 口，有按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O 口線浪費(fèi)較大，且電路 結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜 。當(dāng)片選 信號變?yōu)榈碗娖胶螅?DATA 引腳上的數(shù)據(jù) 在 CLK引腳的上升沿被寫入 HD7279 的緩沖寄存器。 在“啟動(dòng)傳輸”時(shí)序 之后，單片機(jī)可以向 SHT11發(fā)送命令。 （ 2） 串行時(shí)鐘輸入（ SCK）。 圖 4 個(gè) DS18B20 溫度傳感器與單片機(jī)的接線圖 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 ? DS18B20的工作過程為： 復(fù)位操作 ： 執(zhí)行 RO M 操作的 5條指令之一： 1）讀 R OM， 2）匹配 RO M， 3）搜索 ROM， 4）跳過 ROM， 5）報(bào)警搜索。 （ 2）只通過一條數(shù)據(jù)線即可實(shí)現(xiàn)通信。 P3：準(zhǔn)雙向 I/O 口。此信號每機(jī)器周期出現(xiàn) 2 次，只 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器期間 才不輸出 ALE。通信 接口 電路主 要由數(shù) 據(jù)收 發(fā)器MAX485 芯片組成，可 增大其傳輸距離。 當(dāng)土壤水分低于設(shè)定值時(shí)，采用滴灌器滴灌。溫室中， 作物是 在封閉 條件 下生長 ，作 物蒸騰 作用 產(chǎn)生的 水蒸氣 、凝 結(jié)水大都滯 留在室 內(nèi)，使 得空 氣相對 濕度 和 絕對 濕度 顯著高 于外界 。單片機(jī)控制器除了完成測控外，還可以將采集到的數(shù)據(jù)傳送到 PC機(jī)存儲顯示，同時(shí)可以通過 PC機(jī)設(shè)定控制參數(shù)的上下限。 關(guān)鍵詞：蔬菜大棚； 89C51；傳感器；看門狗；通信 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 Abstract The desi gn is a vegetable greenho use co ntrol syste m w hic h is based on 89C51 singlec hip, it collects data b y te mperature, humidity, so il moisture ng i nto acco unt the ac tual situatio n, gree nho use ve ge tables, a large space, it has adop ted fo ur te mperature se nsors meas uring te mperature and 4 humidity se nsors meas uring relative humidi ty, 4 humidity se nsors measuri ng soil relative humidity, w hile the co ntrol circuit is set up aro und tw o symme tric ho t stove, fa ns, irrigation devices, it achieves the respective requireme nts b y co ntrol ling the solid sta te D7279 uses serial interface mode, a nd ma na ge s the ke yboard a nd LE D displ order to prevent the pro gra m fro m r unni ng o ut, a nd pow er failure mo ni toring, the design also uses X25045 c hip to desi gn w atc hdo g circuit. Also it designed the co mmunicatio n circuit betw een PC a nd the si nglechip, thro ugh R S485 hro ugh the seri es of co ntrols o n the ve getable gree nho use environme nt ,it w ill control the ve getable gree nho use enviro nme nt to create appropriate grow th co nditio ns so tha t the crops w ill get high yields and improve the economic efficiency of agricultural production. Ke y wo rds: ve ge table gre e nho use 。 watc hdog。 90 年代開始 ，中國設(shè)施 農(nóng)業(yè)逐 步向規(guī) ?；?、集約 化和 科學(xué)化 方向 發(fā)展， 技術(shù)水 平有 了大幅度提 高。霧 在作物表面 凝成水 囊，好 濕性 病原菌 隨水 滴侵入 氣孔 ，容易 引發(fā)作 物病 蟲害的發(fā)生 。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 第二章 控制系統(tǒng)方案論證 本章主 要介 紹了蔬 菜大 棚控制 系統(tǒng) 的兩 種方案 以及 方案的 比較 及最終確定，最終確定設(shè)計(jì)的總體思想。 而且使 用看門 狗芯 片，可以有效地監(jiān)控程序，防止其跑飛等等。 PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生 2 次 有效，在執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器取指時(shí)， PSEN 無效。在 使用 外部振 蕩源 時(shí)，此端必須接地。 ? DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖 所示： 6 4 位 光 該 R O M和 總 路 線 接口存 儲 器 控 制 邏 輯暫 存 寄存 器溫 度 傳 感 器高 溫 觸 發(fā) 器 T H低 溫 觸 發(fā) 器 T L檢 驗(yàn) C R C 發(fā) 生 器供 電 力自 動(dòng) 檢測G N DV D DV C CD Q4 . 7 K 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 從