【正文】 (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)、不同植物對環(huán)境因子的不同要求、同一植物在不同生理階段對于環(huán)境因子的要求以及各環(huán)境因子的相互影響。 模擬電路與數(shù)字電路地線分開。 本系統(tǒng)中被控對象都要用到功率驅(qū)動(dòng)器件，其中電磁閥約 5V/個(gè)、天窗電機(jī)約 10W/臺。光照檢測電路如圖 311 所示 自動(dòng)控制澆花 系統(tǒng) １５ 2314111U5ALM324AD1162K11647KVCC50KR10Res Adj2 圖 311 光照檢測電路 輸出控制電路的設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制系統(tǒng)通過傳感器對受控對象的有關(guān)參數(shù)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，經(jīng)過數(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)被控對象來調(diào)整被測參量，最終目的以使受控參量始終處于要求值或范圍內(nèi)?？焖?、準(zhǔn)確地測定花卉生長環(huán)境的濕度信息，對于探明植物生長環(huán)境此時(shí)是否為最 佳狀態(tài)具有重要意義。 可通過數(shù)據(jù)線供電，供電范圍為 到 178。C ～+125176。它的優(yōu)點(diǎn)是 :靈敏度高，工作溫度范圍寬，穩(wěn)定性好，過載能力強(qiáng)，體積小。連接方法見 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 對頻率有微調(diào)作用。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。對端口 P2 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，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 S 表 31 STC89C51RC 系列單片機(jī)部分型號參數(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。經(jīng)過濕度及光照檢測的傳感器把被測對象的濕度 轉(zhuǎn)換成電壓信號，轉(zhuǎn)換為 01 數(shù)字信號后送入單片機(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、濕度值對應(yīng)的被控對象電機(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， 溫度過高時(shí)，單片機(jī)控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器打開窗戶，進(jìn)行自然散熱，溫度適合時(shí)關(guān)閉窗戶。 程序設(shè)計(jì)流程與程序清單。 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 傳感器檢測濕度，傳送 單片機(jī) ，當(dāng)檢測到濕度不夠時(shí)， 單片機(jī) 就把這個(gè)觸電置為 1，把繼電器吸合，常開觸點(diǎn)閉 合，使得電磁閥線圈得電，此時(shí)電磁閥門有閉合變成斷開， 水流經(jīng)過，給花卉澆水 。要獨(dú)立思考，自己動(dòng)手，不得抄襲或找人代筆。 五、答辯過程中學(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，委員等提出的問題。 伴隨著人們快節(jié)奏的生活、工作、學(xué)習(xí)，人們已沒有很多時(shí)間去精心照顧自己種的花卉植物等，因此市場上急需 一種可以代替人類勞動(dòng)的產(chǎn)品。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便。 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)過程控制、自動(dòng)監(jiān)測、智能儀器儀表、家用電器等領(lǐng)域。 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 SCLS（ 19腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。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）。 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。線性度好，熱慣性小，靈敏度高，但互換性差。C 。C ～ 85176。 考慮到成本及電路的復(fù)雜程度本系統(tǒng)采用簡單電路即可實(shí)現(xiàn) ，使本系統(tǒng)控制土壤的濕度在 60%～ 80%之間。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。 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。 系統(tǒng)程序的開發(fā)，采用了流行的模塊化設(shè)計(jì)方法。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。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。 抑制電路內(nèi)部產(chǎn)生的干擾。光電耦合器件具有輸出信號與輸入信號在電氣上完全隔離，抗干擾能力強(qiáng)，隔離電壓可達(dá)千伏以上 。 光電傳感器是各種光電檢測系統(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 (紅外、可見及紫外光輻射 )轉(zhuǎn)變成為電信號的器件。 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 178。 DS18B20 的特征： 178。由于具有結(jié)構(gòu)簡單不需要外接電路，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)，被廣泛用于測量和控制溫度的地方。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。 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。 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)。對端口寫 “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。 ST89C51RC 簡介 : 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)。C 控制范圍 60～ 80 20～ 30 表 21 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)測控原理 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)。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。 4. 增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)際電路的認(rèn)識，掌握 單片機(jī)基本應(yīng)用方法及單片機(jī)簡單的編程 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 。 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)。 3. 培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的思維方法和利用軟件和硬件解決實(shí)際問題的基本技能。鑒于現(xiàn)在高科技的發(fā)展，未來自動(dòng)澆灌控制系統(tǒng)的發(fā)展也有望朝這些方面發(fā)展 .傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，溫室計(jì)算機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的應(yīng)用將由簡單的以數(shù)據(jù)采集 處理 和監(jiān)測，逐步轉(zhuǎn)向以知識處理和應(yīng)用為主。 控制參數(shù) 土壤濕度 %RH 溫度 176。 根據(jù)實(shí)際情況與要求，本系統(tǒng)選用 ATM