【正文】 4 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)和程序框圖 ............................................ 19 主程序模塊 ........................................................ 19 系統(tǒng)各程序模塊 .................................................... 21 數(shù)據(jù)采集子程序模塊 .............................................. 21 顯示子程序模塊 .................................................. 22 5. 電路設(shè)計(jì) ........................................................... 23 設(shè)計(jì)各元件封裝圖 .................................................. 23 設(shè)計(jì)原理圖 ........................................................ 24 設(shè)計(jì) PCB圖 ........................................................ 25 7 程序清單 ............................................................ 27 8 結(jié)論 ................................................................ 39 參考文獻(xiàn) ............................................................... 40 致謝 ................................................................... 44 1 1 緒論 研究目的和意義 目前，隨著日光溫室的迅速增多，人們對(duì)其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)溫室的自動(dòng)化程度要求也越來越高。 本論文主要針對(duì)溫室內(nèi)二氧化碳濃度、溫度以及濕度，設(shè)計(jì)了日光溫室檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)體積小，操作非常簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，針對(duì)不同環(huán)境、不同作物的不同要求，可以隨時(shí)隨地修改極限報(bào)警值，人機(jī)界面友好。國外的溫室設(shè)施已經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是價(jià)格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)控軟件。但這些溫室也存在著許多不足之處，主要表現(xiàn)在： ，國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目前難以接受。檢測(cè)器應(yīng)能完成以下工作：脫離主機(jī)獨(dú)立地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，通過人機(jī)接口（鍵盤和顯示器）實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定、顯示和報(bào)警等功能；連接主機(jī)時(shí)能實(shí)現(xiàn)通信功能。微控制器（單片機(jī)）就是 在這種情況下誕生的。適宜的二氧化碳濃度可以促使幼苗根系發(fā)達(dá)，活力增強(qiáng)、產(chǎn)量增加。 （ ） 式中： 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ ） 因此對(duì)于多種混合氣體，為了分析特定組分，應(yīng)該在傳感器或紅外光源前安裝一個(gè)適合分析氣體吸收波長的窄帶濾 光片，使傳感器的信號(hào)變化只反映被測(cè)氣體濃度變化。 圖 ADC0832 封裝以及各端子 。 CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“ 0”、“ 0”時(shí)，將 CH0作為正輸入端 IN+， CH1作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。通道功能寄存器和轉(zhuǎn)換值共用寄存器 B。 10V 電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的 +5V 電源即可 。 18 報(bào)警電路 蜂鳴器報(bào)警電路及 LED發(fā)光二極管報(bào)警電路如圖 所示： （ a） 蜂鳴器報(bào)警電路 （ b） 發(fā)光二極管報(bào)警電路 圖 聲光報(bào)警 在單片機(jī)后接發(fā)光二極管 LED(LIGHT EMITTING DIODE)輸出顯示，發(fā)光二極管 LED是智能化測(cè)控儀表中簡(jiǎn)單而常用的輸出設(shè)備，通常用來指示機(jī)器的狀態(tài)或其他信息。 主程序模塊 主程序是控制單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)的程序，它負(fù)責(zé)組織調(diào)用各子程序模塊，完成系統(tǒng)初始化、顯示數(shù)據(jù)和處理按鍵等功能。因此， TMOD 控制字設(shè)置為 “ 05H”。 void delay10ms(void) //誤差 0us { 28 unsigned char a,b,c。 uchar V_View[4]。 V_View[1]=39。 if((CO2_View[0]==39。 } if(CO2_Num1400) { CO2_View[0]=39。 //拉低時(shí)鐘 ADC_DI=1。 } else { ADC_Clk=0。 34 ADC_Clk=1。 ADC_CS=1。 _nop_()。 LCD_WriteCom(0x38)。在設(shè)計(jì)的過程中，緊密結(jié)合陽光溫室的實(shí)際情況，綜合目前一些先進(jìn)的測(cè)控理念。 40 參考文獻(xiàn) 【 1】 Van de Berg，翻譯 /湯衛(wèi)國 .荷蘭溫室控制系統(tǒng)的發(fā)展 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2021： 4243. 【 2】房德君等．一種新型單片機(jī)綜合試驗(yàn)系統(tǒng) [J].山東工程學(xué)院 學(xué)報(bào)， 1996， 4： 1519 【 3】劉煥平． MCS51 系列單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板 [J]．石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021， 4： 1718 【 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ToolAccuracy Enhancement by Error Compensation[J].Precision 【 27 】 Li,Xun。a0。 LCD_E=0。 } } /***************1602 函數(shù) *******************/ 36 void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA) /********LCD1602 數(shù)據(jù)寫入***********/ { delay5ms()。 _nop_()。 //DI 開始失效，拉高電平，便于 DO數(shù)據(jù)傳輸 for(i= 0。 //第二次拉低時(shí)鐘， ADC0832 DI 接受數(shù)據(jù) ADC_DI=0。 V_Date=0。 CO2_View[3]=39。 CO2_View[3]=CO2_Num1%100/10+0x30。 } if(Num_Con==8) { V_Date=V_Date/8。 sbit ADC_DO=P1^5。 //誤差 0us void LCD_WriteData(uchar LCD_1602_DATA)。 ADC0832 與單片機(jī)連接電路的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的程序流程圖如圖 所示。為便于連接和調(diào)試，系統(tǒng)軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，將特定功能編成子程序，以調(diào)用子程序方式組成程序流。 2. 電磁式蜂鳴器電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。在接口電路和計(jì)算機(jī)接口芯片中大都是TTL/CMOS 電平，所以在通信時(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，以便與 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配。 ADC0832 芯片接口程序的編寫： 為了高速有效的實(shí)現(xiàn)通信，我們采用匯編語言編寫接口程序。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。 Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。C to +85176。由于它體積小，兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。對(duì)同一氣體， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的吸收所造成的光強(qiáng)減弱為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 二氧化碳數(shù)據(jù)的采集與處理 二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料之一，可以提高植物光合作用的強(qiáng)度，并有利于作物的早熟豐產(chǎn)，增加含糖量，改善品質(zhì)。顯示部分由比較廉價(jià)的 LED數(shù)碼管對(duì)二氧化碳濃度進(jìn)行分時(shí)顯示。還設(shè)計(jì)了通信系統(tǒng)，單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大棚內(nèi)的二氧化碳濃度，當(dāng)二氧化碳濃度超過設(shè)定的上、下限時(shí)，單片 機(jī)通過與溫室主機(jī)進(jìn)行通信來打開相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳濃度的調(diào)控，從而使得大棚內(nèi)的參數(shù)在適合作物生長的范圍內(nèi)。計(jì)算機(jī)對(duì)這些系統(tǒng)的控制己經(jīng)不是簡(jiǎn)單的、獨(dú)立的、靜態(tài)的直接數(shù)字控制，而是基于環(huán)境模型上的監(jiān)督控制，以及基于專家系統(tǒng)上的人工智能控制 【 7】【 8】 ，一些國家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正在向著完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。例如：二氧化碳濃度、空氣的溫度、濕度等。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到二氧化碳濃度、溫濕度有任何一個(gè)參數(shù)越限時(shí)，則啟動(dòng)聲光報(bào)警，這時(shí)檢測(cè)人員通過主機(jī)打開相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償。檢測(cè)器可以通過 RS232 實(shí)現(xiàn)和溫室主機(jī)的串行通訊。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(jìn)行環(huán)境 測(cè)控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。 國內(nèi)