【正文】 級制)：_______答辯小組組長(簽名) ： 秘書(簽名)： 年 月 日院(系)答辯委員會主任(簽名)： 院(系)(蓋章)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng) 學(xué)生：陶想林 電子信息學(xué)院 指導(dǎo)老師：唐桃波 電子信息學(xué)院【摘要】在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，溫室大棚的應(yīng)用越來越廣泛，也能為人們創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。5 主要研究內(nèi)容，關(guān)鍵問題的解決思路 本系統(tǒng)的設(shè)計的硬件主要包括：主要是單片機AT89C51，檢測系統(tǒng)，顯示電路，A|D電路，報警電路等。結(jié)合作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物在不適宜生長的反季節(jié)中，可獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，從而使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。 。顯示部分使用的是LCD1602來顯示溫濕度。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是我國農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的根本大事。 。 128字節(jié)內(nèi)部RAM GND：接地。RST：復(fù)位輸入。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。CPU中使用的特殊功能寄存器ACC、B、PSW、SP和DPTR。 （3）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）256字節(jié)。有5個中斷源，即兩個外部中斷，兩個外部中斷、兩個定時器/計數(shù)器中斷和一個串行口中斷。IE0（）：外部中斷 0 工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來時，硬件自動設(shè)定此位，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。EA＝1時，各中斷的產(chǎn)生由個別的允許位決定。－（）：保留位，無定義。GATE為門控位，對定時器/計數(shù)器的啟動起輔助控制作用。當(dāng)然也有其他取法的，原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個機周期 的高電平。全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出 圖9 位數(shù)據(jù)“0”的格式 圖10 位數(shù)據(jù)“1”的格式 無線模塊的設(shè)計 進(jìn)入21世紀(jì)以來，無線通訊技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，包括各種無線模塊的設(shè)計制作，目前應(yīng)用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)非常多，如紅外技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)，RF技術(shù)，GPRS，CDMA等。 圖7 APC220在線設(shè)置工作參數(shù)時序圖 APC22043設(shè)置時采用的編碼為ASCII碼，采用的波特率為9600bps，無校驗?zāi)Ｊ?，設(shè)置命令有讀寫各一個，用大寫字母表示，參數(shù)之間用空格間隔開，回車表示換行結(jié)束，格式如下：1） 讀命令設(shè)置：RD PARA頻率空中速率發(fā)射功率串口速率串口校驗2） 寫命令設(shè)置：WR PARA頻率空中速率發(fā)射功率串口速率串口校驗 表13 APC220設(shè)置參數(shù)表示方法參數(shù)表示方法參數(shù)字節(jié)數(shù)說明頻率6單位KHZ,如434MHZ表示為434000空中速率62400，4800，9600，19200bps用1，2，3，4表示發(fā)射功率10至9，設(shè)置0為1dBm，9為13dBm（20mW）串口速率11200，2400，4800，9600，19200，38400，57600bps用0，1，2，3，4，5，6表示串口校驗1串口校驗0為無效校驗，1為偶校驗，2為奇校驗 APC220無線模塊的技術(shù)指示 表14 APC220無線模塊的技術(shù)指示APC22043技術(shù)指示工作方式418MHZ to 455MHZ（1MHZ步進(jìn)）調(diào)制方式GFSK頻率間隔200KHZ發(fā)射功率20mw（10級可調(diào)）接收靈敏度118dBm1200bps空中傳輸速率24009600bps接口速率120057600bps接口校驗方式8E1/8N1/801接口緩沖空間256bytes工作濕度10%90%工作溫度30 85電源 （50mv紋波）發(fā)射電流=35mV20mW接收電源=28mA休眠電源=5uA傳輸距離1200米傳輸距離（1200bps開闊的可視距離）尺寸 考慮到整個應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境特別是對亮度的要求等因素，我們選擇了LCD1602液晶顯示器進(jìn)行溫濕度數(shù)據(jù)的顯示。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場，振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。 //開總中斷} 數(shù)據(jù)采集模塊軟件流程準(zhǔn)備開始標(biāo)志：當(dāng)?shù)碗娖降陀?8ms后，單片機將輸出端口改為輸入，開始讀取DHT11的數(shù)據(jù)。n++){。amp。 delay_us()。 TRH=1。 LCD_Write_Char(9,1,0xdf)。 //處理完成標(biāo)志 delay500ms()。 EN_SET。 s ++。 /*顯示開及光標(biāo)設(shè)置*/ } 無線模塊 無線數(shù)據(jù)接收子程序/*****************************************************發(fā)送8位地址和溫度濕度地址位定為0x01 ******************************************************///includeincludesbit send0=P1^0。 check++。 send0=1。 while(n) { //頭碼發(fā)送 check=0。i++) { if(tempamp。 delayms(1)。 /*顯示關(guān)閉*/ LCD_Write_Com(0x01)。 delayms(5)。 0x80)。 //寫數(shù)據(jù)1 LCD_Write_Char(8,1,display[dat2])。//初始化定時器 LCD_Init()。 RL_temp=receive()。 delayms(18)。 delay_us()。 i。 //開中斷 TR0=1。在protuse仿真中找不到電磁閥，用電燈泡代替表示電磁閥。 APC22043模塊共有9個接腳，具體定義如下表：APC220引腳定義引腳定義說明1GND地0V2VCC3EN電源是能端，=，= 4RXDURAT輸入口，TTL電平5TXDUART輸出口，TTL電平6AUXUART口的收發(fā)指示輸出，低接收，高輸出7SET參數(shù)設(shè)置，低有效8NC空腳9NC空腳 表12 APC220無線模塊引腳定義 圖6 APC220與單片機的連接 APC220無線模塊的工作參數(shù)的設(shè)置 通過SET腳進(jìn)行在線修改。用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。（3） 復(fù)位電路由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，由圖并結(jié)合“電容電壓不能突變”的性質(zhì)，可以知道，當(dāng)系統(tǒng)一上電，RST腳將會出現(xiàn)高電平，并且，這個高電平持續(xù)的時間由電路的RC值來決定。PX0（）：設(shè)定外部中斷 INT0的優(yōu)先次序。EX0（）：允許外部中斷 INT0的中斷（EX0＝1允許，EX0＝0 禁止）。 IE1（）：外部中斷 1工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來時，硬件自動設(shè)定此位，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。定時器控制寄存器TCON表3 RSRS2與工作寄存器組的關(guān)系RS1RS0寄存器組RAM中的地址00110101012300H07H08H0FH10H17H18H1FHOV（）：溢出標(biāo)志位。但RAM，定時器，計數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。 4K字節(jié)可重復(fù)擦寫閃存儲器 控制系統(tǒng)根據(jù)比較的結(jié)果對調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備如噴水機，吹風(fēng)機，加熱器，降溫等，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫濕度狀態(tài)。除此之外，它還能準(zhǔn)確、定時、定量、高效的進(jìn)行溫濕度控制，可以節(jié)省人力、體力而提高質(zhì)量和產(chǎn)量。本文旨在論述一鐘溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計及工作原理。控制系統(tǒng)根據(jù)比較的結(jié)果對調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備如噴水機，吹風(fēng)機，加熱器，降溫等，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫濕度狀態(tài)。 畢業(yè)論文(設(shè)計)題 目 名 稱 溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng) 目 錄長江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書 3畢業(yè)設(shè)計開題報告 6長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)教師評審意見 10長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)評閱教師評語 12長江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)答辯記錄及成績評定 13中外文摘要 14前言 16緒論 17 1趨勢以及面臨的挑戰(zhàn) 1意義及主要內(nèi)容 182硬件設(shè)計 18 18 19 STC89C51的主要特性 19 AT89C51的管腳說明 20 22 復(fù)位電路 23 單片機的CPU 23 單片機的中斷系統(tǒng) 25 單片機最小系統(tǒng) 29 傳感器設(shè)計 30 DHT11的簡介 31 引腳說明 31 電源引腳 32 串行接口（單線雙向） 32 無線模塊的設(shè)計 35 APC220的性能 35 無線傳輸模塊APC220的接口說明 35 APC220無線模塊的工作參數(shù)的設(shè)置 36 APC220無線模塊的技術(shù)指示 38 39 39 39 41 41 報警模塊 42 44 初始化子程序 44 數(shù)據(jù)采集模塊 45 顯示模塊 49 無線模塊 53 無線數(shù)據(jù)接收子程序 53 無線數(shù)據(jù)接收處理模塊 57 60參考文獻(xiàn) 61致謝 63溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計1 題目來源來源于生產(chǎn)/社會實際2 研究目的和意義 目前，我國農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到以優(yōu)質(zhì)，高效，高產(chǎn)為目標(biāo)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。如果測得的數(shù)據(jù)超過了預(yù)設(shè)值的上下限，則報警電路會報警。該系統(tǒng)主要由單片機、數(shù)字溫濕度傳感器DHT1無線通信模塊APC2液晶顯示LCD160鍵盤等組成。智能溫室大棚控制系統(tǒng)在我國農(nóng)業(yè)中的使用為數(shù)不多，與發(fā)達(dá)國家相比，有較大的差距，有很多是基本停留在人工操作，即使有些使用的了自動控制系統(tǒng)，但是也是以經(jīng)驗來自行設(shè)定很多參數(shù)，使得不能物盡其用而又造成浪費。如果測得的數(shù)據(jù)超過了預(yù)設(shè)值的上下限，則報警電路會報警。1000次寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)可保存10年 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 如EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。－（）：保留位，無定義。中斷允許寄存器IE TB8（）：在方式2或方式3，它為要發(fā)送的第 9位數(shù)據(jù)，按需要由軟件置位。（4） 中斷優(yōu)先級寄存器IP 表9 IP控制字D7D6D5D4D3D2D1D0控制位PSPT1PX1PT0PX0上述每位IP.*＝1時，則定義為高優(yōu)先級中斷，IP.*＝0 時，則定義為低優(yōu)先級中斷。典型的51單片機當(dāng)RST腳的高電平持續(xù)兩個機器周期以上就將復(fù)位，所以，適當(dāng)組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。 圖6 數(shù)據(jù)時序圖 3. 外設(shè)讀取 （1）DHT11上電后，測試環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)，同時DHT11的DATA數(shù)據(jù)線由上拉電阻拉高一直保持高電平；此時DHT11的DATA引腳處于輸入狀態(tài)，時刻檢測外部信號。在線軟件設(shè)置是通過模塊的UART/TTL口完成的（4，5PIN）和SET腳完成的，模塊即可正常工作（T1）。下圖為單片機的I/O口通過繼電器驅(qū)動電磁閥噴水： 圖11 單片機通過繼電器驅(qū)動電磁閥 當(dāng)濕度過高時，單片機I/O口通過繼電器驅(qū)動風(fēng)扇的電動機使風(fēng)扇運轉(zhuǎn)來降低濕度。 }/* 外部中斷0初始化*/void EX0init(void){ IT0 = 1。}void delaym