【正文】 e agriculture production, raise agricultural science and technology to promote agricultural ine and farmers increase of farreaching significance. This thesis presents the measuring and controlling system about temperature, humidity and carbon dioxide39。二氧化碳氣體對農作物的生長起著非常重要的作用。 temperature。 20 世紀 60 年代，生產型的高級中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 2 溫室開始應用于農業(yè)生產，奧地利首先建成了番茄生產工廠， 70年代后荷蘭、日本、美國、英國、以色列等國家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設施廣泛應用于園藝作物生產、畜牧業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)。因此，以上產品的推廣使用價值仍然不大 【 10】 。 3．人機對話接口 LED 顯示系統：顯示溫室內的二氧化碳濃度環(huán)境參數值。 AT89S52 是一種低功耗、低價格，高性能 8位微處理器。其測量精度：二氧化碳濃度相對誤差 2%；檢測重復性 1%；測量范圍：二氧化碳濃度 0～ 5%。 則式（ ）可寫成： 錯誤 !未找到引用源。 A/D 轉換器及其接口電路 接口是計算機與外部設備交 換信息的橋梁，它包括輸入接口和輸出接口。 工作頻率為 250KHZ，轉換時間為 32μS ； 178。 DI 數據信號輸入，選擇通道控制。通過DI 數據輸入端，可以輕易的實現通道功能的選擇。隨后輸出 8位數據，到第 19 個脈沖時數據輸出完成，也標志著一次 A/D轉換的結束。這個通信口既可以用于網絡通信，亦可實現串行異步通信，還可以構成 同步移位寄存器使用。 蜂鳴器簡介 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發(fā)聲器件。 本文采用的是帶報警記憶功能的報警設計，帶報警記憶功能指的是巡測至當前通道時有報警則輸出報警，巡測至下通道如無報警但報警輸出繼續(xù)，直至所有通道均無報警方停止輸出報警。主程序流程圖如圖 。在譯碼方面有硬件和軟件兩種方式，為了減小硬件的復雜程度，設計采用軟件查表譯碼的方法。a0。 lcd_1602_word(0x80,16,Voltage: V)。 CO2_Num=CO2_Num/47。 if(CO2_Num110000) { CO2_View[0]=39。 CO2_View[3]=39。 if(CH==0) //通道選擇 { ADC_Clk=0。 ADC_DI=1。i8。 LCD_WriteCom(Adress_Com)。//操作前短暫延時，保證信號穩(wěn)定 LCD_E=0。 //顯示清屏 delay5ms()。 (3)報警功能。本課題圍繞二氧化碳濃度檢測器的設計，完成的主要工作總結如下： (1) 二氧化碳濃度檢測功能。 //display mode LCD_WriteCom(0x38)。 LCD_DATA=LCD_1602_DATA。 //拉高輸出端，方便下次通道選擇 DI端有效 ADC_Clk=1。 ADC_Clk=0。 //通道 1 的第一位 _nop_()。 ADC_CS=0。 CO2_View[1]=39。)amp。 V_View[2]=V_Date%100/10+0x30。 uint CO2_Num1。c0。 顯示子程序模塊 常用的顯示方案有兩種：串口和并口。它的工作過程是 :系統上電后，單片機 AT89S52 進入監(jiān)控狀態(tài)，同時完成對各個端口的初始化工作。 LED 是近似于恒壓的元件，導電時的正向壓降一般為 或 左右，反向擊穿電壓一般大于等于 5V，工作電流通常在 10～ 20mA 左右，故電路中需串聯適當的限流電阻。 MAX232C 的引腳 T1IN， T2IN， R1OUT， R2OUT 為接 TTL/CMOS 電平的引腳，引腳 T1OUT， T2OUT， R1IN， R2IN 為接 RS232C 電平的引腳，因此 TTL/CMOS 電平的 T1IN， T2IN 引腳應接 MCS51 的串行發(fā)送引腳 TXD； R1OUT， R2OUT 應接 MCS51 的串行接收引腳 RXD。運行轉換子程序后的轉換數據值被放入 B 中。到第 3 個脈沖的下沉之后 DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI端則開始利用數據輸出 DO進行轉換數據的讀取。 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 12 ADC0832 與單片機的接口電路 ： 圖 ADC0832 與單片機的接口電路 ADC0832 為 8位分辨率 A/D轉換芯片，其最高分辨可達 256級，可以適應一般的模擬量轉換要求。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 8 位分辨率 ； . 逐次 逼近式 A/D轉換器 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 11 178。分析二氧化碳氣體時，紅外光源發(fā)射出 1～ 20錯誤 !未找到引用源。 為積分常數。但是，空氣中二氧化碳濃度的測量，是一個比較困難的問題，因為它涉及到測量方法、信號的獲取和測量設備的成本。它的結構與指令功能都是按照工業(yè)控制的要求設計的，在智能控制系統中，微控制器得到了廣泛的應用 【 14】 。數據采集與處理模塊能夠完成溫室內二氧化碳濃度的模擬量的采集和處理，結果送數據存儲器或傳輸給監(jiān)控服務器，由監(jiān)控服務器存儲和管理，輸出控制模塊主要負責與主機相連接時溫室執(zhí)行機構的控制；通信模塊則是基于 RS232 總線，由雙絞線進行遠程的數據傳 輸，實現檢測器和主機的通信。目前我國引進溫室的測控系統大多投資大、運行費用過高，并且測控系統中所側重考慮的環(huán)境參數與我國的氣候特點存在矛盾。因此，為了實現高效農業(yè)生產的科學化并提高農業(yè)研究的準確性，推動我國農業(yè)的發(fā)展，必須大力發(fā)展農業(yè)設施與相應的農業(yè)工程，科學合理地調節(jié)溫室內二氧化碳的濃度，使大棚內形成有利于蔬菜，水果生長的環(huán)境，是大棚蔬菜和水果早熟、優(yōu)質、高效益的重要環(huán)節(jié)。 關鍵詞：日光溫室，二氧化碳濃度，溫濕度，單片機，測控 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 II Design of carbon dioxide infrared detector based on MCU Abstract As our country realizes the paratively welloff level basically, people39。近些年來，我國北方農村形成了以日光溫室為主導的農業(yè)產業(yè)化，因此，為二氧化碳的增施創(chuàng)造了有利的條件。 humidity。隨著計算機技術的進步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來，溫室大棚作為設施農業(yè)的重要組成部分，其自動控制和管理技術不斷得以提高，在世界各地都得到了長足的發(fā)展 【 1】【 2】 。 總體上說，我國自行開發(fā)的溫室測控系統其技術水平和調控能力與發(fā)達國家還有一定的差距。 鍵盤：用以人工預置各適宜環(huán)境參數值。 AT89S52 單片機的特點 AT89S52 的 PDIP 封裝管腳如圖 所示。 ： 當紅外光通過待測氣體時，這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收作用，其吸收關系服從朗伯 比爾吸收定律。 （ ） 式（ ）表明：光強在氣體介質中隨 濃度 錯誤 !未找到引用源。單片機接口技術 【 18】 是研究單片機與外部芯片之間如何交換信息的技術，外部的各種信息通過輸入接口送入單片機，而單片機的各種信息通過輸出接口送到外部芯片中，因此單片機需要通過信息轉換器件實現信息的交流與控制。 一般功耗僅為 15mW； 178。 178。 單片機對 ADC0832 的控制原理： 正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應為 4條數據線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉換后的數據進行處理就可以了。如果在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉換器，就可方便地構成標準的 RS232 接口 【 19】【 20】 。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 19 4 系統的軟件結構和程序框圖 C 語一言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 20 圖 主程序流程圖 開始 初始化 、 開中斷 啟動相應的執(zhí)行程序 對第一個小區(qū)的二 氧化碳進行采集 、 計算 、 顯示 聲光報警 由存儲單元提供各個參數上 、 下限值 越限？ 是最后一個小區(qū)？ 越限？ 對下一個小區(qū)的二氧化碳進行采集 、 計算 、 顯示 啟動相應的執(zhí)行程序 聲光報警 Y Y Y N N N 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 21 系統各程序模塊 C 語言程序具有完善的模塊程序結構，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設計提供了有力的保障。具體的程序流程圖如圖 圖 顯示子程序流程圖 中北大學信息商務學院 2020 屆畢業(yè)設計 說明書 23 5. 電路 設計 為了幫助農藝人員的隨時隨處的檢測與攜帶 ,本系統采用了便攜式的外形設計 ,便攜式設備的尺寸在不斷縮小﹑工作時間也在不斷延長 ,而產品的功能卻在不斷地增多。a)。 lcd_1602_word(0xC0,16,CO2: PPM)。 CO2_Num=exp(CO2_Num)。139。039。 //第一次拉低時鐘 ADC_DI=1。 //通道 1 的第二位 _nop_()。i++) //讀取后 8 位的值 { dis1= 1。 for(i=0。 LCD_RS=0。 delay5ms()。根據預先設置的二氧化碳濃度的上下限值，如果檢測的結果超過了設定范圍，則啟動聲光報警。本文遵循系統的需求，進行總體分析與設計、模塊化設計、詳細設計，并對系統外形結構進行了設計。 //display mode LCD_WriteCom(0x38)。 LCD_E=1。 //釋放 ADC0832 ADC_DO=1。 _nop_()。 ADC_DI=1。 //初始化 _nop_()。 39。 39。.39。 float CO2_Num。 for(c=5。由于 T0計數器用的是系統的晶振頻率，因此與設定為計數狀態(tài)效果一樣。二氧化碳測控儀智能化的核心是單片機，其監(jiān)控程序和應用軟件全部固化在 EPROM 中。它的優(yōu)點是價格低，壽命長，對電壓電流要求極容易實現多路等，因此在智能化測量控制儀表中獲得了廣泛的應用。 MAX232C 外圍需要 4 個電解電容 C1， C2， C3， C4，它們是內部電源轉換所需電容，其取值均為 1μ F/16V，選用鉭電容并且應盡量靠近芯片； C5為 F 的去藕電容。在使用轉換子程序之前必須確定通道功能寄存器 B 的值，其賦值語句為“ MOV B,data”（ 00H~03H）。當 2 位數據為“ 0”、“ 1”時，將CH0作為負輸入端 IN， CH1 作為正輸入端 IN+進行輸入。通過 DI 數據輸入端，可以輕易的實現通道功能的選擇。 178。 圖 ADC0832封裝以及各端子 ADC0832 的主要 特點 及管腳 ADC0832 的主要 特點 有： 178。 圖 NDIR紅外氣體分析示意圖 圖 為 NDIR 紅外氣體分析原理圖。 為吸收氣體介質的分子總數； 錯誤 !未找到引用源。而現代農業(yè)中的溫室大棚，形成了一個相對封閉的環(huán)境， 使得對二氧化碳濃度的控制成為可能。它是把中央處理器（ CPU）、隨機存取存儲器（ RAM）、只讀存儲器（ ROM）、輸入 /輸出端口（ I/O）等主要計算機功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。 檢測器是以單片機為核心的，整個檢測器系統包括主模塊、數據采集與處理模塊、輸出控制模塊、鍵盤顯示模塊和數據通信模塊等。 。而當今大多數對溫室二氧化碳濃度的檢測與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由于測控不及時等弊端，容易造成不可彌 補的損失，結果不但大大增加了成本，浪費了人力資源，而且很