【文章內(nèi)容簡介】 NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2圖 89C51 單片機 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 24 頁 微調(diào)電容結(jié)構(gòu)時鐘電路產(chǎn)生的方式。 在內(nèi)部時鐘方式里， C C2通常使用 30pF或 40pF； C C2能夠輕微的調(diào)整頻率，陶 瓷諧振器或者晶振的頻率的選擇應(yīng)在 ~12MHZ之間。為了能夠保護振蕩器的可靠性、穩(wěn)定性、減少寄生電容產(chǎn)生，在安裝的時候應(yīng)該將電容及振蕩器安裝在離單片機引腳 XTAL1 和 XTAL2 更近的地方。單片機系統(tǒng)中大多數(shù)使用外部電路連接簡單的內(nèi)部時鐘方式。在現(xiàn)實中常常使用 FSOC來表示內(nèi)部時鐘方式產(chǎn)生的時鐘信號的頻率（晶振固有頻率）。如果 fsoc 為 12*106HZ，那么應(yīng)該選擇 12MHZ 的晶振。 2)外部時鐘方式：外部時鐘方式的產(chǎn)生是在發(fā)生單片機之外的電路中，其直接連接到單片機的XTAL1引腳端口，不與 XTAL2引腳端口相連。 AT89C51 的復(fù)位電路 復(fù)電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。 YL69濕度傳感器 土壤濕度 傳感器由濕度檢測電路和聲報警電路等部分組成。 RP1為濕度下限預(yù)置點， RP2為濕度上限預(yù)置點。當(dāng)土壤中的濕度處在預(yù)置的上下限濕度之間時，由于 探頭 a、 h 間的 土壤電阻值在規(guī)定范圍內(nèi)， c 點的 電位 低于 RPI 的滑動端電位 (比較器 同相輸入端 )，故比較器 I 輸出 高電平 ，red 不發(fā)光； RP2的滑動端電位低于 c 點電位，則比較器 II輸出高電平， green 也不發(fā) 光。若土壤的濕度達到或超過 RP2 設(shè)定的上限濕度時， ab 探頭間電阻變小，從而探頭分壓減小，比較器 II的同相輸入端電位 (c點電位 )低于比較器反相端電位 (RP2滑動端電位 )，則比較器 II翻轉(zhuǎn)輸出低電平 ， green發(fā)光 ，同時 SS8550II 導(dǎo)通 蜂鳴器 發(fā)聲，表示土壤濕度過大。若土壤干燥達到或超過 RP1設(shè)定的下限濕度時， a、 b 探頭間電阻增大，從而探頭分壓增大高于比較器 I 同相端電壓 (RP1 滑動端電位 )，比較器 I 輸出低電平， red發(fā)光 ，同時 SS8550I 導(dǎo)通蜂鳴器發(fā)聲，表示土壤濕度過小。蜂嗚器設(shè)計是便于用戶設(shè)置報警點，當(dāng)設(shè)置完畢可將電 鍵 SP 斷開，由 下位機 統(tǒng)一報錯。傳感器探頭 a、 b是由長 160 mm、直徑為 5 mm的兩根 不銹鋼棒 制成，相間 55mm。 土壤探頭現(xiàn)場調(diào)試過程為：①將 RP1的滑動 觸點 調(diào)至最上端 ， RP2的滑動觸點調(diào)至最下端，使red， green 都熄滅；②進行土壤濕度調(diào)試 ，取兩盆適合溫室育苗的土樣，一盆為上限濕度 (即適合溫室育苗的最大土壤 濕度 )，一盆為下限濕度 (即適合溫室育苗的最低土壤濕度 )。把探頭插入 上極限土壤中，調(diào)節(jié) RP2，使 green剛好點亮，蜂鳴器剛好發(fā)聲為止；再把探頭插入 下極限 土壤中，調(diào)節(jié) RP1，使 red剛好點亮，蜂鳴器剛好發(fā)聲為止 ；③將土壤濕度探測器的報警輸出端 ALARM1， ALARM2分別與下位機的 P1 口相連，下位機上電復(fù)位時 P1 口為高電平 ，當(dāng)土壤濕度過高或過低時土壤濕度探測器 ALARM1 或 ALARM2端輸出低電平，下位機定時掃描 P1口的電平狀態(tài)，并賦值相應(yīng)狀態(tài)字，進入子處理程序。 對于應(yīng)用此種方法制作的傳感器其測量阻值用普通的 萬用表 是無法測量的，只能圖 復(fù)位電路 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 24 頁 用 惠斯通 電橋 測電阻的方法測量。另外在實際電路中可將報警部分去掉，只需觀察燈的亮滅即可。探針 的 引出線 需要用 屏蔽線 。 應(yīng)用土壤濕度傳感器的硬件控制電路，埋在作物根部的 土壤水分傳感器 監(jiān)測根部土壤的水分，該傳感器經(jīng)檢測電路將“濕度過高”和“濕度過低”信號經(jīng) 編碼器 傳至主控制器，由主控制器決定控制狀態(tài)。“濕度過高”則停止灌溉；“濕度過低”則通過 光電隔離 、繼電器控制接在水源的 電磁閥 。當(dāng) 空氣濕度 較大時由 空氣濕度傳感器 經(jīng) A／ D轉(zhuǎn)換反映到主控制器可暫緩灌溉。當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)可由顯示電路顯示出來，該系統(tǒng)也可由鍵盤手動設(shè)定 灌溉時間 。該系統(tǒng)還具有故障報警功能。主控制器通過通訊接口與 上位機 通訊，可以實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況或?qū)v史數(shù)據(jù)進行分析。 ADC0832 的功能 ADC0832 是串行接口 8位 A/D轉(zhuǎn)換器，它是由一家名為 NS（ National Semiconductor）的公司生產(chǎn)的。 ADC0832 與單片機通過三根線連接，其有著性價比高、耗能低的特點，適合使用在小型的智能設(shè)備中。 ADC0832 是 8 位分辨率的，所以其分辨率最高級能夠達到 256 級，一般的模擬量都不成問題。 ADC0832 的數(shù)據(jù)校對是通過雙數(shù)據(jù)輸出來完成的，這是為了達到減少誤差的 目的，轉(zhuǎn)換的速度快并且有很強的穩(wěn)定性。 ADC0832 為了減少數(shù)據(jù)的誤差，其校對數(shù)據(jù)是使用具雙數(shù)據(jù)的，有較快轉(zhuǎn)換速度并且穩(wěn)定性強。 ADC0832 能夠獨立輸入，因此處理器能夠更方便的控制多個器件。使用DI端進行數(shù)據(jù)輸入，可以讓通道功能的選擇變的簡單。 它的主要特點是： 輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容； 5V電源供電時輸入電壓在 05V之間； 工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為 32μ S； 一般功耗僅為 15mW； 8P、 14P— DIP（雙列直插）、 PICC 多種封裝； 商用級芯片溫寬為 0176。 C to +70176。 C，工業(yè)級芯片溫寬為 ?40176。 C to +85176。 C； 芯片接口說明： CS_片選 使能，低電平芯片使能。 CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。 CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 GND 芯片參考 0 電位（地）。 DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。 DO數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)輸出 。 CLK芯片時鐘輸入。 Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用） ADC0832 的控制原理 正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、 CLK、 DO、 DI。但由于 DO端與 DI 端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的，所以電路設(shè) 計時可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng) ADC0832 未工作時其 CS輸入端應(yīng)為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進行 A/D轉(zhuǎn)換時，須先將 CS使能端 置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端 CLK 輸入 時鐘脈沖 ， DO/DI 端則使用圖 ADC0832 引腳圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 24 頁 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示起始信號。在第 3個脈沖下沉之前 DI端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。 繼電器 當(dāng)輸入量 (如 電壓 、 電流 、 溫度 等 )達到規(guī)定值時，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的電器?？煞譃殡姎饬?(如電流、電壓、頻率、功率等 )繼電器及非電氣量 (如溫度、壓力、速度等 )繼電器兩大類。具有動作快、工作穩(wěn)定、 使用壽命 長、體 積小等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于電力保護、 自動化 、運動、遙控 、測量和通 信等裝置中。 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被 控制系統(tǒng) （又稱輸出回路），通常應(yīng)用于 自動控制 電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。 繼電器目前已廣泛應(yīng)用于計算機外圍接口設(shè)備、恒溫系統(tǒng)、調(diào)溫、電爐加溫控制、電機控制、數(shù)控機械 ，遙控系統(tǒng)、 工業(yè)自動化 裝置； 信號燈 、調(diào)光、閃爍器、照明 舞臺燈光 控制系統(tǒng)；儀器儀表、醫(yī)療器械、復(fù)印機、 自動洗衣機 ；自動消防，保安系統(tǒng)，以及作為電網(wǎng) 功率因素 補償?shù)?電力電容 的切換開關(guān)等等，另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場合中都有大量使用。 繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機構(gòu)（輸入部分）；有能對被控電路實現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機構(gòu)（輸 出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對輸入量進行耦合隔離，功能處理和對輸出部分進行驅(qū)動的中間機構(gòu)（驅(qū)動部分）。 作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用： 1）擴大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。 2）放大：例如，靈敏型繼電器、 中間繼電器 等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。 3）綜合信號：例如，當(dāng)多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過比較綜合，達到預(yù)定的控制效果。 4）自動、遙控、監(jiān)測：例如，自動裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實現(xiàn)自動化運行。 報警電路 蜂鳴器：蜂鳴器是本系統(tǒng)中涉及的報警系統(tǒng)部分，其電路圖結(jié)構(gòu)如下圖所示。當(dāng) PNP 三極管導(dǎo)通時，蜂鳴器響起。 圖 采集電路 CL KCSIOA DI NCS1CH 02CH 13G ND4V C C8CL K7DI5DO6U2AD C 083251%R V 11k陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 24 頁 顯示電路 本設(shè)計采用 LCD1602 來做顯示模塊， 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7或者 5X11等 點陣 字符位組成，每個 點陣 字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。其本設(shè)計顯示電路如下： 圖 報警電路 P 1^ 1BU Z 1B UZ Z E RR41kQ12N 1711圖 顯示電路 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LC D 1L M 0 1 6 LX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T