【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大。 光敏傳感模塊電路圖光敏電阻在安裝所述電極引線的半導(dǎo)體光敏材料時(shí)，將其封閉在帶中透明窗口的管殼里構(gòu)成光敏電阻并能提高靈敏度，通常由兩個(gè)梳形電極構(gòu)成。一般使用涂覆、燒結(jié)和噴涂等方法在絕緣基板上制作薄梳狀歐姆電極，然后引線、封裝在具有透明鏡的密封殼內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。當(dāng)沒(méi)有入射光時(shí)，光子激發(fā)的電子空穴對(duì)將復(fù)合恢復(fù)到原來(lái)的值。半導(dǎo)體ADC0832由8位分辨率產(chǎn)生的，雙通道A / D轉(zhuǎn)換芯片，最高分辨率可達(dá)256，可以適合于一般模擬轉(zhuǎn)換的要求，內(nèi)部電源的電壓輸入和參考電壓復(fù)用，使得芯片的模擬電壓根據(jù)數(shù)據(jù)輸出0?5V轉(zhuǎn)換僅需32μS。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間之間輸入可以減少數(shù)據(jù)誤差，增加轉(zhuǎn)換速度及穩(wěn)定性。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多臺(tái)設(shè)備連接和處理器的控制變得更加方便。 DI為數(shù)據(jù)輸入端口，可以方便地實(shí)現(xiàn)通道功能。，分別為CS，CLK，DO，DI。但是，DI 和DO端并不同時(shí)有效，該電路可合并在一條數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832的CS輸入為高電平，則芯片被禁用，CLK和DO / DI電平可以是任意的。當(dāng)您要執(zhí)行A / D轉(zhuǎn)換，CS必須首先啟用低電平，并保持低電平直到轉(zhuǎn)換徹底完成。 1602液晶顯示模塊 1602液晶顯示屏HJ1602A是字符型液晶顯示器，能夠同時(shí)顯示16列2行內(nèi)容，主要顯示數(shù)字、字符。單片機(jī)中使用液晶顯示屏作為輸出器件的優(yōu)點(diǎn)，接口簡(jiǎn)單可靠、操作方便、功耗低、重量輕以及畫(huà)質(zhì)高不閃爍等特點(diǎn)。 液晶屏 各接口信號(hào)說(shuō)明表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端口（H/L）12D5Data I/O5R/W讀/寫(xiě)選擇端口（H/L）13D6Data I/O6E使能信號(hào)14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極8D1Data I/O16BLK背光源負(fù)極RAM地址映射圖：LCD1602液晶顯示模塊內(nèi)部字符發(fā)生器的內(nèi)存已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符，這些字符有字母的大小寫(xiě)、阿拉伯?dāng)?shù)字、常用的符號(hào)等，都有固定的代碼，比如大寫(xiě)字母“A”的代碼是01000001B（41H），該模塊將顯示在地址41H點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，從而可看到該字母。LCD1602讀寫(xiě)、屏幕和光標(biāo)操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的（0為低電平，1為高電平）。指令1：清除顯示：指令代碼01H。指令2：光標(biāo)復(fù)位：光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：高電平光標(biāo)右移，低電平光標(biāo)左移 。指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。B：低電平不閃爍，高電平閃爍。C：低電平表示無(wú)光標(biāo)，高電平表示有光標(biāo)。D：低電平表示關(guān)顯示，高電平表示開(kāi)顯示。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) ，高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字。指令6：功能設(shè)置命令DL：低電平為8位總線，高電平為4位總線。N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示。F：低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀出忙信號(hào)和光標(biāo)地址。BF為低電平表示不忙，模塊就能接收相應(yīng)的命令或者數(shù)據(jù)如果，為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)。指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。LCD顯示模塊是慢顯示器件，所以在每一個(gè)指令執(zhí)行必須確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低，表示現(xiàn)在不忙，否則命令將失敗。先輸入地址來(lái)顯示字符，告訴模塊在什么位置顯示字符。1602 。 1602內(nèi)部顯示地址在LCD模塊的初始化首先應(yīng)設(shè)置其顯示模式，液晶顯示模塊是字符光標(biāo)自動(dòng)向右。每個(gè)輸入命令之前，應(yīng)確定LCD模塊是否忙。 1602液晶顯示模塊電路液晶的物理特性是其顯示原理的基礎(chǔ)，通過(guò)其顯示區(qū)域的電壓控制，就可以在通電的情況下顯示字符。具有厚度薄，適合LSI直接驅(qū)動(dòng)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)等眾多領(lǐng)域。 1602顯示模塊 報(bào)警模塊 蜂鳴器蜂鳴器在電路中使用字母“HA”或“H”表示。直流電源供電，廣泛應(yīng)用于報(bào)警器、打印機(jī)、定時(shí)器和計(jì)算機(jī)等。蜂鳴器可分為兩種類型電磁蜂鳴器和壓電蜂鳴器。 蜂鳴器實(shí)物圖結(jié)構(gòu)原理：電磁式蜂鳴器由電磁線圈、振蕩器、磁鐵、振動(dòng)膜片和外殼等組成。本設(shè)計(jì)使用的是電磁式蜂鳴器。在接通電源后，振蕩器產(chǎn)生音頻信號(hào)，電流通過(guò)電磁線圈，使得電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動(dòng)發(fā)聲。 報(bào)警模塊電路圖 三極管8550三極管8550是低電壓、大電流、小信號(hào)的PNP型硅三極管。常見(jiàn)的三極管有901s8550、901s8050。三極管主要是作為開(kāi)關(guān)和放大電路。 三極管引腳圖。從基極B到發(fā)射極E的電流被稱為基極電流Ib，從集電極到發(fā)射極E中的電流被稱為集電極電流Ic。這兩個(gè)是流出的發(fā)射器的電流的方向時(shí)，發(fā)射極E可以通過(guò)電流方向箭頭來(lái)表示。放大晶體管是基極電流控制的集電極電流以及基極電流小的變化會(huì)引起集電極電流的巨大變化，并且滿足一定比例關(guān)系。3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)使用的是Keil軟件，它是C52系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，能夠應(yīng)用通俗易懂的高級(jí)C語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。在寫(xiě)程序之前要對(duì)系統(tǒng)的硬件電路有足夠的了解，各個(gè)接口，還有系統(tǒng)各個(gè)芯片以及模塊的時(shí)序，在編程過(guò)程中都要完全遵守，那樣才能使所預(yù)設(shè)的功能一一實(shí)現(xiàn)，達(dá)到最終的要求。在對(duì)我們所要設(shè)計(jì)的課題有了整體的了解之后，需要先建立程序框架的流程圖。圖 主程序流程圖 傳感器模塊設(shè)計(jì)溫濕度模塊采用數(shù)字溫濕度傳感器DHT11。隨著科技的不斷發(fā)展，各種家用電器如空調(diào)、冰箱、加濕器等進(jìn)入人們的日常生活，其中許多都與環(huán)境因素分不開(kāi)。新一代數(shù)字式傳感器不再需要外部連接AD轉(zhuǎn)換模塊，具有標(biāo)準(zhǔn)接口，易于使用，因此使用越來(lái)越廣泛。 。 DHT11傳感器模塊程序流程圖 1602液晶顯示模塊設(shè)計(jì)液晶顯示模塊在執(zhí)行每條指令前必須確認(rèn)模塊不忙（標(biāo)志為低電平），則指令失效，顯示字符時(shí)先輸入顯示字符地址，通知模塊在什么位置顯示字符。下面給出LCD1602初始化代碼：void init_1602() //lcd1602初始化{ write_(0x38)。 write_(0x0c)。 write_(0x06)。 delay_uint(1000)。 write_string(1,0, GX:00% )。 write_string(2,0, W: S: %RH )。 write_zifu(2,6,0xdf)。 //顯示度 } 1602液晶顯示模塊流程圖 軟件調(diào)試本設(shè)計(jì)是在Keil C環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，Keil C軟件支持C語(yǔ)言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，是做C語(yǔ)言畢業(yè)設(shè)計(jì)者的首選。設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是安裝和學(xué)習(xí)使用這個(gè)軟件，在簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)和了解Keil C后，我們便可在此環(huán)境下開(kāi)始對(duì)溫室環(huán)境的設(shè)計(jì)工作。在編譯完Keil C后，再運(yùn)用STC_ISP_V480軟件燒錄到開(kāi)發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)實(shí)物與程序的連接。在燒錄前要對(duì)STC_ISP_V480進(jìn)行一些必要的設(shè)置。第一步：設(shè)置MCU Type為STC89C52RC；第二步：打開(kāi)編寫(xiě)好并編譯的程序文件，；第三步：選擇對(duì)應(yīng)的COM端口（可在我的電腦的設(shè)備管理處查看COM選項(xiàng)）；第四步：點(diǎn)擊Download/下載，等待提示。給MCU上電時(shí)，打開(kāi)開(kāi)發(fā)板上的開(kāi)關(guān)，它就自行燒錄了。在完成對(duì)程序的調(diào)試和燒錄之后，還需要對(duì)其進(jìn)行演示，把開(kāi)發(fā)板與電腦連上，設(shè)置好對(duì)應(yīng)的接口，完成供電及下載。開(kāi)始供電后、稍等幾秒等到1602液晶屏能正常顯示當(dāng)前溫度、濕度及光照強(qiáng)度之后。觀察當(dāng)前溫度、濕度及光照強(qiáng)度的變化。并針對(duì)與設(shè)定的限值相比較。若當(dāng)前溫度沒(méi)有超過(guò)限值。可以用熱源靠近DHT11傳感器，令其周圍溫度上升超限；對(duì)DHT11傳感器哈氣，令其相對(duì)濕度超限；用手電筒照射光敏電阻，令其光照強(qiáng)度值超限。觀測(cè)是否報(bào)警，經(jīng)測(cè)試超限后都發(fā)出報(bào)警信號(hào)。因而簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度、濕度及光照強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)。4 系統(tǒng)的焊接與測(cè)試 系統(tǒng)硬件電路焊接系統(tǒng)硬件電路主要由采集模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊和液晶顯示模塊組成。焊接各模塊前需檢查元器件，以及電容器的耐壓正確與否，電容器的極性問(wèn)題等，檢查無(wú)誤后，再次確定原理圖，安裝電路位置，檢查極性是否正確，在安裝過(guò)程中最好保證導(dǎo)線條理清晰，最后就是焊接。焊接時(shí)需保證元器件按照電路原理圖安裝正確，先找好電源和接地點(diǎn)，切不可正負(fù)極焊接錯(cuò)誤或者管腳焊接錯(cuò)誤。 系統(tǒng)硬件實(shí)物圖，該模塊作用是將DHT11溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，并將采集到的溫度和濕度信息傳輸?shù)揭壕э@示模塊LCD1602顯示，第一行發(fā)送模塊采集的光照信息，第二行溫度和濕度信息。 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試經(jīng)過(guò)前期的努力，系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，并且調(diào)試也已經(jīng)結(jié)束?，F(xiàn)在把軟硬件設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)完成系統(tǒng)整體的測(cè)試。首先是把硬件設(shè)計(jì)通過(guò)USB接線連接到電腦，然后通過(guò)下載器將程序燒錄到單片機(jī)，最后就是進(jìn)行硬件測(cè)試。構(gòu)建系統(tǒng)模塊電路時(shí)耐心細(xì)致必不可少，在搭建的過(guò)程中細(xì)心認(rèn)真更是關(guān)鍵，遇到問(wèn)題時(shí)，要冷靜應(yīng)對(duì)，液晶顯示屏沒(méi)有顯示時(shí)首先要將涉及的線路進(jìn)行一一排除，出現(xiàn)亂碼時(shí)主要是軟件程序部分出現(xiàn)了問(wèn)題。如果液晶顯示屏始終沒(méi)有顯示時(shí)，首先要排查溫濕度傳感器DHT11器件本身問(wèn)題，若不是器件問(wèn)題則要檢查并證實(shí)程序部分是否正確，若不正確應(yīng)及時(shí)修改，直到系統(tǒng)測(cè)試達(dá)到預(yù)期結(jié)果。 系統(tǒng)硬件電路結(jié)果分析該溫室大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)溫度、濕度及光照采集，超出范圍報(bào)警等功能。各部分具體功能的操作及結(jié)果如下。（1）。 傳感器模塊實(shí)物圖溫濕度傳感器DHT11采集溫度和濕度信息，光敏電阻采集光照強(qiáng)度信息，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機(jī)，并且通過(guò)轉(zhuǎn)換處理發(fā)送到顯示模塊，由LCD1602顯示屏顯示數(shù)據(jù)。（2）。 顯示模塊實(shí)物圖主機(jī)將采集到的信息傳輸?shù)斤@示屏顯示，并將接收到的數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的上下限進(jìn)行比較，超出設(shè)置的閾值范圍則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。（3）。 設(shè)置上下限實(shí)物圖通過(guò)按鍵可以對(duì)溫度、濕度及光照強(qiáng)度值的上下限進(jìn)行設(shè)定，比如可以把濕度的上限SH設(shè)置為60%，下限SL設(shè)置為20%；溫度的上限WH設(shè)置為30176。，下限WL設(shè)置為20176。；光照強(qiáng)度值的上限GH設(shè)置為70%，下限GL設(shè)置為20%，無(wú)論哪一項(xiàng)超過(guò)上下限，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。通過(guò)測(cè)試，當(dāng)溫度在外部干擾作用下超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，蜂鳴器會(huì)立馬報(bào)警；濕度的測(cè)試是通過(guò)外部給傳感器哈氣，增加濕度，超過(guò)上限后報(bào)警；光照的測(cè)量時(shí)通過(guò)用手電筒給光敏電阻照射，最后也達(dá)到了預(yù)設(shè)的結(jié)果?？傮w來(lái)說(shuō)，本次設(shè)計(jì)還是比較成功的，達(dá)到了設(shè)計(jì)的基本要求。結(jié)束語(yǔ)本此設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的溫室大棚的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由單片機(jī)STC89C5溫濕度傳感器DHT1液晶顯示LCD160光敏電阻和蜂鳴器組成。通過(guò)查閱大量的資料及文獻(xiàn)，熟悉了系統(tǒng)設(shè)計(jì)核心，單片機(jī)的原理及應(yīng)用。在老師的悉心指導(dǎo)下，完成了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，明確了系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的要求，首先分別設(shè)計(jì)軟件和硬件，然后是對(duì)軟件和硬件進(jìn)行分別調(diào)試，在這個(gè)過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改進(jìn)，最后是把軟硬件結(jié)合進(jìn)行總體測(cè)試，從而實(shí)現(xiàn)溫度、濕度及光照強(qiáng)度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，超出設(shè)定范圍發(fā)出警報(bào)。雖然系統(tǒng)還存在一些不足，比如溫度、濕度及光照強(qiáng)度測(cè)量不夠精確，特別是濕度，波動(dòng)較大，嘗試了各種改進(jìn)方法，仍然不太理想，不過(guò)大體能反映出設(shè)計(jì)的目的和要求，與預(yù)期的結(jié)果相差不多。同時(shí)通過(guò)溫室大棚環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)有了很多的了解，對(duì)書(shū)本上的理論知識(shí)有了一個(gè)更理性的認(rèn)識(shí)，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)到了很多其他方面的知識(shí)。在當(dāng)今科技飛快發(fā)展的時(shí)代里，各國(guó)的溫室控制技術(shù)飛速發(fā)展，先進(jìn)的國(guó)家已經(jīng)在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上朝著完全自動(dòng)化的方向發(fā)展。無(wú)論在生產(chǎn)還是生活中，溫室與人類都是息息相關(guān)的，而智能化的控制溫度、濕度及光照強(qiáng)度已經(jīng)成為一種必然。由于知識(shí)儲(chǔ)備有限，如果可以對(duì)這個(gè)系統(tǒng)做一些拓展。比如，把該系統(tǒng)得到的測(cè)量結(jié)果在計(jì)算機(jī)上顯示，可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存和加工處理。另外，如果接入無(wú)線收發(fā)模塊，還可以把這個(gè)裝置適用于比較偏遠(yuǎn)不方便到達(dá)的地方，此時(shí)還可以在端口擴(kuò)展針對(duì)溫度、濕度及光照強(qiáng)度過(guò)限之后的控制模塊，溫度過(guò)高的時(shí)候啟動(dòng)降溫系統(tǒng)，打開(kāi)排氣扇等；過(guò)低的時(shí)候啟動(dòng)加熱器；濕度過(guò)高或者過(guò)低都相應(yīng)啟動(dòng)加濕器或風(fēng)干機(jī)，直到相應(yīng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)定的允許的范圍內(nèi)，這樣可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理種植，又進(jìn)一步節(jié)省了人力和財(cái)力。希望在以后的工作生活中可以把這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化，發(fā)展成為更加完美的系統(tǒng)。致謝通過(guò)幾個(gè)月的努力，本次設(shè)計(jì)圓滿完成，首先感謝指導(dǎo)教師劉亞鋒老師。經(jīng)過(guò)劉老師的耐心講解、悉心教誨，我慢慢學(xué)會(huì)了各種元器件的工作原理，比如蜂鳴器，數(shù)碼管，LED燈等。并能自主的設(shè)計(jì)電路，完成本次設(shè)計(jì)。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也是劉老師給予認(rèn)真的指導(dǎo)，包括硬件采購(gòu)，電路連接以及軟件程序設(shè)計(jì)等給我提供了很大的幫助。其次感謝大學(xué)四年來(lái)授課的全部老師，是你們認(rèn)真負(fù)責(zé)的教導(dǎo)，才奠定了現(xiàn)在順利完成課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。最后我要感謝一直陪我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和一起討論問(wèn)題的同學(xué)，是他們?cè)谖依Щ髸r(shí)給予我精神上的鼓勵(lì)，謝謝他們?cè)谄綍r(shí)對(duì)我的幫助和關(guān)心。我很高興能生活在一個(gè)互助友愛(ài)和充滿活力團(tuán)結(jié)的集體中，在他們的身上有很多需要我學(xué)習(xí)的地方。再次，感謝老師、同學(xué)、朋友們的幫助。 致謝人： 2016年 月 日參考文獻(xiàn)[1][M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.[2]姚有峰,趙江東,[J].測(cè)控技術(shù),2012,01:1518.[3]薛營(yíng),[J].讀與