【文章內(nèi)容簡介】 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體光敏材料時，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。當沒有入射光時，光子激發(fā)的電子空穴對將復合恢復到原來的值。半導體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。獨立的芯片使能輸入，使多臺設(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，可以方便地實現(xiàn)通道功能。，分別為CS，CLK，DO，DI。但是，DI 和DO端并不同時有效，該電路可合并在一條數(shù)據(jù)線上使用。當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，能夠同時顯示16列2行內(nèi)容，主要顯示數(shù)字、字符。單片機中使用液晶顯示屏作為輸出器件的優(yōu)點，接口簡單可靠、操作方便、功耗低、重量輕以及畫質(zhì)高不閃爍等特點。 液晶屏 各接口信號說明表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2VDD電源正極10D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端口（H/L）12D5Data I/O5R/W讀/寫選擇端口（H/L）13D6Data I/O6E使能信號14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正極8D1Data I/O16BLK背光源負極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)存儲了160個不同的點陣字符，這些字符有字母的大小寫、阿拉伯數(shù)字、常用的符號等，都有固定的代碼，比如大寫字母“A”的代碼是01000001B（41H），該模塊將顯示在地址41H點陣字符圖形顯示出來，從而可看到該字母。LCD1602讀寫、屏幕和光標操作都是通過指令編程來實現(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：光標復位：光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：高電平光標右移，低電平光標左移 。指令4：顯示開關(guān)控制。B：低電平不閃爍，高電平閃爍。C：低電平表示無光標，高電平表示有光標。D：低電平表示關(guān)顯示，高電平表示開顯示。指令5：光標或顯示移位 S/C：低電平時移動光標 ，高電平時移動顯示的文字。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：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示。F：低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。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：讀出忙信號和光標地址。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，為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。LCD顯示模塊是慢顯示器件，所以在每一個指令執(zhí)行必須確認模塊的忙標志為低，表示現(xiàn)在不忙，否則命令將失敗。先輸入地址來顯示字符，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自動向右。每個輸入命令之前，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，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于移動通信、便攜式計算機、攝像機等眾多領(lǐng)域。 1602顯示模塊 報警模塊 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)用于報警器、打印機、定時器和計算機等。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、振動膜片和外殼等組成。本設(shè)計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，電流通過電磁線圈，使得電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性的振動發(fā)聲。 報警模塊電路圖 三極管8550三極管8550是低電壓、大電流、小信號的PNP型硅三極管。常見的三極管有901s8550、901s8050。三極管主要是作為開關(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。這兩個是流出的發(fā)射器的電流的方向時，發(fā)射極E可以通過電流方向箭頭來表示。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)計本系統(tǒng)使用的是Keil軟件，它是C52系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，能夠應(yīng)用通俗易懂的高級C語言對單片機進行軟件開發(fā)。在寫程序之前要對系統(tǒng)的硬件電路有足夠的了解，各個接口，還有系統(tǒng)各個芯片以及模塊的時序，在編程過程中都要完全遵守，那樣才能使所預設(shè)的功能一一實現(xiàn)，達到最終的要求。在對我們所要設(shè)計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、加濕器等進入人們的日常生活，其中許多都與環(huán)境因素分不開。新一代數(shù)字式傳感器不再需要外部連接AD轉(zhuǎn)換模塊，具有標準接口，易于使用，因此使用越來越廣泛。 。 DHT11傳感器模塊程序流程圖 1602液晶顯示模塊設(shè)計液晶顯示模塊在執(zhí)行每條指令前必須確認模塊不忙（標志為低電平），則指令失效，顯示字符時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)計是在Keil C環(huán)境下開發(fā)的，Keil C軟件支持C語言的編程及調(diào)試，運用方便，是做C語言畢業(yè)設(shè)計者的首選。設(shè)計的首要任務(wù)是安裝和學習使用這個軟件，在簡單的學習和了解Keil C后，我們便可在此環(huán)境下開始對溫室環(huán)境的設(shè)計工作。在編譯完Keil C后，再運用STC_ISP_V480軟件燒錄到開發(fā)板上，實現(xiàn)實物與程序的連接。在燒錄前要對STC_ISP_V480進行一些必要的設(shè)置。第一步：設(shè)置MCU Type為STC89C52RC；第二步：打開編寫好并編譯的程序文件，；第三步：選擇對應(yīng)的COM端口（可在我的電腦的設(shè)備管理處查看COM選項）；第四步：點擊Download/下載，等待提示。給MCU上電時，打開開發(fā)板上的開關(guān)，它就自行燒錄了。在完成對程序的調(diào)試和燒錄之后，還需要對其進行演示，把開發(fā)板與電腦連上，設(shè)置好對應(yīng)的接口，完成供電及下載。開始供電后、稍等幾秒等到1602液晶屏能正常顯示當前溫度、濕度及光照強度之后。觀察當前溫度、濕度及光照強度的變化。并針對與設(shè)定的限值相比較。若當前溫度沒有超過限值?？梢杂脽嵩纯拷麯HT11傳感器，令其周圍溫度上升超限；對DHT11傳感器哈氣，令其相對濕度超限；用手電筒照射光敏電阻，令其光照強度值超限。觀測是否報警，經(jīng)測試超限后都發(fā)出報警信號。因而簡單的實現(xiàn)了對溫度、濕度及光照強度的監(jiān)測。4 系統(tǒng)的焊接與測試 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，電容器的極性問題等，檢查無誤后，再次確定原理圖，安裝電路位置，檢查極性是否正確，在安裝過程中最好保證導線條理清晰，最后就是焊接。焊接時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，切不可正負極焊接錯誤或者管腳焊接錯誤。 系統(tǒng)硬件實物圖，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)過前期的努力，系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)計已經(jīng)完成，并且調(diào)試也已經(jīng)結(jié)束。現(xiàn)在把軟硬件設(shè)計結(jié)合起來完成系統(tǒng)整體的測試。首先是把硬件設(shè)計通過USB接線連接到電腦，然后通過下載器將程序燒錄到單片機，最后就是進行硬件測試。構(gòu)建系統(tǒng)模塊電路時耐心細致必不可少，在搭建的過程中細心認真更是關(guān)鍵，遇到問題時，要冷靜應(yīng)對，液晶顯示屏沒有顯示時首先要將涉及的線路進行一一排除，出現(xiàn)亂碼時主要是軟件程序部分出現(xiàn)了問題。如果液晶顯示屏始終沒有顯示時，首先要排查溫濕度傳感器DHT11器件本身問題，若不是器件問題則要檢查并證實程序部分是否正確，若不正確應(yīng)及時修改，直到系統(tǒng)測試達到預期結(jié)果。 系統(tǒng)硬件電路結(jié)果分析該溫室大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要實現(xiàn)溫度、濕度及光照采集，超出范圍報警等功能。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度信息，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機，并且通過轉(zhuǎn)換處理發(fā)送到顯示模塊，由LCD1602顯示屏顯示數(shù)據(jù)。（2）。 顯示模塊實物圖主機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)與預先設(shè)定的上下限進行比較，超出設(shè)置的閾值范圍則驅(qū)動蜂鳴器報警。（3）。 設(shè)置上下限實物圖通過按鍵可以對溫度、濕度及光照強度值的上下限進行設(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。；光照強度值的上限GH設(shè)置為70%，下限GL設(shè)置為20%，無論哪一項超過上下限，蜂鳴器發(fā)出報警信號。通過測試，當溫度在外部干擾作用下超過預設(shè)溫度時，蜂鳴器會立馬報警；濕度的測試是通過外部給傳感器哈氣，增加濕度，超過上限后報警；光照的測量時通過用手電筒給光敏電阻照射，最后也達到了預設(shè)的結(jié)果?？傮w來說，本次設(shè)計還是比較成功的，達到了設(shè)計的基本要求。結(jié)束語本此設(shè)計的是基于單片機的溫室大棚的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由單片機STC89C5溫濕度傳感器DHT1液晶顯示LCD160光敏電阻和蜂鳴器組成。通過查閱大量的資料及文獻，熟悉了系統(tǒng)設(shè)計核心，單片機的原理及應(yīng)用。在老師的悉心指導下，完成了系統(tǒng)的整體設(shè)計，明確了系統(tǒng)所要實現(xiàn)的要求，首先分別設(shè)計軟件和硬件，然后是對軟件和硬件進行分別調(diào)試，在這個過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題并改進，最后是把軟硬件結(jié)合進行總體測試，從而實現(xiàn)溫度、濕度及光照強度的實時檢測，超出設(shè)定范圍發(fā)出警報。雖然系統(tǒng)還存在一些不足，比如溫度、濕度及光照強度測量不夠精確，特別是濕度，波動較大，嘗試了各種改進方法，仍然不太理想，不過大體能反映出設(shè)計的目的和要求，與預期的結(jié)果相差不多。同時通過溫室大棚環(huán)境檢測系統(tǒng)的設(shè)計，對單片機有了很多的了解，對書本上的理論知識有了一個更理性的認識，在這個過程中學到了很多其他方面的知識。在當今科技飛快發(fā)展的時代里，各國的溫室控制技術(shù)飛速發(fā)展，先進的國家已經(jīng)在自動化的基礎(chǔ)上朝著完全自動化的方向發(fā)展。無論在生產(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、濕度及光照強度已經(jīng)成為一種必然。由于知識儲備有限，如果可以對這個系統(tǒng)做一些拓展。比如，把該系統(tǒng)得到的測量結(jié)果在計算機上顯示，可利用計算機進行數(shù)據(jù)的保存和加工處理。另外，如果接入無線收發(fā)模塊，還可以把這個裝置適用于比較偏遠不方便到達的地方，此時還可以在端口擴展針對溫度、濕度及光照強度過限之后的控制模塊，溫度過高的時候啟動降溫系統(tǒng)，打開排氣扇等；過低的時候啟動加熱器；濕度過高或者過低都相應(yīng)啟動加濕器或風干機，直到相應(yīng)指標達到設(shè)定的允許的范圍內(nèi)，這樣可以實現(xiàn)無人管理種植，又進一步節(jié)省了人力和財力。希望在以后的工作生活中可以把這個系統(tǒng)進一步優(yōu)化，發(fā)展成為更加完美的系統(tǒng)。致謝通過幾個月的努力，本次設(shè)計圓滿完成，首先感謝指導教師劉亞鋒老師。經(jīng)過劉老師的耐心講解、悉心教誨，我慢慢學會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)計電路，完成本次設(shè)計。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，也是劉老師給予認真的指導，包括硬件采購，電路連接以及軟件程序設(shè)計等給我提供了很大的幫助。其次感謝大學四年來授課的全部老師，是你們認真負責的教導，才奠定了現(xiàn)在順利完成課程設(shè)計的基礎(chǔ)。最后我要感謝一直陪我完成畢業(yè)設(shè)計和一起討論問題的同學，是他們在我困惑時給予我精神上的鼓勵，謝謝他們在平時對我的幫助和關(guān)心。我很高興能生活在一個互助友愛和充滿活力團結(jié)的集體中，在他們的身上有很多需要我學習的地方。再次，感謝老師、同學、朋友們的幫助。 致謝人： 2016年 月 日參考文獻[1][M].北京:清華大學出版社,2010.[2]姚有峰,趙江東,[J].測控技術(shù),2012,01:1518.[3]薛營,[J].讀與