【文章內(nèi)容簡介】 線，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。 通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7l 數(shù)字量輸出及控制線：11條 a) ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。b) EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。c) OE為輸出允許信號(hào)。用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。d) D7－D0為數(shù)字量輸出線。 l CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ。 l VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。 4．2．2 ADC0809應(yīng)用說明 1. ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機(jī)直接相連。 2. 初始化時(shí)，使ST和OE信號(hào)全為低電平。 3. 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 4. 在ST端給出一個(gè)至少有100ns寬的正脈沖信號(hào)。 5. 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號(hào)來判斷。 6. 當(dāng)EOC變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，這時(shí)給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機(jī)了。 4．3 LED七段數(shù)碼管LED顯示器是于發(fā)光二極管組成的，用來顯示特定的的顯示器。7段數(shù)碼管發(fā)光二極管使用靈活，簡單方便，當(dāng)有電流通過時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管就點(diǎn)亮；當(dāng)電流消滅沒有電流時(shí)，發(fā)光二極管就滅。同樣。共陽極LED顯示器。就是將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起，接到電源正極。這樣，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極加有低電平，該發(fā)光二極管即被點(diǎn)亮。LED顯示器是于發(fā)光二極管組成的，用來顯示特定的的顯示器。7段數(shù)碼管發(fā)光二極管使用靈活，簡單方便，當(dāng)有電流通過時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管就點(diǎn)亮；當(dāng)電流消滅沒有電流時(shí)，發(fā)光二極管就滅。同樣。共陽極LED顯示器。就是將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起，接到電源正極。這樣，當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陰極加有低電平，該發(fā)光二極管即被點(diǎn)亮。 LED顯示器字符段碼表顯示字符共陰極段碼共陽極段碼顯示字符共陰極段碼共陽極段碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99H.80H7EH56DH92HP73H82H67DH82HU3EHC1H706HF8HT31HCEH87FH80HY6EH91H96FH09H8.FFH00HA77H88H“滅”00HFFHB7CH83H|||通過a，b，c，d，e，f，g，dp各點(diǎn)和公共點(diǎn)的電位，就可以控制個(gè)發(fā)光二極管的亮暗，而不同的發(fā)光的亮暗組合就可以顯示不同的數(shù)字（dp點(diǎn)是來表示小數(shù)點(diǎn)，在顯示數(shù)字中不起作用）。比如，要顯示“3”，則只需點(diǎn)亮a，b，c，d，g5個(gè)發(fā)光二極管，而其他均為暗，對(duì)于共陰極LED顯示器來說，就是在在這些引腳上輸入高電平即可。常用7段數(shù)碼管LED顯示器，： LED顯示器4．4 74LS138譯碼器通用的譯碼器又稱為二進(jìn)制譯碼器，它的輸入是一組二進(jìn)制代碼（又稱地址碼），輸出則是一組高、低電平信號(hào)。74LS138是3－8譯碼器，它有3個(gè)輸入使能控制端、,只有＝1，＝＝0同時(shí)滿足時(shí)才允許譯碼，3個(gè)條件中有一個(gè)不滿足就禁止譯碼。設(shè)置多個(gè)使能端的目的在于靈活應(yīng)用、組成各種電路。 74LS138功能表可以寫出（在各使能有效的條件下）輸出與輸入的邏輯表達(dá)式：,, 74LS138功能表輸入輸出 10 1 01 01 01 01 01 01 01 0 0 0 0 0 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0注： ，0為低電平，1為高電平，為任意74LS138譯碼器有16個(gè)引腳，： 74LS138譯碼器的引腳圖l A、B、C：譯碼地址輸入端 l G1：選通端 l /(G2A)、/(G2B)：選通端（低電平有效） l Y0～Y7：譯碼輸出端（低電平有效）： 74LS138譯碼器的邏輯圖4．5溫度傳感器DS18B20DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。（1）DS18B20功能特性 ① 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；② 多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；③ 無須外部器件；④ 可通過數(shù)據(jù)線供電，；⑤ 零待機(jī)功耗；⑥ 溫度以9或12位數(shù)字量讀書；⑦ 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置；⑧ 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；⑨ 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。（2）引腳圖TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見下圖，其引腳功能描述見下：圖 DS18B20引腳圖① GND：地信號(hào)。② DQ：為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端。③ VDD：為外接供電電源輸入端。（3）DS18B20內(nèi)部存儲(chǔ)器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第三和第四字節(jié)是TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第五個(gè)字節(jié)為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。低5位一直為1，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。 配置寄存器DS18B20測(cè)量溫度范圍為55℃~125℃，其分辨率可由程序設(shè)定為9~12位?？稍O(shè)定的報(bào)警溫度。DDS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM用于總線時(shí)識(shí)別各個(gè)器件；溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量并將值以16位符號(hào)擴(kuò)張的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存于寄存器中，設(shè)置成12位時(shí)，℃/LSB形式表達(dá)如：讀出的16位二進(jìn)制數(shù)為0000 0000 0000 1001也就是換算為10進(jìn)制為9其此時(shí)溫度為9*=℃；溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL；：包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)不計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。每一次對(duì)DS18B20讀寫前都要進(jìn)行復(fù)位，然后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。對(duì)DS18B20的操作每給它發(fā)一個(gè)0或1都是由一根總線上的相應(yīng)電平持續(xù)的時(shí)間決定的。4．6濕度傳感器XR61TDR土壤容積含水量單位：%（m179。/m179。）量程：0100%（m179。/m179。）精度：050%（m179。/m179。）177。2%（m179。/m179。）測(cè)量區(qū)域：90%精度漂移量：2‰/年穩(wěn)定時(shí)間：通電后約一秒進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)工作電壓： DC工作電流2830ma 典型值28mA輸出信號(hào)： DC工作溫度：30﹢70℃5方案論證與硬件設(shè)計(jì)5．1溫度電路的設(shè)計(jì)5．1．1 溫度采樣部分的方案論證方案1：采用熱敏電阻，可滿足35℃95℃的測(cè)量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性和可靠性都比較差，對(duì)于檢測(cè)精度小于1℃的溫度信號(hào)是不適用的。 方案2：采用溫度傳感器DS18B20。：DS18B20具有體積小、質(zhì)量輕、線形度好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。其測(cè)量范圍在50℃ +125℃，滿刻度范圍誤差為177?！?，當(dāng)電源電壓在5—10V之間，穩(wěn)定度為1﹪時(shí)，誤差只有177?！?，其各方面特性都滿足此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。此外DS18B20自帶ad轉(zhuǎn)換，省去了很多硬件設(shè)計(jì)麻煩。 經(jīng)上述比較，方案2明顯優(yōu)于方案1，故選用方案2。5．1．2 溫度電路使用溫度傳感器DS18B20 溫度電路5．1．3 A/D轉(zhuǎn)換電路，從ADC0809的通道中輸入由AD590經(jīng)過10KΩ之后采樣到的電壓值，并通過對(duì)地址輸入線A，B和C的設(shè)置（～），選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，采用查詢EOC的標(biāo)志信號(hào)來檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換是否完畢，若完畢則把數(shù)據(jù)通過P0端口讀入，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理之后在數(shù)碼管上顯示。5．2水泵控制電路定時(shí)系統(tǒng)和繼電器控制電路。，反之。： 繼電器控制電路單片機(jī)時(shí)微電，要控制電路要加放大電路，現(xiàn)使用9015三級(jí)管放大。使用1N4001穩(wěn)壓二級(jí)管，發(fā)光二極管亮代表繼電器打開。5．3單片機(jī)控制部分5．3．1單片機(jī)控制部分的方案論證方案1：采用8031芯片，其內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器，需要進(jìn)行外部擴(kuò)展，這給電路增加了復(fù)雜度。方案2：采用2051芯片，其內(nèi)部有2KB單元的程序存儲(chǔ)器，不需外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。但由于系統(tǒng)用到較多的I/O口，因此此芯片資源不夠用。方案3：采用AT89C51單片機(jī)，其內(nèi)部有4KB單元的程序存儲(chǔ)器，不需外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，而且它的I/O口也足夠本次設(shè)計(jì)的要求。與CMOS電平和TTL電平均兼容。減少了很多電路設(shè)計(jì)麻煩。比較這3種方案，綜合考慮單片機(jī)的各部分資源，因此此次設(shè)計(jì)選用方案3。5．3．2單片機(jī)控制電路單片機(jī)控制部分主要包括單片機(jī)電路、晶振電路以及復(fù)位電路三部分構(gòu)成。： 單片機(jī)控制電路此部分是電路的核心部分，系統(tǒng)的控制采用了單片機(jī)AT89C52。單片機(jī)AT89C52內(nèi)部有4KB單元的程序存儲(chǔ)器及256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此系統(tǒng)不必?cái)U(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器這樣大大的減少了系統(tǒng)硬件部分。5．4數(shù)字顯示部分?jǐn)?shù)字顯示電路包括兩個(gè)四位共陽極LED顯示器和鍵盤控制電路組成，一個(gè)LED顯示器顯示實(shí)際的溫度值，另一個(gè)LED顯示器