【文章內(nèi)容簡介】 I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6工設(shè)置工作命令00001DLNF**7CGRAM地址設(shè)置指令0001字符發(fā)生存貯器地址（063）8DDRAM地址設(shè)置指令001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址（AC）10寫數(shù)據(jù)指令10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11讀數(shù)據(jù)指令11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容其指令內(nèi)容分別如下：指令1：清屏指令。光標(biāo)復(fù)位到顯示屏左上方位置，將地址計(jì)數(shù)器（AC）的值設(shè)為0。指令2：光標(biāo)復(fù)位指令。光標(biāo)返回到地址為00H，位置在左上方，AC為0，DDRAM內(nèi)容不變。指令3：輸入方式指令。當(dāng)I/D為0時(shí)，寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移；為1時(shí)，寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移。S為0時(shí)，寫入數(shù)據(jù)后顯示屏不移動；為1時(shí)，寫入數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移一個(gè)字符。指令4：顯示狀態(tài)控制指令。當(dāng)D=0的時(shí)候，顯示關(guān)；當(dāng)D=1的時(shí)候，顯示啟動；而C=0的時(shí)候，光標(biāo)關(guān)閉，C=1的時(shí)候，光標(biāo)開啟；當(dāng)B=0的時(shí)候，光標(biāo)閃動，B=1的時(shí)候，光標(biāo)將不閃動。指令5：光標(biāo)或顯示移位。當(dāng)S/C=1的時(shí)候，將移動文字，當(dāng)S/C=0的時(shí)候，將光標(biāo)進(jìn)行移位；指令6：設(shè)置工作命令模式。當(dāng)DL = 0的時(shí)候，4位數(shù)據(jù)總線；當(dāng)DL=1的時(shí)候，為8位的數(shù)據(jù)總線；當(dāng)N=0的時(shí)候，將顯示一行數(shù)據(jù)，當(dāng)N=1的時(shí)候，將顯示2行數(shù)據(jù)；當(dāng)F為低的時(shí)候，顯示5x7的點(diǎn)陣，當(dāng)F為高的時(shí)候，將顯示5x10的點(diǎn)陣。指令7：字符產(chǎn)生器地址設(shè)置指令。指令8：數(shù)據(jù)存儲器地址設(shè)置指令。指令9：讀取忙標(biāo)示或者是地址計(jì)數(shù)器指令。當(dāng)BF等于1時(shí)候，表示液晶顯示器忙；當(dāng)BF等于0時(shí)候，表示液晶顯示器可以接收單片機(jī)傳來的數(shù)據(jù)；因此我們需要每次在讀寫之前，都要檢測該位的狀態(tài)。指令10：寫數(shù)據(jù)指令。寫入DDRAM，或?qū)⒂脩粼O(shè)計(jì)的字符存入CGRAM中。指令11：讀數(shù)據(jù)指令。與指令10相反，是讀其中的數(shù)據(jù)。 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)時(shí)鐘電路AT89C52芯片內(nèi)部有振蕩器，本質(zhì)是方向放大器，其輸入端為XTAL1，那么輸出就是XTAL2端，需要在這兩個(gè)端口之間接上一個(gè)12MHz晶振和兩個(gè)22pF的電容，構(gòu)成一個(gè)自激震蕩器。晶振兩端接的電容大小會對其有微雕的作用。 時(shí)鐘電路 clock circuit 單片機(jī)復(fù)位電路我們知道單片機(jī)有許多的復(fù)位模式。本系統(tǒng)采用開關(guān)電平復(fù)位電路，也就是按鍵電平復(fù)位方式。在電路通電的瞬間，電容將接受阻抗電荷，這時(shí)候高電平通過RST端，將單片機(jī)復(fù)位。但需要保持出現(xiàn)兩個(gè)時(shí)鐘周期的高電平，也就是10ms以上時(shí)間的高電平。 復(fù)位電路 Reset Circuit一般來說，在保證系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，系統(tǒng)在復(fù)位的時(shí)候，達(dá)到要求了就可以撤銷復(fù)位信號，但是為保證更加可靠，我們需要做一定的延時(shí)，消除一些抖動因素的影響，從而避免復(fù)位的質(zhì)量差的問題。 報(bào)警電路，超出所設(shè)定的工作狀態(tài)（超出設(shè)定值）時(shí)將會發(fā)出警報(bào)。由于單片機(jī)不足以驅(qū)動報(bào)警電路中的蜂鳴器，本系統(tǒng)采用PNP三極管來驅(qū)動報(bào)警電路。 報(bào)警電路 alarm circuit 執(zhí)行控制電路，，（cold）、加熱（heat）、增濕（wet）、干燥（dry）。其中制冷用綠燈表示、加熱用紅燈表示、增濕用黃燈表示、干燥用藍(lán)燈表示。由于設(shè)計(jì)是非現(xiàn)實(shí)下的，因此在現(xiàn)實(shí)中我們需要控制用三極管的通斷來控制繼電器從而控制這些調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電的隔離使用，因此在后面的仿真中，仿真圖上加入了繼電器控制模塊。 執(zhí)行電路圖Fig . Schematic execution LC1602顯示電路用P0口作為數(shù)據(jù)線，、RW和E引腳端。下降沿觸發(fā)信號端E，；讀寫信號端R/W，；RS是寄存器選擇信號。同時(shí)為了避免“鬼影”的情況出現(xiàn)，可以在VEE端加上10K左右電阻。 LCD顯示電路 LCD display circuit 電源電路為了達(dá)到穩(wěn)定安全地使用，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)5V電源的接口電路，為單片機(jī)提供一個(gè)穩(wěn)定的電源，帶有電源指示燈以及電源開關(guān)。 5V電源電路 5V power circuit 總電路圖，由多個(gè)模塊組成，其中執(zhí)行電路模塊將在仿真中展示，除了蜂鳴器的報(bào)警與LED燈的亮滅之外，將加入三極管跟繼電器，通過它們來控制高電壓電器的在農(nóng)業(yè)大棚中的使用。因此也在電路中也加入了繼電器的接口。 系統(tǒng)總圖 Total circuit diagram of the system4 農(nóng)業(yè)大棚控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)硬件是實(shí)體，軟件是靈魂。計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息的處理等操作都需要在軟件的控制下，依賴于通過硬件實(shí)現(xiàn)的，沒有了硬件的軟件就失去其發(fā)揮作用的舞臺，同時(shí)沒有在軟件配合下的硬件也是一個(gè)死物，是無法工作的。因此它們是一個(gè)有機(jī)的整體。在現(xiàn)代社會發(fā)展中，硬件的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在很大程度都需要軟件的輔助，對于十分復(fù)雜的硬件，我們可以通過軟件的編程模擬來實(shí)現(xiàn)，因此變得簡單。這意味著，我們必須充分利用軟硬件結(jié)合的資源。對于在程序設(shè)計(jì)中會根據(jù)不同的要求使用不同的開發(fā)語言，一般都是高級語言，本系統(tǒng)由高級語言所編寫，用到的是C語言。 Keil uvision4軟件概述該軟件由美國Keil Software公司所開發(fā)的一款C語言編程軟件，主要功能是用在51單片機(jī)中，同時(shí)也是適合其他單片機(jī)或者微處理器的一款軟件開發(fā)平臺。相對于早期用到的匯編語言來說，所使用的開發(fā)語言在可讀性、結(jié)構(gòu)性等等上都有絕對的優(yōu)點(diǎn)，因此被人們廣泛使用程序的編程之中[15]。適合在現(xiàn)在大部分電腦上使用，通過集成開發(fā)環(huán)境，把編譯、宏匯編、連接器等組成一起，同時(shí)包含一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器在內(nèi)。主要其含有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：Keil C51其生成的目標(biāo)代碼可行性非常高，邏輯緊湊，易于我們閱讀，同時(shí)也會有相應(yīng)的提示，維護(hù)性想當(dāng)高。 Keil uvision4 使用截圖Fig Keil uvision4 software screenshot Protel DXP 2004Altium是EDA行業(yè)中的一個(gè)領(lǐng)頭企業(yè)，其開發(fā)出來曾經(jīng)轟動一時(shí)，至今也在大量使用的Protel 99SE軟件。該公司在2002年，推出基于windows系統(tǒng)與集合上一代產(chǎn)品所有優(yōu)點(diǎn)的更加完善的電子設(shè)計(jì)軟件：Protel DXP。在此之后，在2004年推出了更加先進(jìn)的版本，集成許多新功能的版本：DXP 2004版[16]。 其中原理圖設(shè)計(jì)基本步驟如下： 首先，新建一個(gè)原理圖文件“” ，然后，打開庫文件“Libraries” ，添加電路圖中所需要的元器件，并對所添加元器件進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置；最后，通過用線或總線將所有部件連接，必要時(shí)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行標(biāo)號，然后整個(gè)電路ERC檢查。Protel 。 Protel DXP軟件截圖 Protel DXP software screenshot Proteus 7 作為由LabCenter Electronics企業(yè)設(shè)計(jì)出來的EDA軟件，PROTEUS正越來越受歡迎[17]。該軟件軟件集成電路模擬示意圖的布線布局、PCB設(shè)計(jì)、混合模式等仿真，也就是說可以實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)的絕大部分的規(guī)定，實(shí)現(xiàn)整套的電子設(shè)計(jì)要求。它由ISIS和ARES兩個(gè)部分組成，ISIS是一個(gè)十分好用的仿真平臺，在仿真中將用到該部分軟件。再一個(gè)ARES是一個(gè)高級布線布局編輯軟件，在本設(shè)計(jì)中并沒使用到。Proteus軟件提供了許多組件，和許多電子設(shè)計(jì)要求的相關(guān)功能，提供了強(qiáng)大的硬件和軟件的單片機(jī)系統(tǒng)的仿真調(diào)試方法，已經(jīng)被許多電子設(shè)計(jì)者關(guān)注。 PROTEUS中的ISIS仿真界面 PROTEUS the ISIS simulation interface在本設(shè)計(jì)中，使用到ISIS軟件。在仿真的時(shí)候，用模擬鍵盤的輸入來替代傳感器DHT11檢測到的數(shù)據(jù)，將檢測到的數(shù)據(jù)用鍵盤的加減來替代，因此設(shè)計(jì)中有兩個(gè)4鍵的鍵盤位置，用此方法替代軟件仿真中不能使用DHT11的缺陷，并將模擬的變化實(shí)時(shí)更新到LCD液晶顯示上。下面的仿真就是在濕度低于設(shè)定值35% 的情況，濕度在33%，這時(shí)候低于35%，那么就要報(bào)警，燈顯示為黃燈，要求的操作是增濕，增濕需要啟動噴霧器。 系統(tǒng)仿真界面Fig System Simulation Interface在仿真的同時(shí)，考慮到現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，在仿真的器件上加入了三極管控制繼電器的通斷。由于在農(nóng)業(yè)大棚中的加熱、制冷、加濕、干燥都是需要用強(qiáng)電電器來實(shí)現(xiàn)的，至少電壓都在220V，因此我們利用弱電來控制強(qiáng)電加入執(zhí)行調(diào)節(jié)電路中。因此當(dāng)濕度為35%的時(shí)候，執(zhí)行電路就會通過三極管來控制繼電器，從而高電壓的啟動噴霧器。 執(zhí)行調(diào)節(jié)電路仿真Fig regulator circuit simulation execution 農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控系統(tǒng)主程序部分 監(jiān)控系統(tǒng)整體流程圖從設(shè)計(jì)的功能上，可以分成下面四部分：一是檢測部分，它是用傳感器來檢測溫濕度。二是顯示部分，用液晶顯示器來顯示溫濕度參數(shù)。三是調(diào)控部分，用繼電器來控制馬達(dá)或者其他設(shè)備來達(dá)到控制的目的（本設(shè)計(jì)用燈光替代功能，仿真階段加入三極管來控制繼電器的通斷）。四是當(dāng)溫度低于20176。C或者大于40℃，在低于35%或者高于85%，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號。 系統(tǒng)整體程序流程圖 the flow diagram of the whole system 顯示電路部分按照指定程序，在檢測到LCD信號之后，進(jìn)行必要的延時(shí)、清零操作，然后根據(jù)顯示的內(nèi)容來顯示在顯示屏上，要分兩行顯示。 LCD顯示流程圖 LCD flow chart 按鍵電路部分系統(tǒng)按鍵電路來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)定值，在不同的地方或者說是不同的環(huán)境下使用，是會有不同的設(shè)定值的。系統(tǒng)需要在工作的時(shí)候檢測是否有按鍵的按下，并且是什么樣的按鍵按下了，在讀出什么樣的按鍵的時(shí)候再進(jìn)行檢測，檢測是否超過我們的設(shè)定值。 按鍵流程圖