【導讀】自動灌溉技術是為了解決水資源不足，提高灌溉效率而發(fā)展起來的現代灌溉。濕度采集模塊以探針式電容濕度傳感器為核心，步進電機控制電路模塊采用了。達林頓驅動芯片ULN2803，顯示電路模塊主要由LCD12864構成。啟動步進電機進行灌溉。在時間（手動）模式下，可通過鍵盤設置灌溉的時間，超過。該時間，則停止灌溉。

　　

【正文】 有鍵按下，行線中的某一條將會被置低電平，與門輸出低電平，單片機 將響應外部中斷。單片機響應外部中斷后，先延時 10ms，用以消除抖動。延時后若 IN1 還為低，則進入掃描程序。掃描完成后，將鍵值存入累加器 A。鍵盤子程序流程圖如下： 開 始有 鍵 閉 合建 立 無 效 標 志建 立 有 效 標 志鍵 盤 掃 描計 算 鍵 值閉 合 鍵 釋 放找 到 閉 合 鍵返 回是否是否是否 圖 鍵盤 子程序 流程圖 LCD 數碼管顯示子程序： 。==================鍵盤程序 ================== KEYBOARD: K1: LCALL DELAY 。消抖 LCALL DELAY LCALL KS 。判別是否有鍵按下 JNZ K2 。確實有鍵按下，轉 K2 LJMP RETURN 。沒鍵按下結束 。==================判別是否真的有鍵按下 ============ KS: MOV A,P2 CPL A ANL A,0F0H RET K2: L0 : MOV R4,00 。第 0 列 CLR SETB SETB SETB MOV A,00 。第 0 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 MOV A,04 。第 1 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 MOV A,08 。第 2 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 MOV A,12 。第 3 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 L1: MOV R4,01H 。第 1 列 CLR SETB SETB SETB MOV A,00 JNB ,JH MOV A,04 JNB ,JH MOV A,08 。第 2 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 MOV A,12 。第 3 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 L2: MOV R4,02H 。第 2 列 CLR SETB SETB SETB MOV A,00 JNB ,JH MOV A,04 JNB ,JH MOV A,08 。第 2 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 MOV A,12 。第 3 行 首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 L3: MOV R4,03H 。第 3 列 CLR SETB SETB SETB MOV A,00 JNB ,JH MOV A,04 JNB ,JH MOV A,08 。第 2 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 MOV A,12 。第 3 行首鍵號 JNB ,JH 。有鍵按下轉求鍵號 JH: ADD A,R4 。形成鍵號送入 A PUSH ACC 。鍵號入棧保護 K3: LCALL DELAY LCALL KS 。等待鍵釋放 JNZ K3 。未釋放，等待 POP ACC 。鍵釋放，鍵號出棧送 ACC MOV B,A ADD A,B ADD A,B MOV P2,0F0H ?；謴?P2 口電平 MOV DPTR, TAB4 。實現按鍵功能 JMP @A+DPTR TAB4: LJMP OPRE0 LJMP OPRE1 LJMP OPRE2 LJMP OPRE3 LJMP OPRE4 LJMP OPRE5 LJMP OPRE6 LJMP OPRE7 LJMP OPRE8 LJMP OPRE9 LJMP OPRE10 LJMP OPRE11 LJMP OPRE12 LJMP OPRE13 第 5 章 系統(tǒng)仿真 Proteus 仿真軟件介紹 Proteus 是英國 Labcenter 公司開發(fā)的電路分析與仿真軟件。運行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)數字電路、模擬電路、數模混合電路，是目前唯一能實現對 5 PIC、 AVR、 HC1 ARM 等處理器的仿真軟件。該軟件的特點是 [17]： （ 1） 集原理圖設計、仿 真和 PCB 設計于一體 ， 真正實現 從概念到產品的完整開發(fā)工具。 （ 2） 具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真，是獨一無二的支持處理器與外圍電路的協(xié)同仿真電路設計軟件。 （ 3） 具有全速、單步、設置斷點等多種形式的調試功能。 （ 4） 具有各種信號源和電路分析所需的虛擬儀表、是電類教學實驗與創(chuàng)新的最侍平臺。 （ 5） 支持 Keil C51 uVision MTLAB 等第三方的軟件編譯和調試環(huán)境。 （ 6） 具有強大 的原理圖到 PCB 板設計功能，可輸 出多種格式的電路設計報表。 仿真電路設計 本系統(tǒng)硬件由 濕度采集電路模塊、步進電機控制電路模塊、鍵盤接口電路模塊和顯示電路模塊組成。在閉環(huán)模式下，濕度采集電路采集土壤濕度，并把模擬信號轉化為數字信號。在仿真電路里用一個開關替代，該開關設在 口。若開關按下，則代表需要灌溉；若開關處于斷開的狀態(tài)，則不灌溉。在時間模式下，用戶可通過鍵盤設置灌溉的時間（分鐘），系統(tǒng)支持的最長時間是 999 分鐘，每灌溉一分鐘，顯示屏的的時間數字就會減 1，時間減為 0 時，灌溉停止。步進電機控制電路模塊的功能相當一個閥門，若執(zhí)行灌溉，則步進電機正轉一圈，將閥門打開；若停止灌溉，則步進電機反轉一圈，將閥門關上。 按照以上描述，將自動灌溉控制系統(tǒng) 電氣原理圖進行 PROTEUS 設計。打開PROTEUS 的 ISIS 編輯環(huán)境，從 PROTEUS 中選取該電路所需要的元器件，放置元器件、放 置電源和地，再點菜單欄工具下拉的電氣規(guī)則檢查，當規(guī)則檢查出現 ： “NETLIST GENERATED OK NO ERC ERRORD FOUND”， 表示通過檢查，電路設計完成。 系統(tǒng)的 PROTEUS 仿真總體電路圖如下所示： L3L2L1L0H0H1H2H3L0L1L2L3ACBD ABCDE RWRSCS2CS1ERWRSH3H2H1H0A3A0A1A2A4A5A6A7A7A6A5A4A3A2A1A0A7A6A5A4A3A2A1A0CS 1CS 21B12B23B34B45B56B67B78B81C182C173C164C155C146C137C128C11CO M10U1ULN2 8 0 31 2 MCR Y S T A LC13 0 p FC23 0 p FC32 2 u F+ 5 VR18 .2 k+ 8 8 . 8X 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 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I 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 427U2A T 8 9 C5 1CS11CS22GND3VCC4V05RS6R/W7E8DB09DB110DB211DB312DB413DB514DB615DB716RST17Vout18液晶顯示屏A M P I RE 1 2 8 X 6 4234567891排阻5K0 1 248啟動59停止6手動清零7自動空閑3U3A ND _ 4+ 5 V+ 5 V灌溉信號234567891上拉電阻5K+ 5 V+ 5 V+ 5 VR25k+ 5 V 圖 系統(tǒng)總體電路圖 系統(tǒng)總體電路仿真 程序加載 PROTEUS 軟件自帶編輯器，可以實現 對匯編程序的編譯，其操作步驟是： ① 新建源文件：點菜 單 Source→Add/Remove source Files 在出現的對話框中，選擇 ASEM51 編輯器，新建 自動灌溉 .asm 源 文件。 ② 程序設計：點 菜單 Source→ 自動灌溉 .asm 打開源 文件編輯器，將 將附錄程序輸入到文本中。 ③ 源程序編譯：點菜 單 Source→Build ALL 編譯匯編源程序，生成目標代碼文件 自動灌溉 .HEX， 若編譯失敗，可對程 序進行修改調試直至編譯成功。 ④ 目標代碼加載： 在 PROTEUS 編輯環(huán)境雙擊 AT89C51， 彈出如圖 所示的對話框，在 PROGRAM FILE 一欄中單擊打開按鈕，選中“ 自動灌溉 .HEX” 文件。在 CLOCK FREQUENCY 欄 中設置系統(tǒng)工作頻率為 12MHZ， 單擊 OK 完成目標代碼加載。 圖 程序代碼加載示意圖 系統(tǒng)仿真及其分析 運行 PROTEUS 仿真電路，顯示屏將出現一個歡迎界面，然后提示用戶選擇模式。初始界面示意圖如下： E RWRSCS2CS1A3A0A1A2A4A5A6A7A7A6A5A4A3A2A1A0A7A6A5A4A3A2A1A0X 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 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 01