【正文】 號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作?！? 第 6 腳：E(或 EN)端為使能(enable)端?！? 第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。第 15～16 腳：空腳或背燈電源。15 腳背光正極，16 腳背光負(fù)極。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )29 LCD1602 指令集1602 通過(guò) D0~D7 的 8 位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。　 　 （1）顯示模式設(shè)置： (初始化)　 　 0011 0000 [0x38] 設(shè)置 162 顯示，57 點(diǎn)陣，8 位數(shù)據(jù)接口　 　 （2）顯示開關(guān)及光標(biāo)設(shè)置： (初始化)　 　 0000 1DCB D 顯示(1 有效)、C 光標(biāo)顯示(1 有效)、B 光標(biāo)閃爍(1 有效)　 　 0000 01NS N=1(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加 1 amp。光標(biāo)加 1)　 　 N=0(讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減 1 amp。光標(biāo)減 1)　 　 S=1 且 N=1 (當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示左移)　 　 s=0 當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示不移動(dòng)　 　 （3）數(shù)據(jù)指針設(shè)置：　 　 數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼(027H，4067H)　 　 （4）其他設(shè)置：　 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針=0，所有顯示=0)；02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針=0)太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )305 盆花自動(dòng)澆水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)土壤溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)以單片機(jī) AT89C51 為控制核心，通過(guò)軟件設(shè)置達(dá)到具體動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。土壤的溫濕度是由 SHT11 數(shù)字溫濕度傳感器檢測(cè)并送入單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)的 I/O 口把檢測(cè)到的土壤溫濕度值用 LCD 顯示出來(lái)。同時(shí)，如果該值與系統(tǒng)軟件中設(shè)置的濕度值比較,若低于設(shè)置值，則單片機(jī)發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)控制電磁閥打開，開始澆水,并點(diǎn)亮紅色信號(hào)燈,表示當(dāng)前系統(tǒng)正在進(jìn)行澆水；若高于設(shè)置值時(shí)，單片機(jī)發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)控制電磁閥關(guān)閉，停止?jié)菜Ⅻc(diǎn)亮綠色信號(hào)燈，表示當(dāng)前濕度值正常，不需要澆水。 硬件電路設(shè)計(jì)框圖硬件電路設(shè)計(jì)框圖包括電源電路、復(fù)位電路、LCD 顯示器、濕度傳感器、信號(hào)燈顯示以及電磁閥驅(qū)動(dòng)電路組成，系統(tǒng)框圖如圖 所示。各部分的作用如下：電源電路：為單片機(jī)提供工作電壓以及晶振頻率，電路如圖 所示。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )31圖 電源電路復(fù)位電路：為單片機(jī)提供復(fù)位信號(hào)，電路如圖 所示。圖 復(fù)位電路LCD 顯示器：顯示當(dāng)前檢測(cè)的濕度值，電路如圖 所示。濕度傳感器：負(fù)責(zé)采集當(dāng)前土壤的濕度值，電路如圖 所示。信號(hào)燈：指示當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀態(tài)，電路如圖 所示。驅(qū)動(dòng)電路：為電磁閥的工作提供控制信號(hào)，電路如圖 所示。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )32圖 LCD 顯示器圖 濕度傳感器太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )33圖 信號(hào)燈和驅(qū)動(dòng)電路圖 自動(dòng)澆水系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )34 仿真電路圖 土壤溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)由 AT89C51 單片機(jī)、SHT11 數(shù)字溫濕度傳感器、LCD顯示屏、二極管、三極管與繼電器等組成，仿真電路如圖 所示。對(duì)于 LCD AMPIRE 12864 顯示屏將 DB0～DB7 通過(guò)排阻 RESPACK8 連接到單片機(jī)的～ 上，E、R/W、RS 與 、片選 CSCS2 與 、 連接。對(duì)于 LCD 1602 顯示屏將 DB0～DB7 通過(guò)排阻 RESPACK8 連接到單片機(jī)的 ～上，E、RS 與 、 連接。對(duì)于 SHT11 濕度傳感器的 SCK、DATA 與 、 連接。圖 硬件仿真電路圖太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )35 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件主要實(shí)現(xiàn)的功能：?jiǎn)纹瑱C(jī) AT89C51 通過(guò)濕度傳感器 SHT11 采集土壤的濕度值，一方面將采集到的濕度值在 LCD1602 顯示，另一方面，判斷當(dāng)前土壤是否需要澆水并且控制信號(hào)燈的亮滅給出當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀態(tài)。軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示，程序見附錄。圖 軟件設(shè)計(jì)流程圖太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )36 系統(tǒng)仿真結(jié)果通過(guò)觀察多次仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)：顯示器的顯示值與濕度傳感器采集的實(shí)際值有一定的誤差，誤差值隨著濕度傳感器采集的實(shí)際值的增大而減小，見表 .表 誤差結(jié)果實(shí)際值(RH) 顯示值(RH) 誤差值(RH)% % %% % %% % %% % %% % %% % %% % %% % %%% % %% % %% % %% % 0%下面給出土壤濕度值為 40%的仿真結(jié)果，如圖 所示。從仿真結(jié)果看出：當(dāng)前土壤的濕度值為 40%，LCD1602 顯示器顯示的值為 %，有 %的誤差，并且紅燈亮，表示當(dāng)前系統(tǒng)正在對(duì)土壤澆水。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )37圖 濕度值為 40%RH 的仿真結(jié)果太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )386 總結(jié)本次設(shè)計(jì)的盆花自動(dòng)澆水系統(tǒng)以電子類的自動(dòng)澆花器的工作原理為參考，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)及單片機(jī)控制技術(shù)構(gòu)成一個(gè)土壤濕度采集與控制系統(tǒng)，再用數(shù)字電路控制自動(dòng)澆水系統(tǒng)給土壤供水。整個(gè)盆花自動(dòng)澆水系統(tǒng)包括土壤濕度的檢測(cè)和顯示和自動(dòng)澆水兩個(gè)部分。土壤溫濕度的檢測(cè)和顯示以溫濕度傳感器 SHT11 為感應(yīng)部件，將檢測(cè)到的土壤溫濕度值送入 AT89C51 單片機(jī)，再由單片機(jī)的 I/O 口輸出到 LCD1602 液晶顯示屏進(jìn)行顯示。同時(shí)此濕度值也是是否給盆花澆水的參考值。自動(dòng)澆水部分與土壤濕度的檢測(cè)和顯示部分共同構(gòu)成土壤溫濕度的檢測(cè)與控制系統(tǒng)。自動(dòng)澆水部分是通過(guò)單片機(jī)程序設(shè)定澆水的界值并與 SHT11 送入單片機(jī)的土壤濕度值相比較，若低于設(shè)置值，則單片機(jī)發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)控制電磁閥打開，開始澆水,并點(diǎn)亮紅色信號(hào)燈,表示當(dāng)前系統(tǒng)正在進(jìn)行澆水；若高于設(shè)置值時(shí)，單片機(jī)發(fā)出一個(gè)控制信號(hào)控制電磁閥關(guān)閉，停止?jié)菜?，并點(diǎn)亮綠色信號(hào)燈，表示當(dāng)前濕度值正常，不需要澆水。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我進(jìn)一步了解了微電腦控制的智能系統(tǒng)。也使我真正接觸到了檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，雖然是一個(gè)人們?nèi)粘Ｉ钪械男∠到y(tǒng)，但也讓我明白了很多設(shè)計(jì)上應(yīng)該注意的問(wèn)題。比如實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性以及安裝條件等。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )39參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社，.[2] [M].北京:北京理工大學(xué)出版社,.[3] 李敏,[J].電子元器件應(yīng)用,2022,(11).[4] 楊永杰,[J].電子工程師,2022,(08).[5] 孫榮高,[J].現(xiàn)代電技術(shù),2022,(7).[6] 黃鴻,[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,.[7] [M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,.[8] 400 例[M].北京:中國(guó)電力出版社,2022.[9] [M].北京:電子工業(yè)出版社,.[10]賈宗璞, 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,. [11][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,.[12]宗光華,[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,.[13][J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué).[14][M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2022.[15][M].北京:中國(guó)電力出版社,2022.[16]艾永樂,[M].北京:中國(guó)電力出版社,2022.[17]孫榮高,[J].微計(jì)算機(jī)信息,2022,(10).[18] Microchip Technology Inc..32Kbit SPI? Bus Serial EEPROM [P]. Product.[19] Nordic VLSI ASA. nRF401 and nRF24E2 RF layouts[P]. Application Note, order太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )40code: .[20] Nordic VLSI ASA. Wireless handsfree using nRF401[P].White Paper,Revision: .2022.[21] Dallas Semiconductor Corporation. DS18B20 Programmable Resolution 1WireDigital Thermometer[P].Product .[22] Dallas Semiconductor Corporation. 1Wire 搜索算法[P]. Application Note, order code:. 太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )41致謝 經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的時(shí)間，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲。在這個(gè)過(guò)程中我遇到了許多的困難，有專業(yè)知識(shí)的不連貫，也有硬件選擇時(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足等。不過(guò)，在老師和同學(xué)的幫助下，這些問(wèn)題都得到了很好的解決。在這里，我要感謝指導(dǎo)老師楊輝講師在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)等整個(gè)過(guò)程中所給予我悉心指導(dǎo)。感謝測(cè)控教研室的每一位老師對(duì)我的幫助。同時(shí)也要感謝我的同學(xué)將收集到的有關(guān)盆花自動(dòng)澆水系統(tǒng)的資料給我，讓我的設(shè)計(jì)有了更多的參考。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )42附錄/***濕度值的采集、轉(zhuǎn)換、誤差線性補(bǔ)償以及顯示程序 ***/includeincludeincludeincludeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine ulong unsigned longdefine SHIDU 45sbit red=P2^2。sbit Sck=P3^6。sbit Data=P3^7。uchar RH_H,RH_L。 //接收的濕度的高位數(shù)據(jù)和低位數(shù)據(jù)uint i,j。void Sck_hl(uint hl)。 //Sck 高低void Start()。 //啟動(dòng)void Com(uchar )。 //寫測(cè)試命令void read()。 //讀數(shù)據(jù)void change()。 //數(shù)值轉(zhuǎn)換 使 RH_H,RH_L 轉(zhuǎn)換為(0100)%相對(duì)濕度+顯示long ten_N(int n)。 //計(jì)算 10 的 N 次方//*****************************主函數(shù)**********************************//太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )43void main(){ init()。 Init_12864()。 Initial_DS1302()。write_(0x80+0x03)。 //放第一行字符的位置write_data(Scope:2070*)。write_(0x80+0x42)。 //放第二行字符的位置write_data(HUM:%RH*)。red = 1。while(1){Sck_hl(10)。 //復(fù)位Start()。 //啟動(dòng)Com(0x05)。 //測(cè)濕度命令Sck=1。while(Data)。 //ack 為低成功，繼續(xù)Sck=0。 //一直都為低Data=1。while(Data)。 //等待 300 毫秒read()。write_(0x80+0x49)。 //放第二行字符的位置change()。 //數(shù)值轉(zhuǎn)換+顯示}}//*****************************子函數(shù)**********************************//太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )44void Sck_hl(uint hl) //n 次 SCK 脈沖{for(i=hl。i0。i){Sck=0。Sck=1。}}void Start() //SHT11 啟動(dòng){Sck=1。Data=0。Sck=0。Sck=1。Data=1。Sck=0。}void Com(uchar ) //測(cè)量濕度{uchar bei=0x80。Data=1。Sck=0。 //下面可以開始for(i=8。i0。i){if(amp。bei){Data=1。Sck=1。太 原 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )45Sck=0。}else{Data=0。Sck=1。Sck=0。}bei=bei/2。}}void read() //讀數(shù)據(jù){uchar temp。RH_H=0。RH_L=0。for(i=0。i4。i++) //4 個(gè)脈沖沒數(shù)據(jù){Sck=1。Sck=0。}for(i=4。i0。i) //接收 RH 高 4 位數(shù)據(jù){Sck=1。temp=0x01。if(Data==1){temp=(temp(i1))。 //右移動(dòng)太 原 工