【導讀】導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻。的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。細介紹了系統(tǒng)的特點、組成、硬件設計、實時動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及通信問題。實現(xiàn)群控化管理，提高了系統(tǒng)的可靠性，且易于擴展。性能穩(wěn)定，通用良好，符合中國國情，具有廣泛的應用前景。自上世紀90年代以來，我國農(nóng)業(yè)工程技術人員在吸收發(fā)達國家科技。業(yè)化示范”被列為國家重點科技攻關內(nèi)容并成功結(jié)題。委強調(diào)在每一個地區(qū)都要建立溫室示范工程。因此，智能溫室控制技術有巨大的市。控制是很有意義的。智能溫室控制系統(tǒng)將實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標準管理。通過控制器實時監(jiān)測溫室內(nèi)溫度、

　　

【正文】 CC 圖 41 濕度測量電路圖 此電路為典型的 555 雙 穩(wěn)態(tài)電路。 HS1101/HS1100 作為電容變量接在 555 的 TRIG 與 THRES兩引腳上，引腳 7 用作電阻 R20 的短路。 等量電容 HS1101/HS1100 通過 R19 與 R20 充電到門限電壓（ 約 ），通過 R19 放電到觸發(fā)電平（約 ），然后 R20 通過引腳 7 短路到地。傳感器由不同的電阻 R20 與 R19 充放電。 電壓輸出典型參數(shù)（ @VCC=5V， 25℃ ） 如表 41 表 41 HS1101 濕度傳感器電壓輸出典型參數(shù)（ @VCC=5V， 25℃ ） RH 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Vout 溫度測量電路 因為在本系統(tǒng)中采用了 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，所以后續(xù)電路簡單，只需將傳感器的數(shù)據(jù)輸入 /輸出管腳直接接到單片機 I/O 口，通過單片機的控制 DS18B20 傳感器并實時讀取空氣溫度 [1]。數(shù)字溫度傳感器的測量電路如圖 42 所示： 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 30 DQ2GND1VCC3U5DS1820VCC 圖 42 溫度測量電路圖 光照度測量電路 系統(tǒng)采用價格低廉的光敏電阻測量光照度，因其沒有良好的線性度，所以只能大致的測量。根據(jù)光敏電阻在不同的光照下有不同的阻值，經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后輸入到單片機內(nèi)進行處理。其與ADC0804 的連接電路如圖 43： CS1RD2WR3INTR5DB711DB612DB513DB414DB315DB216DB117DB018VCC20VIN+6VIN 7AGND8VREF/29DGND10CLK IN4CLK R19U1ADC0804LCN1KR13光敏電阻10KR9150pFC310KR161KR17Res21KR18Res2VCCVCCWRRDCS110KR1110KR15 圖 43 ADC0804 與單片機的連接電路圖 數(shù) 據(jù)顯示電路 系統(tǒng)采用了 LCD1602 液晶顯示屏 [8]， LCD1602 液晶是一款很常用，也很易用的字符液晶。可以顯示 2 行每行 16 個字符，對比度可調(diào)、黃綠色背光。與單片機的鏈接電路 如圖 44： 濱州學院專科畢業(yè)設計（論文） 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16P1 LCD1602RSLCDWRLCDEN VCC10R3VCC10KR7Res TapVCC10KR210KR410KR510KR610KR810KR1010KR1210KR14 圖 44 LCD1602 與單片機的連接電路圖 復位電路 為了確保系統(tǒng)中的電路溫度可靠工作，復位電路 [9]是必不可少的部分 ，其第一功能就是低電平復位，低電平復位是在通電瞬間通過充電來實現(xiàn)的。手動復位是指通過接通一按鍵開關，使單片機進入復位狀態(tài)。系統(tǒng)上電運行后，如果需要復位，只需通過手動復位就可以實現(xiàn)。本系 統(tǒng)使用的復位電路如圖 45 所示： 10uFC1S1SWPB10KR1VCC 圖 45 復位電路圖 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 32 鍵盤電路 本設計采用的鍵盤掃面電路采用簡單的低電平掃描方式，即采用開關的一端與單片機 I/O口相連，另一端接地的方式，用單片機檢測 I/O 口是否是低電平來判斷鍵盤是否被按下 [10]。這樣的方式可以方便鍵盤掃描部分的的編程。鍵盤電路 如 圖 46： S2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPB 圖 46 鍵盤電路圖 繼電器控制電路 單片機是一個弱電器件，一般情況下它們大都工作在 5V 甚至更低。驅(qū)動電流在mA 級以下。而要把它用于一些大功率場合，比如控制電動機 ,顯然是不行的 .所以，就要有一個 環(huán)節(jié)來銜接 ,這個環(huán)節(jié)就是所謂的 功率驅(qū)動 。繼電器驅(qū)動就是一個典型的、簡單的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)。在這里 ,繼電器驅(qū)動含有兩個意思：一是對繼電器進行驅(qū)動，因為繼電器本身對于單片機來說就是一個功率器件；還有就是繼電器去驅(qū)動其他負載 ,比如繼電器可以驅(qū)動中間繼電器，可以直接驅(qū)動接觸器，所以，繼電器驅(qū)動就是單片機與其他大功率負載接口 [11]。本設計采用的繼電器控制電路如圖 47： 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 33 K1RelaySPDT1KR3010KR33VCCVCCRELAY1Q1NPND1Diode 1N5401123排氣扇及噴霧設備Header 3H 圖 47 繼電器控制電路圖 圖中的三極管起開關的作用，當單片機輸出高電平時，三極管導通，繼電器吸合。單片機輸出低電平時，繼電器斷開。二極管起保 護作用，防止繼電器產(chǎn)生的感應電動勢燒壞 三極管或 繼電器。 系統(tǒng)的程序設計包括以下幾個方面：（ 1）鍵盤掃描 [12]。（ 2）各項參數(shù)的采集。（ 3）各項參數(shù)在液晶上的顯示。（ 4）各項參數(shù)的繼電器控制。 主程序流程 圖 主程序的流程如圖 51 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 34 開 始掃 描 鍵 盤清 標 志清 顯 示初 始 化 和 位定 義各 參 數(shù) 采 集各 參 數(shù) 顯 示各 參 數(shù) 與 設 置 值 比較 ， 是 否 需 要 調(diào) 節(jié) ？啟 動 繼 電 器控 制 電 路 ，調(diào) 節(jié) 參 數(shù)YN結(jié) 束 圖 51 主程序流程圖 當單片機上電后，主程序開始運行，程序以開始初始化各參數(shù)的設置和端口定義后，清各標志位和 LCD1602 的顯示，然后進行鍵盤掃描，再利用各傳感器進行數(shù)據(jù)的采集，將采集的數(shù)據(jù)和設置 好的參數(shù)進行對比，如果對比結(jié)果顯示需要調(diào)節(jié)，啟動相應的繼電器控制電路對溫室濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 35 中需要調(diào)節(jié)的參數(shù)進行調(diào)節(jié)并顯示在 LCD1602 上，如果比較結(jié)果顯示不需要調(diào)節(jié)，則不啟動繼電器控制電路，直接顯示參數(shù)，然后對鍵盤進行循環(huán)掃描。 參數(shù)測量子程序流程如圖 52 開 始聲 明 變 量 與函 數(shù)調(diào) 用 顯 示 函數(shù)啟 動 A / D讀 取 轉(zhuǎn) 換 值完 成 轉(zhuǎn) 換NY結(jié) 束 圖 52 參數(shù)測量子程序流程圖 子程序開始先聲明變量和調(diào)用的函數(shù)后，調(diào)用顯示函數(shù)，啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0804 進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化如果未完成，單片機進行等待。當轉(zhuǎn)換完成后，單片機 讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，然后循環(huán)調(diào)用顯示函數(shù)和進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 36 鍵盤掃描子程序流程如圖 53 濱州學院專科畢業(yè)設計（論文） 37 開 始掃 描 鍵 盤判 斷 是 否有 鍵 按 下 ?稍 做 延 遲是 否 真 的 有鍵 按 下 ?NYNYS 1 是 否 按下 ？S 4 是 否 按下 ？進 入 設 置 模式進 入 切 換 顯示 模 式判 斷 S 1 按下 的 次 數(shù)判 斷 S 4 按下 的 次 數(shù)設 置 溫 度設 置 濕 度 設 置 光 照 度顯 示 設 置 濕度 和 實 時 濕度顯 示 設 置 溫度 和 實 時 溫度顯 示 設 置 濕度 和 實 時 光照 度NNYY1 次2 次3 次1 次3 次2 次S 2 是 否 按下 ？S 3 是 否 按下 ？當 前 設 置 的參 數(shù) 加 一當 前 設 置 的參 數(shù) 減 一YYN N當 前 設 置 參數(shù) 不 變結(jié) 束濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 38 圖 53 鍵盤掃描流程圖 鍵盤掃描子程序一開始先掃描按鍵，判斷是否有按鍵被按下，確定有按鍵被按下時判斷被按下的是哪個按鍵，如果是按鍵 S1，系統(tǒng)將進入設置模式，這時按鍵 S2 和 S3 被啟用，進入那個參數(shù)的設置取決于按鍵 S1 被按下的次數(shù)， S1 被按下一次，進行溫度值設置， S1 被按下兩次，進行濕度值設置， S1 被按下三次，進行光照度設置，當按下第 四次，返回正常顯示，按鍵 S2和 S3 被禁用。按鍵 S2和 S3 作用是調(diào)節(jié)參數(shù)值，每次按下 S2，當前設置的參數(shù)值就加一。每次按下 S3，當前設置的參數(shù)值就減一。 參考文獻 [1] 梅曉榕 ,柏桂珍 ,張卯瑞 .自動控制元件及線路 [M].北京 :科學出版社 ,20xx [2] 張義和 ,王敏男 ,許宏昌 ,余長春 .例說 51 單片機（ C 語言版） [M].北京 :人民郵電出版社 ,20xx,6 [3] 濕度傳感器 HS1101 的原理與應用 [EB/OL].中國電子科技信息網(wǎng) . [4] 胡漢才 .單片機原理與接口技術 [M].清華大學出版社 ,1996. [5] 黃賢斌 ,鄭筱霞 .傳感器原理與應用 [M].北京 :高等教育出版社 . 成都 :電子科技大學出版社 ,20xx,3( 重印 ) [6] 何立民 .單片機應用系統(tǒng)設計 [M].北京 :北京航天航空出版社 .1990,50490 [7] 劉篤仁 ,韓保君 .傳感器原理及應用技術 [M].機械工業(yè)出版社 .20xx,8 [8] 1985 趙亮 .液晶顯示模塊 LCD1602 應用 [J].電子制作 ,20xx(3) [9] 英 Guiyun Tian. Foundation and Application of Microcontroller[M].北京 :高等教育出版社 [10] 王勇等 .凌陽單片機原理及其畢業(yè)設計精選 [M].科學出版社 [11] 童詩白 .模擬電路基礎 [M],北京 :高等教育出版社 ,20xx [12] 馬忠梅 ,籍順心 ,張凱等 .單片機的 C 語言應用程序設計 [M]. 北京航天航空大學出版社 ,20xx [13] 美 M 考夫曼 ,AH 塞得 .電子計算手冊 [M].國防科技出版社 . [14] 王毅 .單片機器件應用手冊 [M].北京 :人民郵電出版社 ,1994 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 39 Microcontrollerbased automatic monitoring and control of greenhouse light and temperature and humidity system Electronic Information Engineering, Department of Electronic Information Engineering 1185420xx050 Pan Xiaoqi Teacher: Yu Jianming 濱州學院?？飘厴I(yè)設計（論文） 40 【 Abstract】 The system consists of microcontroller STC89C52, the temperature detection circuit, humidity detection circuit, light detection circuit, the keyboard scanning circuit, clock circuit, sensor circuit and relay control circuit and other ponents. System uses STC89C52 SCM, the features of which as follows: strong function, low power consumption, low prices, stable and reliable, widely used, versatile and so on. The thesis mainly focus on: the base block diagram, working principle and the design of relay control which use STC89C52 microcontroller as the core to collect, conduct, display the data of the air temperature, soil humidity, illuminance and so on. The system use Realtime and continuous detection, display intuitively and control automatically on soil moisture, ambient temperature, illumin