【導(dǎo)讀】[摘要]：本設(shè)計是以單片機STC89C52為控制核心，利用土壤濕度檢測器對溫室大棚內(nèi)的土壤濕度進行檢測，本系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)模塊、土壤濕度檢測模塊、溫度檢測模塊、顯示模塊、報警模塊、控制電路模塊六個部分組成。通過溫度傳感器DS18B20和土壤濕度傳感器采集得到土壤表層的溫度和濕度的數(shù)據(jù)，并且通過單片機控制處理數(shù)據(jù)，根據(jù)測到的土壤濕度的數(shù)據(jù)，控制繼電器開啟進行噴灌。此設(shè)計能根據(jù)不同種植區(qū)。域農(nóng)作物對環(huán)境溫度和土壤濕度的要求實現(xiàn)自動灌溉的目的，并且具有對環(huán)境溫度和土壤濕度進行檢測、設(shè)置門限。值以及越界報警等功能。

　　

【正文】 以借助在線調(diào)試手段，發(fā)現(xiàn)邏輯錯誤后，返回到第一步修改，直到邏輯錯誤糾正為止。對于與系統(tǒng) 硬件緊密相關(guān)的程序，則需對軟件和硬件同時進行調(diào)試，將程序燒入 CPU，然后將 CPU 插入系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)硬件故障后應(yīng)排除故障，發(fā)現(xiàn)邏輯錯誤后應(yīng)修改程序，消除邏輯錯誤。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試主要包括兩步： 第一步：系統(tǒng)上電之前，先仔細檢查線路是否連接正確，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求，應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)的檢查，以防止電源的短路和極性錯誤，并重點檢查系統(tǒng)總線是否存在相互之間短路或與其它信號線的短路。 第二步：第一步的調(diào)試，只是對系統(tǒng)進行初步調(diào)試，可以排除一些明顯的故障，而硬件故障 (如各個部件內(nèi)部存在的 故障和部件之間連接的邏輯錯誤 )主要是靠軟件和硬件聯(lián)調(diào)來排除。 硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能完全分開的，許多硬件錯誤是在軟件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)和被糾正的。 設(shè)計中遇到的問題及解決 在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)顯示屏顯示不正常，起初以為顯示屏出了問題，換了幾個也沒有解決問題，最終發(fā)現(xiàn)是程序問題，由于軟件編程時，地址分配有誤，使得部分數(shù)字無法顯示 ， 經(jīng)過 仔細 檢查，發(fā)現(xiàn)問題后，將地址重新分配，顯示部分正確。 對報警電路調(diào)試時，正常情況下 當(dāng)溫度和濕度其中任何值一個過限后，蜂鳴器都會發(fā)出聲音。這是寫在軟件程序里的。但是在加上控制 信號，溫濕度過限后，蜂鳴器不報警。蜂鳴器的控制端口無控制信號輸出。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)程序里面蜂鳴器的控制端口電平設(shè)置有誤，修改后，蜂鳴器工作正常。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 第 19 頁 共 25 頁 6 系統(tǒng)功能測試及結(jié)果 測試方法 將土壤濕度檢測系統(tǒng)的報警上線設(shè)置在 80%，下線設(shè)置在 45%，取一定量的校園泥土放在玻璃杯中，將土壤濕度檢測器的探頭插入一半到土壤中，讀取此刻土壤的濕度并記錄。取出探頭，加入100ml 水，經(jīng)過一段時間，當(dāng)水全部滲入土壤中時，再次將探頭插入一半到土壤中，讀取數(shù)據(jù)并記錄。其他條件不變，分別測量加入水 200 毫升水和 300 毫升水時土壤的濕度。 測試數(shù)據(jù) （ 1) 沒加水時土壤濕度 測試時間（ s） 0 5 10 15 20 25 30 土壤濕度 45% 46% 47% 45% 46% 47% 46% 是否報警 是 否 否 是 否 否 否 是否灌溉 是 否 否 是 否 否 否 （ 2) 加入 100ml 水時土壤濕度 測試時間（ s） 0 5 10 15 20 25 30 土壤濕度 50% 53% 54% 53% 52% 53% 53% 是否報警 否 否 否 否 否 否 否 是否灌溉 否 否 否 否 否 否 否 （ 3） 加入 200ml 水時土壤濕度 測試時間（ s） 0 5 10 15 20 25 30 土壤濕度 65% 66% 67% 65% 66% 67% 66% 是否報警 否 否 否 否 否 否 否 是否灌溉 否 否 否 否 否 否 否 （ 4） 加入 300ml 水時土壤濕度 測試時間（ s） 0 5 10 15 20 25 30 土壤濕度 81% 79% 77% 85% 76% 82% 83% 是否報警 是 否 否 是 否 是 是 是否灌溉 是 否 否 是 否 是 是 測試結(jié)果分析 由測試結(jié)果得出，所測量的土壤濕度數(shù)值不是固定的，而是在一個很小的范圍內(nèi)變化的。當(dāng)濕度超過設(shè)定值上限或下限時，蜂鳴器會報警。此外由于土壤濕度檢測器的探頭長時間接觸土壤，上面會吸附一些泥土，這對實驗結(jié)果也會產(chǎn)生一定的誤差。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 第 20 頁 共 25 頁 結(jié) 論 本設(shè)計 結(jié)合了 單片機技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和 LCD 顯示等知識，完成了基于單片機控制的 溫室大棚自動灌溉控制器 的設(shè)計。比較系統(tǒng)地介紹了硬件的 組成及設(shè)計方法。 應(yīng)用 單片機 C語言完成了系統(tǒng)軟件的設(shè)計。本設(shè)計特點如下： 1. 將 傳感器技術(shù)應(yīng)用到單片機控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對 土壤 溫濕度的數(shù)據(jù)采集 、 讀取 等 。 2. 利用 LCD 液晶的顯示技術(shù)完成了 土壤 濕度及顯示電路的設(shè)計。 3. 外接了蜂鳴器報警模塊，在超過設(shè)定溫濕度上下限時自動報警。 4. 整個系統(tǒng)軟硬件搭配合理，設(shè)計、開發(fā)、維護方便，性價比高。 本系統(tǒng)存在的不足與拓展： 1. 設(shè)計不足：系統(tǒng)設(shè)計中，未能顯示實時信息。在一些比較特殊的場合，有時候需要系統(tǒng)顯示出各個時間段，比如，早、中、晚的實時信息。而這 個系統(tǒng)沒有此項功能。 2. 系統(tǒng)拓展： (1) 本系統(tǒng)可以添加無線模塊?？梢蕴砑又小⒍坛虩o線通信模塊，使得系統(tǒng)能夠在比較惡劣、危險等不適合人到達的地方進行工作，這樣就提高了系統(tǒng)的實用性； (2) 本 系統(tǒng)可以利用串口與 PC 機相連接，然后將采集的信息在 PC 機上進行處理，比如可以繪制時間 — 溫濕度曲線，也可將信息發(fā)布到 WAP 上，進行遠程操控。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 第 21 頁 共 25 頁 致謝 本次設(shè)計是在老師的 耐心指導(dǎo)和解答下完成的。因為我經(jīng)驗的不足和知識的缺乏，在此次畢業(yè)設(shè)計中遇到了許多自己解決不了的問題。每次老師都是耐心的給我解惑，并提供許多非 常詳細的資料，從中可以汲取到許多知識，這在我的畢設(shè)中起到事半功倍的效果。秦老師的淵博的知識和敏捷的思維以及敏銳的觀察力使我受益匪淺，在工作中的一絲不茍和對學(xué)術(shù)的熱情深深的打動了我。他對我的幫助非常大，使得我在知識累積和試驗經(jīng)驗方面有了很大的提高，這對我以后的工作和學(xué)習(xí)都有深遠的的影響，感謝他細心的輔導(dǎo)。 在人生的每個階段中，我們都會面臨很多的選擇。 此外我還要感謝一下和我一起朝夕相處的各位同學(xué)，在他們的幫助和支持下，我才能克服那些困難和疑惑，直到此次畢業(yè)設(shè)計的完成。 最后，向所有關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)們 致以最誠摯的謝意！ 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計 第 22 頁 共 25 頁 參考文獻 [1]范海濤 .世界設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 .農(nóng)村實用工程技術(shù) [J], 20xx(1): 1011. [2]張蓉蓉 .基于 STC89C52 的智能溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 [J].機電信息， 20xx 年， 15 期： 130131. [3]湯鍇杰，栗燦，王迪，張琴 .基于 DS18B20 的數(shù)字式溫度采集報警系統(tǒng)設(shè)計 [J].傳感器與微系統(tǒng) ， 20xx 年 ， 33卷 ，3 期 ： 99102. [4]張友德，趙志英，涂時亮 . 單片微型機原理應(yīng)用與實驗 [M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社 ,. [5] 劉九慶 .溫室環(huán)境工程技術(shù) [J]. 吉林：東北林業(yè)大學(xué)出版社， . [6]張友德 ,趙志英 ,涂時亮 .單片微型機原理應(yīng)用與實驗 [M].上海 :復(fù)旦大學(xué)出版社 ,. [7]沈慶陽 .單片機實踐與應(yīng)用 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,. [8] 劉波 .51 單片機應(yīng)用開發(fā)典型范例：基于 Proteus 仿真 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,. [9]孟立凡等 .傳感器原理及技術(shù) [M].北京：國防工藝出版 社， . [10]1985 趙亮 .液晶顯示模塊 LCD5110 應(yīng)用 [J].電子制作 ,20xx 年， 3 期： 2398. [11]潘新民 ,王燕芳 .微型計算機控制技術(shù) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,. [12]Hashimoto speaking plant approach to the synthesis of control system in the greenhouse. Acta Hort[M]. . [13]. Modern Control Theory[R]. Prentice Hall Inc,. [14],atc Multirate adaptive temperature control of greenhouse, puters and Electronics in Agriculture[M],.