【正文】 在軟件調試中，首先在 Proteus 中繪制電路圖，并設置各元器件的參數。從而解決了竄鍵的問題 [5]。具體方法 如下： 在 8051 單片機的數據存儲單元中預先設定了竄鍵標志寄存器。當按鍵松開時，行線的低電平變?yōu)楦唠娖?，?zhí)行一段延時 10ms 的子程序后，檢測該行線為高電平，說明按鍵確實已經松開。抖動時間的長短由按鍵的機械特性決定，一般在510ms 之間。 ② 系統(tǒng)溫濕度值超出給定的范圍時，當低于下限值時綠色 LED 燈亮表示電磁閥工作且紅色 LED 燈亮，高于上限值時，有紅色 LED 燈亮，綠色 LED 燈不亮。 LCD 顯示流程圖如圖 所示： 開 始LCD初 始 化延 時設 置 第 一 行 顯示 位 置顯 示 第 一 行 內容設 置 第 二 行 顯示 位 置顯 示 第 二 行 內容結 束 圖 LCD 顯示流程圖 第五節(jié) 報警電路模塊 本次設計的報警電路是利用當前 讀取到 的 溫 濕度與寫入的上下限 的 值進行比較，若高于上限值，則啟動報警且不用對花卉進行澆水；若低于下限值，則啟動報警且要對花卉進行澆水；若正常，則不作任何 動。寫顯示數據到 LCD 寫數據寄存器子程序入口寄存器為 R2， 。 SHT11 傳感器模塊的軟件流程圖如圖 所示： 初 始 化 S H T 1 1讀 取 溫 濕 度 值計 算 溫 濕 度 值結 束開 始溫 濕 度 值是 否 正 常NY顯 示 溫 濕 度 值 圖 SHT11 傳感器模塊程序流程圖 第四節(jié) 液晶顯示模塊 顯示模塊的液晶操作主要是數據和指令的處理。 SHT11作為一種新型的單總線溫濕度數字傳感器，具有更多的優(yōu)點，它使系統(tǒng)設計更加簡單，控制方便，易于實現。 ③ 系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。主程序流程圖 如圖 所示。 基本完成選擇后，就是進一部來考察各器件的使用和性質、接線，難度比較大的是如何來實現設計要求的各個功能，除了認真的去研究各個元器件的功能和作用之外，就很難完成要求的內容。 溫濕度傳感器 SHT11 集溫度傳感器和濕度傳感器于一體，因此采用 SHT11 進行溫濕度實時監(jiān)測的系統(tǒng)具有精度高、成本低、體積小、接口簡單等優(yōu)點；另外 SHT11 芯片內部集成了 14 位 A／ D 轉換器，且采用數字信號輸出，因此抗干擾能力也比同類芯片高。加熱后 SHT11 溫度升高、相對濕度降低，較加熱前，測量值會略有差異。 溫濕度傳感器 SHT11 將溫度感測、濕度感測、信號變換、 A/D 轉 換和加熱器等功能集成到一個芯片上，其內部結構圖如圖 。由 于將傳感器與電路部分結合在一起，因此，該傳感器具有比其他類型的溫濕度傳感器優(yōu)越得多的性能。 CMOSensTM 技術不僅將溫濕度傳感器結合在一起，而且還將信號放大器、模 /數轉換器、校準數據存儲器、標準 I2C 總線等電路全部集成在一個芯片內。 二、 SHT11 的引腳功能 SHT11 溫濕度傳感器采用 SMD(LCC)表面貼片封裝形式，接口非常簡單。兩線制的串行接口，使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡單。 本系統(tǒng)采用的按鍵接線圖如圖 所 示： 圖 系統(tǒng)按鍵接線圖 第六節(jié) 傳感器的選擇及簡介 一、傳感器的選擇 本系統(tǒng)選擇的溫濕度傳感器是由 瑞士 Sensirion公司推出了 SHT11單片數字溫濕度集成傳感器，采用 CMOS 過程微加工專利技術（ MOSens technology），確保產品具有極高的可靠性和出色的長期穩(wěn)定性。 讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。當第 1 列為低電平，其余各列為高電平時，因為是鍵 3 被按下，第 1 行的行線仍處于高電平；當第 2 列為低電平，其余各列為高電平時，第 1 行的行線仍處于高電平；直到讓第 4 列為低電平，其余各列為高電平時，此時第 1 行的行線電平變?yōu)榈碗娖?，據此，可判斷?1 行第 4 列交叉點處的按鍵，即鍵 3 被按下。例如，當鍵 3 按下時，第 1 行線為低，還不能確定是鍵 3 被 按下，因為如果同一行的鍵 1 或 0 之一被按下，行線也為低電平。 ① 掃描法 第 1 步，識別鍵盤有無鍵按下；第 2 步，如有鍵被按下，識別出具體的鍵位。 矩陣中無按鍵按下時，行線為高電平；當有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線的電平決定。適用于鍵盤按鍵數目較少的場合，不適用于鍵盤按鍵數目較多的場合，因為將占用較多的 I/O 口線 [5]。 （一）獨立式鍵盤 特點是：一鍵一線，各鍵相互獨立，每個鍵各接一條 I/O 口線，通過檢測 I/O 輸入線的電平狀態(tài)，可容易地判斷哪個按鍵被按下，如圖 所示。 非編碼鍵盤是利用按鍵直接與單片機相連接而成，這種鍵盤通常使用在按鍵數量較少的場合。 （三）按鍵的識別 鍵的閉合與否，行線輸出電壓上就是呈現高電平或低電平。 （二）鍵盤 輸入的特點 常見鍵盤：觸摸式鍵盤、薄膜鍵盤和按鍵式鍵盤，最常用的是按鍵式鍵盤。下面介紹鍵盤的工作原理和鍵盤的工作方式。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數據線。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。其作用是用來顯示當前時間和當前測量的濕度值。PCB 尺寸： 81*37mm 液晶尺寸： 69*26mm[8]。在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。此報警電路是由兩個電阻、一個三極管和一個蜂鳴器組成，如圖 所示 。其復位電路圖如圖 所示。重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 13 當時鐘頻率選用 6MHz 時 ， C 的典型取值為 10μF， R 取值為 2ΚΩ。 圖 上電復位電路 上電自動復位是通過外部復位電路給電容 C 充電加至 RST 引腳一個短的高電平信號，此信號隨著 VCC 對電容 C 的充電過程而逐漸回落，即 RST 引腳上的高電平持續(xù)時間取決于電容 C 的充時間。 AT89C51 片內復位電路結構重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 12 圖 如圖 所示。當復位腳由高電平變低芯片為ROM 的 00H 處開始運行程序 [6]。電路圖如圖 所示。內部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時鐘頻率就為 6MHz。 四、 AT89C51 芯片引腳圖 圖 AT89C51 芯片引腳圖 第二節(jié) 振蕩電路及復位電路 一、振蕩電路設計 重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 AT89C51 單片機各功能部件的運行都以時鐘控制信號為基準，有條不紊、一拍一拍地工作。 RST：復位信號。 PSEN： 外部程序存儲器讀選通信號。 P2 口： P2 口也是準雙向口，它的用途有兩個：通用 I/O 接口和高 8 位地址線。 ② 單片機：將微處理器（ CPU）、存儲器、 I/O 接口和相應的控制部件集成在一塊芯片上形成的微型計算機，稱為單片機。這種單片機的針對性強，設計時根據需要來設計部件。 單片機 按照用途可分為通用型和專用型兩大類。因 此，再設計時，除了保持高性能外，盡可能降低成本，如簡化外圍硬件電路，在系統(tǒng)性能和速度允許的情況下盡可能使用軟件功能取代硬件功能等 [3]。因此在設計時，要盡可能減少人機交換接口，多采用操作內置或簡化的方法。 第 五 節(jié) 系統(tǒng)設計原則 要求單片機系統(tǒng)應具有可靠性高、操作維護方便、性價比高等特點。3 ％ RH（ 20到 80％ RH）； 濕度測量復現 性 ： 177。通過數據采集模塊對土壤濕度進行采集，經信號調理電路處理后輸入單片機。 第 二 節(jié) 系統(tǒng)框圖 本次設計的系統(tǒng)框圖見圖 1。 硬件以單片機為核心，配以濕度模塊電路、按鍵電路、顯 示電路、報警電路、電磁閥驅動電路和時鐘電路。此外，專用化也是單片機的一個發(fā)展方向，針對單一用途的專用單 片機將會越來越多。但其位數不一定會繼續(xù)增加，盡管現在已經有了 32 位單片機，但使用的并不多 [1]。此外，它還具有品種全，兼容性強，軟硬件資料豐 富等特點，因此應用愈加廣泛，成為比 MCS48 更重要的單片機品種，直到現在， MCS51 仍不失為單片機的主流系列。 1971 年微處理器的研制成功不久，就出現了單片的微型計算機即單片機，但最早出現的單片機是一位的， 1976 年 Intel 公司推出了 8 位的 MCS48 系列單片機，它以體積小、控制功能全、價格低等特點，贏得了廣泛的應用和好評，為單片機的發(fā)展奠定了堅實的基礎，成為重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 單片機發(fā)展史上一個重要階段，其后，在 MCS48 成功的刺激下，許多半導體芯片在生產廠商競相研制和發(fā)展自己的單片機系列。 第一節(jié) 單片機的發(fā)展歷史 電子計算機的發(fā)展經歷了從電子管，晶體管集成電路到大（超大）規(guī)模集成電路共四個階段，即通常所說的第一代 、 第二代 、 第三代和第四代計算機。以前沒有單片機時，這些東西也能做，但是只能使用復雜的模擬電路，然而這樣做出來的產品不僅體積大，而且成本高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會達不到標準。 因此， 設計家庭智能花卉澆灌系統(tǒng)設計對現在的生活是非常必要的。 利用單片機設計的一款家庭智能澆花系統(tǒng)能實現自動澆花，節(jié)省人力，方便人們出差的時候，不至于影響花卉的生長，如果在家也可以關斷澆花器，手動澆花。結果往往是買回 來的盆景在一段時間后便因缺水干枯而死。 When humidity is higher than set the upper limit of moisture test, start the alarm but does not make the movement. And state of solenoid valve with LED lights show that the selection in the two LED lights, when one of the red light, said electromagic valve is not action, not watering the flowers。其原理就是根據一個濕度傳感器對土壤的濕度進行檢測，當檢測的濕度低于設定的下限濕度時，則啟動報警并開始用水澆花，到了設定的濕度就停止?jié)不ǎ划敊z測的濕度高于設定的上限濕度時，則啟動報警但不作動作。系統(tǒng)采用模塊化思想設計，主要由控制模塊、濕度傳感器檢測模塊、 LCD 液晶 顯示模塊、控制執(zhí)行模塊、時鐘及復位模塊和報警模塊幾大部分主成。此系統(tǒng)主要設計思想就是 利用濕度傳感器檢測土壤的濕度，采集的濕度傳送到單片機 處理單元，單片機根據濕度控制電磁閥自動給花卉澆水。且用 LED 燈顯示電磁閥的狀態(tài)，在此選取二個 LED 燈，當其中一個顯示紅色燈時，表示電磁 閥不動作，不對花卉進行澆水；另一個為綠色燈時，則表示電磁閥動作，對花卉進行澆水。 A second for the green light, the said electromagic valve action, to water flowers. Can also through the buttons on the humidity of the lower limit of time and timing set, so you can in the different season flowers can grow better, to make it all the time in the good living environment. 【 Key words】 AT89C51 Humidity sensor LCD liquid crystal display LED lights 重慶郵電大學移通學院本科畢業(yè)設計（論文） III 目 錄 前 言 .................................................................................................................................................. 1 第一章 單片機的概述 ...................................................................................................................... 2 第一節(jié) 單片機的發(fā)展歷史 .......................................................................................................... 2 第二節(jié) 單片機未來的發(fā)展 ..........................................................................................................