【正文】 // 發(fā)送應(yīng)答信息，這里buf的內(nèi)容并未用到 break。 //開中斷 EA=1。 //計數(shù) TL1=0x00。 TMOD=0x51。 B1=number%1000/100。 //開機(jī)先轉(zhuǎn)換一次 write_byte(0xcc)。 //開 T0 TR1=1。 //定時 50ms TL0=0xB0。 LED1=1。 TI = 0。 break。 while(!TI)。 while(!TI) TI = 0。SBUF = 0xdb。 // 發(fā)送幀結(jié)束標(biāo)志 SBUF = 0xc0。 ecc = ecc^(*buf)。 // 發(fā)送長度ecc = ecc^len。 // 發(fā)送本機(jī)地址ecc = dev。uchar ecc = 0。send_byte(ASCii[B3])。 //發(fā)送空格send_byte(77)。 //發(fā)送溫度數(shù)據(jù) send_byte(ASCii[display[1]])。 // 函數(shù)成功返回 }/*該函數(shù)實現(xiàn)將溫度和濕度值以ASCII碼的形式通過485串口發(fā)送到PC機(jī)串口調(diào)試助手，格式為：設(shè)備號+T:溫度值 +M：濕度值+換行*/ void send_data_pc(void){send_byte(ASCii[dev])。 if(ecc != 0) // 校驗錯誤，返回 return 0。 // 保存數(shù)據(jù) ecc = ecc^tmp。 break。 break。 break。 RI = 0。 /* 接收一幀數(shù)據(jù) */i = 0。uchar ecc = 0。 // 獲得設(shè)備狀態(tài)信息，并將其存入dbuf指向的存儲區(qū)，數(shù)據(jù)最后一字節(jié)置0表示數(shù)據(jù)結(jié)束}/*該函數(shù)接收一幀數(shù)據(jù)并進(jìn)行檢測，無論該幀是否錯誤，函數(shù)均會返回* 函數(shù)參數(shù)type保存接收到的命令字* 當(dāng)接收到數(shù)據(jù)幀錯誤或其地址位不為0時（非主機(jī)發(fā)送幀），函數(shù)回0，反之返回1*/bit recv_cmd(uchar *type){bit db = 0。 // 存入小數(shù)部分顯示值 display[3] =tem4。 //返回溫度值}/****************溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)*** *********************/ //二進(jìn)制高字節(jié)的低半字節(jié)和低字節(jié)的高半字節(jié)組成一字節(jié),這個 //字節(jié)的二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制后,就是溫度值的百、十、個位值,而剩 //下的低字節(jié)的低半字節(jié)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制后,就是溫度值的小數(shù)部分 /********************************************************/ work_temp(uint tem) { if(tem634 8) // 溫度值正負(fù)判斷 {tem=65536tem。 //讀溫度值的高字節(jié) temp=temp_data[1]。 write_byte(0xcc) 。 write_byte(0xcc) 。 write_byte(TH)。 } /****************讀出溫度函數(shù)* ***********************/ // read_temp() { ow_reset()。 //4 us if(DQ)value|=0x80。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 for(i=8。 //右移 1 位 } DQ=1。 //5 us DQ=valamp。_nop_()。i) { DQ=1。 } DQ=1。 delay(6)。_ nop_()。 Disdata=0x00。S2=1。S6=1。 delay(200)。S2=1。S6=1。 delay(200)。S3=1。S7=1。 Disdata=dis_7[G]。S4=1。 S8=1。S1=1。S5=1。 Disdata=0x00。S2=1。S6=1。 delay(200)。S2=0。S6=1。 delay(200)。S3=1。S7=1。 LED2=0。 LED2=1。 } } if (key2==0) { del10ms()。 TL0=0xB0。 } void delay(uint t) { for (。a!=0。//共陰LED 段碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar data temp_da ta[2]={0x00,0x00}。 uint temp。 sbit S8=P0^7。 sbit S4=P0^3。 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計30sbit key2=P2^1。 //LED小數(shù)點控制 sbit LED1=P2^2。 unsigned char num=0。 // 該緩沖區(qū)用于保存設(shè)備狀態(tài)信息uchar dev=1。3℃時，報警裝置發(fā)光二極管和蜂鳴器即會啟動，該系統(tǒng)基本實現(xiàn)了對溫濕度的測量與顯示，操作人員可以根據(jù)顯示指示，來判斷當(dāng)前溫濕度是否對作物生長有利。4 軟件設(shè)計 主程序流程圖主程序流程圖如圖 41 所示：基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計22開始初始化單片機(jī)初始化 DS18B20初始化 HS1101初始化 LED讀取溫度數(shù)據(jù)顯示讀取濕度數(shù)據(jù)返回圖41 系統(tǒng)主程序流程圖 按鍵掃描子程序流程圖按鍵掃描子程序如圖 42 所示：基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計23KEY0鍵按下KEY1鍵按下設(shè)定溫度值加1設(shè)定溫度值減1正常工作指示燈工作YYYNNN異常指示燈工作蜂鳴器報警檢測到溫度在正常范圍 圖42 按鍵掃描子程序流程圖 溫度程序流程圖溫度報警程序流程圖如圖43所示：基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計24開始總線復(fù)位跳過 ROM設(shè)置匹配 ROM發(fā)送 ROM 編號報警開始溫度轉(zhuǎn)換延時 1 秒顯示溫度DS18B20 開始溫度轉(zhuǎn)換是否超限制溫度NY圖43 溫度報警流程圖基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計25 濕度程序流程圖濕度測量部分程序流程圖如圖44所示：濕度處理函數(shù)重新設(shè)置定時器，計數(shù)從頭來過，等待 3s后下一次結(jié)果定時器 0、1 初始化讀取定時器計數(shù)值函數(shù)返回定時器設(shè)置 50ms 定時，啟動定時中斷對計數(shù)值求算法得濕度值，保存，以便顯示調(diào)用是否中斷 60次，即 3sYN圖44 濕度測量部分程序流程圖基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計26結(jié) 束 語 本設(shè)計以滿足工況需要最大限度的提高工作效率和節(jié)省人力物力為出發(fā)點，使用 AT89S51 單片機(jī)對溫室大棚內(nèi)的溫濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、接收，處理、發(fā)送和控制。其中引導(dǎo)碼是用于同步每一包數(shù)據(jù)的引導(dǎo)頭；長度碼是這一包數(shù)據(jù)的總長度；命令碼是主機(jī)對分機(jī)的控制命令；地址碼是分機(jī)的本機(jī)地址號；內(nèi)容是這一包數(shù)據(jù)里的各種信息；校驗碼是這一包數(shù)據(jù)的校驗標(biāo)志，可以采用奇偶校驗、和基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計21校驗等不同方式。解決這個問題的辦法是人為的使 A 端電位高于 B 端電位，這樣 RXD 的電平在 485 總線不發(fā)送期間呈現(xiàn)唯一的高電平，8951 單片機(jī)就不會被誤中斷而收到亂字符，通過在485 電路的 A、B 端加接上拉電阻 R3R37，即可很好的解決這個問題。 在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120Ω 左右，所以電路設(shè)計時，在 RS485 網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端應(yīng)加一個120Ω 的電阻（如圖中 R35） ，以減少線路上傳輸信號的反射。因此在電路設(shè)計時，應(yīng)保證系統(tǒng)上電復(fù)位時 DE 端電位為“0”。 圖 336 為電路原理圖：圖 35 發(fā)光二級管報警電路圖 36 三極管驅(qū)動的蜂鳴器報警電路 RS485 異步半雙工通信總線 RS485 異步半雙工通信總線是被廣泛使用的數(shù)據(jù)通信總線，往往應(yīng)用在集中控制樞紐與分散控制單元之間。發(fā)光二級管與單片機(jī)的兩個 I/O 口連接，當(dāng)測定的溫度或者濕度超過上下限時，二極管發(fā)光報警。其電路結(jié)構(gòu)如圖 33 所示：基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計18圖 33 鍵盤連接 顯示部分 八位數(shù)碼管采用動態(tài)顯示方式，動態(tài)顯示可節(jié)省端口，方便連接，由于每個數(shù)碼管處于輪流導(dǎo)通狀態(tài)，因此，每次只有一個數(shù)碼管點亮，比靜態(tài)數(shù)碼管可省電。濕度傳感器HS1101的典型輸出曲線如圖212 所示：圖 212 HS1101的典型輸出曲線根據(jù)HS1101的典型輸出曲線，以及傳感器的相關(guān)資料，我們可以得到電容值與濕度值的近似關(guān)系為：RH≈(Cx163）/ (25)我們可以根據(jù)前面測量出的NE556輸出的脈寬值，求出相應(yīng)的電容值，再根據(jù)上式，我們就可以由相應(yīng)的電容值求出濕度值。如何將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)易于接受的信號，常有兩種方法：一是將該濕敏電容置于運放與阻容組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流、直流放大、再A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；另一種是將該濕敏電容置于555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之成反比的電壓頻率信號，可直接被計算機(jī)所采集。 HUMIREL 濕度傳感器 HS1101基于獨特工藝設(shè)計的電容元件，這些相對濕度傳感器可以大批量生產(chǎn)。圖29為濕度電容響應(yīng)曲線。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測量的。 圖25 DS18B20寫0 圖26 DS18B20寫1(3) 讀時間隙 見圖27 ，主機(jī)總線t0時刻從高拉至低電平時，總線只須保持低電平 t0一t1。 ROM操作命令 總線主機(jī)檢測到DSl820 的存在，便可以發(fā)出 ROM操作命令之一，這些命令如 ：指令代碼 Read ROM(讀 ROM) [33H] Match ROM(匹配ROM) [55H] Skip ROM(跳過ROM] [CCH] Search ROM(搜索ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索) [ECH]存儲器操作命令 指令代碼 Write Scratchpad(寫暫存存儲器) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲器) [BEH] Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲器 ) [48H] Convert Temperature(溫度變換 ) [44H] Recall EPROM(重新調(diào)出) [B8H] Read Power supply(讀電源) [B4H] 時序 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計12主機(jī)使用時間隙(time slots)來讀寫DSl820的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位 (1) 初始化 時序見圖24 。 (4) 配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如表22所示：表22 配置寄存器結(jié)構(gòu)TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是1，TM是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計11測試模式。光刻ROM的作用是使每一個 DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖21所示： 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計9圖21 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度測量原理電路如圖22所示：低溫度系數(shù)振蕩器斜率累加器計數(shù)比較器預(yù)置減法計數(shù)器減至 0 溫度寄存器預(yù)置高溫度系數(shù)振蕩器 減法計數(shù)器 減至 0圖22 溫度測量原理電路DS18B20 主要有 4 部分組成：64 為 ROM、溫度傳感器、非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。一線總線結(jié)構(gòu)具有簡潔且經(jīng)濟(jì)的特點，可使用戶輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念，DS18B20的測溫范圍為55 ℃~+125℃，在10 ℃~+8