【正文】 //停止信號(hào) Delay5ms()。 i++) //連續(xù)讀取 2 個(gè)地址數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)中BUF { BUF[i] = BH1750_RecvByte()。 BH1750_Start()。 //起始信號(hào) BH1750_SendByte(REG_Address)。 TH=T_H。 io=1。delay1()。 T_L=receive_byte()。 while((!io)amp。 while((!io)amp。//定義各參數(shù)的高八位、低八位 uchar count。 //保存數(shù)據(jù)，寫數(shù)據(jù)到單片機(jī)內(nèi)部的 eeprom中S_Temp=Nhumi。 set_temp()。} //溫度 if(yemian==2) { Ntemp=1。 //每按下一次，數(shù)值減 1 if(Nlight=1) {Nlight=1。 //保存數(shù)據(jù)，寫數(shù)據(jù)到單片機(jī)內(nèi)部的 eeprom中 S_Temp=Nhumi。 set_temp()。 } //調(diào)用光線設(shè)置函數(shù) //溫度 if(yemian==2) //溫度設(shè)置界面 { Ntemp+=1。 //按下一次，光照度數(shù)值加 1 if(Nlight=250) {Nlight= yemian++。開始光照度數(shù)據(jù)采集 、 監(jiān) 測(cè)光照度是否 高 于設(shè)定適宜范圍值內(nèi) 不處理不處理光照指示燈打開提醒人們光照不足是是否是否結(jié)束光照度是否在設(shè)定適宜范圍光照度是否低于設(shè)定適宜范圍值內(nèi)圖 17 光照度控制流程圖光照程度的控制主要是根據(jù) LED 燈顯示，光照傳感器對(duì)系統(tǒng)的光照實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)值在 LCD1602 液晶顯示屏上顯示出來，預(yù)先在系統(tǒng)中對(duì)光照度進(jìn)行設(shè)置，若是測(cè)量的值低于預(yù)先設(shè)置的值，系統(tǒng)中指示燈發(fā)亮，提醒農(nóng)民棚內(nèi)的光線不足，農(nóng)民根據(jù)具體情況選擇是否需要增加棚內(nèi)的光度。系統(tǒng)總體流程圖如圖 15 所示。 程序流程圖 系統(tǒng)總體流程圖本系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)是通過模塊化設(shè)計(jì)理念來實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)的軟件程序是許多的子程序組成的程序模塊。 本系統(tǒng)進(jìn)行 C 語言開發(fā)時(shí)使用的編程環(huán)境是 Keil ，Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。254 軟件部分設(shè)計(jì) 程序語言及開發(fā)環(huán)境C 語言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它既具有高級(jí)語言的特點(diǎn)，又具有匯編語言的特點(diǎn)。⑨、指令 9：是作為讀取光標(biāo)的地址和忙碌信號(hào)。④、指令 4：設(shè)置顯示器開 /關(guān)、光標(biāo)顯示/ 關(guān)閉、光標(biāo)是否閃爍，如果 D 為 0 時(shí)則顯示器關(guān)，如果 D 為 1 時(shí)顯示器；，如果 C 為 0 時(shí)，光標(biāo)關(guān)閉，如果 C 為 1 時(shí)，光標(biāo)顯式；如果 B 為 0 時(shí)，光標(biāo)閃爍，如果 B 為 1 時(shí)，光標(biāo)不閃爍。表 LCD1602 的指令表序號(hào) 指令 R/S R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光標(biāo)/字符 0 0 0 0 0 0 S/C R/L * *23移位6 功能 0 0 0 0 1 0 N F * *7置字符器存儲(chǔ)地址0 0 0 1 是用作設(shè)置字符存儲(chǔ)器的地址使用的8置顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址0 0 0 是作為顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址使用9讀忙標(biāo)志和地址0 0 0 是作為計(jì)算數(shù)據(jù)的地址使用10寫數(shù)到CGRAM 或DDRAM0 0 是作為寫數(shù)據(jù)指令使用11從 CGRAM或 DDRAM 讀數(shù)0 0 是作為讀出數(shù)據(jù)指令使用注：① 、指令 1：將液晶顯示器清除，指令碼 01H,作用是使光標(biāo)在 00H 地址位置進(jìn)行復(fù)位。 22BLA～BLK:空腳或背燈電源。R/W：用來作為讀寫信號(hào)時(shí)使用，如果是高電平 1 的時(shí)候功能是讀操作，如果是低電平 0 的時(shí)候功能是寫操作。 VL：LCD1602 液晶顯示屏的對(duì)比度調(diào)整端，該口可以通過不同的連接，使屏幕有不同的對(duì)比度?？梢詫?duì)顯式屏的亮暗程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，用戶可以清楚的看到上面的 16 個(gè)字符。LCD1602 液晶顯示屏可以清楚給用戶和開發(fā)者顯示各種字母和數(shù)字，占整個(gè)開發(fā)系統(tǒng)面積小、顯示內(nèi)容豐富、對(duì)系統(tǒng)能源消耗低。如果 PD 監(jiān)測(cè)到了棚內(nèi)的光照，BH1750 FVI 對(duì)光照值讀取的速度很快，利用 OSC給其他元件提供頻率，如果開發(fā)者對(duì) BH1750 FVI 進(jìn)行操作，就會(huì)得到監(jiān)測(cè)的數(shù)值，開發(fā)者容易使用。BH1750 FVI 結(jié)構(gòu)框圖如圖 12 所示。V C CD A T AN CG N DP 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7R E S E TR X D / P 3T X D / P 3I N T 0 / P 3U 3D T H 1 1V C C1234R 3 1 0 K1 0 KK 1V C C+C 31 0 U FR 11234567891 01 11 2U 1圖 11 溫濕度傳感器電路圖圖中 VCC 腳為電源引腳、DATA 腳接單片機(jī)的 口、NC 腳為空腳、GND 腳接地。如果總線處于低電平時(shí)，這時(shí)從機(jī)向主機(jī)發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，從機(jī)在對(duì)響應(yīng)信號(hào)發(fā)送完之后，把總線拉高 80us，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù), 每一位數(shù)據(jù)開始發(fā)送時(shí)都是以50 us 低電平時(shí)隙進(jìn)行的，數(shù)據(jù)位 0 或 1 是取決于高電平的長短，對(duì)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行讀取，如果這種信號(hào)是高電平，從機(jī) DHT11 沒有任何響應(yīng)，需要對(duì)線路進(jìn)行檢查，看連接是否正常。通訊總流程圖如圖 10 所示。數(shù)據(jù)格式為 8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù) ，校驗(yàn)位校驗(yàn)算法為把濕度的整數(shù)和溫度的整數(shù)加起來，把溫度的小數(shù)和濕度的小數(shù)加起來，只保留低 8 位。傳感器上電后，它的響應(yīng)時(shí)間為 1 秒，在響應(yīng)時(shí)間里，要暫停操作。DTH11 實(shí)物圖如圖 8 所示。生產(chǎn)DHT11 的研究室對(duì)每個(gè)傳感器都進(jìn)行了嚴(yán)格的生產(chǎn)要求，校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 OTP 內(nèi)存中，如果傳感器要對(duì)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及處理，只需要調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)。 溫濕度傳感器 數(shù)字溫濕度傳感器簡介 數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 是含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感16器。按鍵電路圖如圖 6 所示。使用二分頻觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)對(duì)于時(shí)鐘電路內(nèi)部連接的時(shí)鐘信號(hào)的輸入。K 1+C 3V C C1 0 KR 1圖 4 復(fù)位電路圖14 晶振電路設(shè)計(jì)晶體振蕩器電路用于向 MCU 提供時(shí)鐘信號(hào)。外接了一個(gè)電容在復(fù)位引腳上就是上電復(fù)位,當(dāng)復(fù)位引腳接 +5 V 電壓時(shí)，此時(shí)的電容是作為短路的，經(jīng)過一小段時(shí)間后，電容就將會(huì)處于充電的狀態(tài)，此刻的電路是相當(dāng)于斷開的。 電源電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的電源電路是由兩部分構(gòu)成，分別為電源和二極管，電源使系統(tǒng)運(yùn)13行順利，保證系統(tǒng)有充足的能量。 GND（20 引腳）：接 5V 電源地端。在復(fù)位的同時(shí)，ALE、PSEN輸出高電平。 4 路為下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，可以用外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 Power Down 模式 [4]。 I/O 口 （32 個(gè)）復(fù)位后為： P P P P4 是并行雙向 I/ O 接口， P0 口輸出端是漏極開路電路，當(dāng)作為總線擴(kuò)展使用時(shí)，不用外接電阻，而作為 I/ O 端口使用時(shí)，需要外接電阻。其主要特點(diǎn)有： 8051 單片機(jī)，可以在 6 時(shí)鐘/機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘/ 機(jī)器周期上進(jìn)行任意選擇，指令代碼與傳統(tǒng)的 8051 單片機(jī)的代碼是通用的。如果采集的濕度值低于預(yù)先設(shè)置的濕度值時(shí)，系統(tǒng)中的濕度控制電路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，繼電器驅(qū)動(dòng)打開加濕器對(duì)農(nóng)作物生長環(huán)境進(jìn)行加濕。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示。當(dāng)光強(qiáng)度低于設(shè)置值時(shí),報(bào)警指示器燈常亮是光線不足的提示。把監(jiān)測(cè)的值存在單片機(jī)中并加以分析和處理，通過LCD1602 液晶顯示屏顯式，整個(gè)過程是使用單片機(jī)完成的，從而在大棚中的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化多點(diǎn)監(jiān)測(cè)和控制。9安全性：帶電性的產(chǎn)品一定要保證安全。（4）當(dāng)溫度過高、濕度過低時(shí)，系統(tǒng)中相應(yīng)的繼電器會(huì)驅(qū)動(dòng)大棚的內(nèi)的風(fēng)扇進(jìn)行降溫、加濕器進(jìn)行加濕工作。本系統(tǒng)還需要具備用戶可以自主設(shè)置裝置的溫濕度值，因?yàn)楦鶕?jù)不同季節(jié)不同農(nóng)作物的生長需求，溫濕度的設(shè)置也是需要根據(jù)實(shí)際情況主動(dòng)設(shè)計(jì)的和不可缺少的。 用戶需求為了讓農(nóng)民直觀的對(duì)大棚的自動(dòng)化管理有清楚的認(rèn)識(shí)，本系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠精確測(cè)量大棚內(nèi)的溫濕度和光照度的裝置，并能將大棚的溫濕度和光照8度通過 LCD1602 液晶顯示屏直觀的顯示出來，讓用戶更方便的體驗(yàn)與使用本系統(tǒng)。設(shè)計(jì)一款基于 STC89C52 單片機(jī)的溫室大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，人們可以預(yù)先設(shè)置適宜農(nóng)作物生長的溫度、濕度和光照度數(shù)值，單片機(jī)控制溫濕度傳感器和光照度傳感器采集環(huán)境的溫濕度和光照度，采集的數(shù)據(jù)由單片機(jī)進(jìn)行分析和處理，其結(jié)果顯示在系統(tǒng)的 LCD1602 液晶顯示屏上，人們可以清楚的看到大棚的溫度、濕度和光照度數(shù)值。7從以上三個(gè)方面分別論證了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，證明了本系統(tǒng)是一款非常可行的產(chǎn)品。在進(jìn)行這些時(shí)，沒有必要耗費(fèi)太多的時(shí)間去開發(fā)。綜上所述，基于 51 單片機(jī)的大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在技術(shù)方面是可行的。技術(shù)可行性。要使農(nóng)作物有很高的產(chǎn)量，首先需要了解適宜農(nóng)作物生長的溫濕度，然后對(duì)棚內(nèi)的溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。（5）第五章，對(duì)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，以發(fā)現(xiàn)其中的紕漏和錯(cuò)誤并加以改正。如下對(duì)本文的組成及結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的介紹：（1）第一章，提出了本系統(tǒng)的研究目標(biāo)和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。一般光照強(qiáng)度人為不去控制，光合作用晝夜是有一定規(guī)律的，所以只控制溫室內(nèi)的溫度和濕度。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，溫度因素、濕度因素和光強(qiáng)度因素自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度、濕度以及光照強(qiáng)度的定時(shí)監(jiān)測(cè)與及時(shí)控制，是一種智能、廉價(jià)、嚴(yán)密的程序，對(duì)農(nóng)業(yè)的推廣起了很大的作用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)農(nóng)作物的生長起了促進(jìn)作用，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，降低了成本，可以給農(nóng)民帶來很大的經(jīng)濟(jì)5效益，并促進(jìn)社會(huì)效益。自動(dòng)化的對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因?yàn)槠湫阅芎?，價(jià)格低，所以人們以前使用的在溫室內(nèi)對(duì)溫濕度和光照度的控制方法逐漸消失。通過傳統(tǒng)的方法監(jiān)測(cè)棚內(nèi)溫濕度，不僅浪費(fèi)人力資源，也不能確保對(duì)溫室環(huán)境實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和及時(shí)的控制，測(cè)量誤差大，隨意性強(qiáng)，在一定的基礎(chǔ)上影響了植物生長。但與海外比較，在專業(yè)技術(shù)的研究深度和規(guī)模方面有著很大的差距。能預(yù)先設(shè)置適宜農(nóng)作物生長的溫度、濕度和光照度。本文以溫濕度和光照度作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于 STC89C52RC 單片機(jī)的溫室大棚溫濕度監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，測(cè)量準(zhǔn)確、調(diào)試方便，有很好的移植性 [1]。通過對(duì)環(huán)境因子監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合農(nóng)作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使農(nóng)作物在不適宜生長的反季節(jié)中可獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，從而使農(nóng)作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。DigitalTemperatureandHumiditySensorDTH11。該系統(tǒng)以單片機(jī)為核心通過數(shù)字溫濕度傳感器DTH11 和光照傳感器 BH1750 對(duì)大棚的溫濕度和光照度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。若要測(cè)量溫濕度和光照度，對(duì)于大量的大棚而言，僅靠溫度測(cè)量計(jì)來實(shí)現(xiàn)，需要更多的人力和物力?；?51 單片機(jī)的大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，其中較為突出的是溫室大棚種植業(yè)。隨著農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)范圍不斷發(fā)展與擴(kuò)大，采用這種傳統(tǒng)測(cè)量大棚溫濕度的方法，具有很大的局限性和不足之處。傳感器將采集的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的分析和處理，其結(jié)果顯示在 LCD1602 液晶顯示屏上。Llight Sensor BH1750 FVI。所以，我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的就是自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)和控制溫室大棚。這個(gè)溫度，濕度、光照強(qiáng)度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)可以應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫室，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光照強(qiáng)度的實(shí)時(shí)控制，是一種智慧、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的程序，比較適合推廣。當(dāng)大棚的環(huán)境溫濕度參數(shù)超過預(yù)先設(shè)置的范圍時(shí)，報(bào)警指示燈常亮，單片機(jī)控制相應(yīng)的繼電器打開風(fēng)扇或加濕器開始工作，使大棚的溫濕度調(diào)節(jié)到正常范圍。我國的溫室的目前現(xiàn)狀是，大多數(shù)溫室主要依靠農(nóng)民手工監(jiān)測(cè)與控制溫室的環(huán)境，缺乏專業(yè)科學(xué)的指導(dǎo)技術(shù)。為了克服上述缺點(diǎn)，需要一個(gè)溫室大棚自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)。在自動(dòng)化的溫室管理中，