【正文】 同時(shí)，在課題設(shè)計(jì)期間，還得到學(xué)友閆少華、鄧熊方、龐軍偉、袁莎莎，等同學(xué)的支持和幫助。Zhu,Pengcheng。可傳輸數(shù)據(jù)，提供系統(tǒng)的集中式管理功能。對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析處理，可以根據(jù)不同農(nóng)作物的不同需要，通過鍵盤設(shè)定二氧化碳濃度、溫度、濕度的上下限值。本文遵循系統(tǒng)的需求，進(jìn)行總體分析與設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。：測(cè)量范圍700ppm3000ppm，測(cè)量精度5ppm到5ppm；；：便攜式，6V干電池供電。儀器結(jié)構(gòu)包括：機(jī)殼（8）﹑在機(jī)殼（8）面板上裝有數(shù)碼顯示窗（1）﹑參數(shù)控制鍵K1（2）﹑加一鍵K2(3) ﹑減一鍵K3（4）﹑復(fù)位鍵K4（5）﹑氣泵開關(guān)（6）﹑電源開關(guān)（7）﹑報(bào)警系統(tǒng)（9）﹑采氣口（10）﹑通信接口（27）以及機(jī)殼外部裝有的便攜式提手（11），在機(jī)殼（8）的內(nèi)部裝有電路部分（B）以及在尾部的檢測(cè)部分（A）。二氧化碳和溫濕度檢測(cè)部分電路（25）依次連接模擬量/數(shù)字量轉(zhuǎn)換部分電路（26）﹑數(shù)碼顯示窗（1）﹑報(bào)警電路（9）和通信接口（27）。（A）包括：由氣管（13）依次連接的氣泵（14）﹑二氧化碳濃度檢測(cè)室（15）﹑溫度檢測(cè)室（17）﹑濕度檢測(cè)室（19）﹑出氣口（P）。布局設(shè)計(jì)的意義：①布局設(shè)計(jì)決定產(chǎn)品投資。(2)SDA線上每次傳輸?shù)膯?dòng)位、停止位和地址字節(jié)。在譯碼方面有硬件和軟件兩種方式，為了減小硬件的復(fù)雜程度，設(shè)計(jì)采用軟件查表譯碼的方法。常用的顯示方案有兩種：串口和并口。一旦發(fā)現(xiàn)有鍵按下，就延時(shí)20ms以后再測(cè)按鍵的狀態(tài)。參數(shù)控制鍵，用戶可以根據(jù)自己的需要用來設(shè)定適合的溫濕度、二氧化碳濃度值。T0計(jì)數(shù)器設(shè)定為方式定時(shí)狀態(tài)、選通控制設(shè)為“1”。數(shù)據(jù)采集子程序的功能是把各個(gè)參數(shù)變送器輸入的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。首先，顯示第一個(gè)小區(qū)的溫濕度、二氧化碳濃度值，如果越限，則啟動(dòng)聲光報(bào)警，同時(shí)，顯示下一個(gè)小區(qū)的溫濕度、二氧化碳濃度值，并檢查是否越限，依此類推，直到檢查完所有的小區(qū)。溫濕度、二氧化碳測(cè)控儀智能化的核心是單片機(jī)，其監(jiān)控程序和應(yīng)用軟件全部固化在EPROM中。既能做到修改和調(diào)試程序方便，又能實(shí)現(xiàn)軟件自診斷，提高了軟件的易理解性和易維護(hù)性，并為程序的通用性、功能擴(kuò)展的可行性、以及開發(fā)系列產(chǎn)品共享軟件資源提供了條件。此外，C語言程序具有完善的模塊程序結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力的保障。蜂鳴器的工作電流一般為30mA，所以也需要加限流電阻。它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，壽命長(zhǎng)，對(duì)電壓電流要求極容易實(shí)現(xiàn)多路等，因此在智能化測(cè)量控制儀表中獲得了廣泛的應(yīng)用。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。若二氧化碳濃度、溫濕度三個(gè)變量中有一個(gè)參數(shù)超標(biāo)時(shí)，則啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，然后單片機(jī)控制紅色LED發(fā)光二極管閃爍,工作人員也可以根據(jù)此情況來查看相應(yīng)的區(qū)域或者采取相應(yīng)的措施。74HC164為8位串入并出移位寄存器，可以聯(lián)級(jí)使用。但如果要顯示多位數(shù)字或字符時(shí)，采用硬件譯碼就需要許多的硬件譯碼器，這無論是從儀表還是從儀表的耗電量來說都是不合適的。此外不少七段顯示器在下腳帶有一個(gè)圓形的LED作小數(shù)點(diǎn)用，這樣一共有八段，恰好使用與8位的并行系統(tǒng)。鍵盤實(shí)質(zhì)上是一種按鍵開關(guān)的集合，它是利用觸點(diǎn)的閉合或斷開來實(shí)現(xiàn)其功能的。連續(xù)按住3秒以上，設(shè)定值會(huì)迅速增加。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)及要求，本文共設(shè)置了4個(gè)按鍵，采用查詢方式的獨(dú)立按鍵，下文詳細(xì)介紹各按鍵所對(duì)應(yīng)的功能，具體如下：參數(shù)控制鍵K1：持續(xù)按住該鍵3秒，數(shù)碼管呈閃爍狀態(tài)，表示儀表已進(jìn)入控制值設(shè)置狀態(tài)，若此時(shí)按下加一鍵K2或者減一鍵K3則該數(shù)碼管數(shù)值呈連續(xù)遞增或遞減，直至達(dá)到需要的數(shù)值，然后再按下參數(shù)控制鍵進(jìn)入下一個(gè)參數(shù)的設(shè)置，依次類推，完成對(duì)二氧化碳濃度、溫濕度的控制參數(shù)設(shè)置，當(dāng)所有的參數(shù)都設(shè)置完成后，可點(diǎn)按復(fù)位鍵K4則立即退出該狀態(tài)，恢復(fù)顯示當(dāng)前二氧化碳濃度、溫濕度值。VCC為電源，VSS為接地端。總線的設(shè)備都有一個(gè)七位地址，所有連接在總線上的設(shè)備都接收尋址字節(jié)，并將接收到的地址與自己的地址進(jìn)行比較，如果地址相符則為主機(jī)要尋訪的從機(jī)，發(fā)應(yīng)答信號(hào)。引腳地址(A2,A1,AO)：是總線外圍器件地址端口，A2,A1,A0在電路中接電源或接地的不同，形成的地址數(shù)據(jù)也不同。掛接到總線上的所有外圍器件、外設(shè)接口都是總線上的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)固定的節(jié)點(diǎn)地址。 總線結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的單片機(jī)串行接口的發(fā)送和接收一般都各用一條線，如MCS51系列的TXD和RXD，而總線則根據(jù)器件的功能通過軟件程序使其可工作于發(fā)送或接收方式。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡(jiǎn)單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。與之對(duì)應(yīng)的RS232C電平的T1OUT，T2OUT應(yīng)接PC機(jī)的接收端RD；R1IN，R2IN應(yīng)接PC機(jī)的發(fā)送端TD。MAX232C芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源變換為RS232輸出電平所需要的177。RS232標(biāo)準(zhǔn)定義了25根引線，對(duì)于一般的雙向通信，只需使用串行輸入RXD，串行輸出TXD和地線GND，RS232標(biāo)準(zhǔn)的電平采用負(fù)邏輯，規(guī)定+3V～+15V之間的任意電平為邏輯0電平,3V～15V之間的任意電平為邏輯1電平，與TTL和CMOS電平是不同的。如果在串行口的輸入輸出引腳上加上電平轉(zhuǎn)換器，就可方便地構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口【19】【20】。而7135所需的參考電壓為量程的1/2，如果量程為2V，則參考電壓為1V。這些轉(zhuǎn)換通?？赏ㄟ^軟件完成，因此非常簡(jiǎn)單。在這里，提倡使用四分頻，這樣可使定時(shí)器T0在對(duì)測(cè)量脈沖計(jì)數(shù)時(shí)不會(huì)溢出。即N應(yīng)選為4。由上述時(shí)序圖可知，當(dāng)ICL7135開始工作時(shí)，即在積分波形相開始時(shí)，也就是ICL7135的BUSY信號(hào)跳高時(shí)，定時(shí)器T0才開始工作，且定時(shí)器T0的TH0、TL0所記錄的數(shù)據(jù)與ICL7135的測(cè)量脈沖（從積分波形相開始到去積分相結(jié)束這一區(qū)域內(nèi)的脈沖稱為測(cè)量脈沖）存在一定的比例關(guān)系。由于，定時(shí)器T0所用的CLK頻率是系統(tǒng)晶振頻率的1/12。因此，系統(tǒng)的連接比較麻煩。在滿量程情況下，這個(gè)區(qū)域中的最多脈沖個(gè)數(shù)為30002個(gè)。1字，具有自動(dòng)極性轉(zhuǎn)換功能。本文用單片機(jī)的串行方式采集ICL7135的數(shù)據(jù)【19】。因此在信號(hào)變化緩慢，現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，易采用雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器。 A/D轉(zhuǎn)換器及其接口電路接口是計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備交換信息的橋梁，它包括輸入接口和輸出接口。圖中,，和傳感器HS1101是外接地定時(shí)元件，觸發(fā)脈沖由5端輸出，由8端輸入，下降沿有效，從9端輸出一個(gè)幅度、寬度都一定的矩形波信號(hào)，輸出的脈沖寬度為： （）為了減少外界對(duì)信號(hào)的干擾，采用低通濾波器，過濾掉高頻信號(hào)的干擾，直接用單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器來測(cè)量的脈寬。如此翻來覆去，形成方波輸出。這種方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，因此被廣泛使用。電容式濕度傳感器HS1101【16】，它是基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，精度高達(dá)177。常用的有高分子電阻式濕度傳感器、高分子電容式濕度傳感器等。因?yàn)榱鬟^AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻和電位器的電阻之和為1時(shí)，輸出電壓隨溫度的變化為1。電壓輸出型的靈敏度一般為10，溫度0時(shí)輸出為0，；電流輸出型的靈敏度一般為1u，本文選用的是電流輸出型溫度傳感器。AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。 溫度的檢測(cè)方法【15】，一般采用熱電偶、熱敏電阻以及集成溫度傳感器等測(cè)溫元件。分析二氧化碳?xì)怏w時(shí)，紅外光源發(fā)射出1～20的紅外光，通過一定長(zhǎng)度的氣室吸收后，以此表示二氧化碳?xì)怏w的濃度。吸收系數(shù)取決于氣體特性，各種氣體的吸收系數(shù)互不相同。設(shè)入射光是平行光，其強(qiáng)度為，出射光的強(qiáng)度為，氣體介質(zhì)的厚度為．當(dāng)由氣體介質(zhì)中的分子數(shù)的吸收所造成的光強(qiáng)減弱為時(shí)，根據(jù)朗伯比爾吸收定律： （）式中K為比例常數(shù)。氣體傳感器主要可以分為金屬氧化物半導(dǎo)體式傳感器、固體電解質(zhì)傳感器、紅外式傳感器等，一般的半導(dǎo)體傳感器測(cè)量時(shí)受環(huán)境影響較大，輸出線性不穩(wěn)定；電解式氣體傳感器氣體的重復(fù)性比較差；紅外線吸收散射式氣體傳感器靈敏度高，可重復(fù)性好，響應(yīng)時(shí)間快，考慮到系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性選擇采用紅外二氧化碳傳感器6004。適宜的二氧化碳濃度可以促使幼苗根系發(fā)達(dá)，活力增強(qiáng)、產(chǎn)量增加。二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的重要原料之一，可以提高植物光合作用的強(qiáng)度，并有利于作物的早熟豐產(chǎn)，增加含糖量，改善品質(zhì)。 AT89S52管腳圖 AT89S52單片機(jī)的主要特性AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8KBISP的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元。各個(gè)系列的單片機(jī)各有所長(zhǎng)，在處理速度、穩(wěn)定性、I/O能力、功耗、功能、價(jià)格等方面各有優(yōu)劣。微控制器（單片機(jī)）就是在這種情況下誕生的。顯示部分由比較廉價(jià)的LED數(shù)碼管對(duì)二氧化碳濃度、溫度、濕度進(jìn)行分時(shí)顯示。4．通訊接口用來實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的通訊，將存儲(chǔ)的測(cè)試數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)，可以方便的實(shí)現(xiàn)集中式管理。2．溫室內(nèi)環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)得到的結(jié)果,控制相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行，為作物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。數(shù)據(jù)采集與處理模塊能夠完成溫室內(nèi)二氧化碳濃度、溫度和濕度的模擬量的采集和處理，結(jié)果送數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或傳輸給監(jiān)控服務(wù)器，由監(jiān)控服務(wù)器存儲(chǔ)和管理，輸出控制模塊主要負(fù)責(zé)與主機(jī)相連接時(shí)溫室執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制；通信模塊則是基于RS232總線，由雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器和主機(jī)的通信。2系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)為了便于管理本設(shè)計(jì)以上、下位機(jī)模型為陽光溫室測(cè)控系統(tǒng)。為適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,根據(jù)以上分析存在的問題，本論文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的二氧化碳濃度、溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)。因此，以上產(chǎn)品的推廣使用價(jià)值仍然不大【10】。目前我國(guó)引進(jìn)溫室的測(cè)控系統(tǒng)大多投資大、運(yùn)行費(fèi)用過高，并且測(cè)控系統(tǒng)中所側(cè)重考慮的環(huán)境參數(shù)與我國(guó)的氣候特點(diǎn)存在矛盾。與此同時(shí)，從1979年至1994年，從歐美、日本等國(guó)家引進(jìn)了一系列現(xiàn)代化溫室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。目前，國(guó)外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)【6】。20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)型的高級(jí)溫室開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠，70年代后荷蘭、日本、美國(guó)、英國(guó)、以色列等國(guó)家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設(shè)施廣泛應(yīng)用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。因此，為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化并提高農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須大力發(fā)展農(nóng)業(yè)設(shè)施與相應(yīng)的農(nóng)業(yè)工程，科學(xué)合理地調(diào)節(jié)溫室內(nèi)二氧化碳的濃度、溫度以及濕度，使大棚內(nèi)形成有利于蔬菜，水果生長(zhǎng)的環(huán)境，是大棚蔬菜和水果早熟、優(yōu)質(zhì)、高效益的重要環(huán)節(jié)。以日光溫室為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是日光溫室已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。 temperature。關(guān)鍵詞：日光溫室，二氧化碳濃度，溫濕度，單片機(jī)，測(cè)控The design of carbon dioxide detectorAbstractAs our country realizes the paratively welloff level basically, people39。本系統(tǒng)具有易于操作、運(yùn)行可靠、便于擴(kuò)充等特點(diǎn)。綜合考慮系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性要求這三個(gè)方面之后，確定以AT89S52單片機(jī)為控制核心，選用性價(jià)比比較高的傳感器，來實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳濃度、溫濕度的準(zhǔn)確檢測(cè)。二氧化碳?xì)怏w對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)起著非常重要的作用。近些年來，我國(guó)北方農(nóng)村形成了以日光溫室為主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，因此，為二氧化碳的增施創(chuàng)造了有利的條件。針對(duì)不同的參數(shù)，可以通過鍵盤人為設(shè)定作物所期望的上、下限值。該系統(tǒng)考慮到溫室環(huán)境的復(fù)雜性增加傳感器實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多目標(biāo)因子的檢測(cè)。s living standards generally improve, especially the Large and medium cities need to supply the fresh vegetables in anniversary, This needs to develop production of the greenhouse Carbon dioxide on crop growth and plays a very important role. In recent years,