【正文】 TR1=1。 TL1=0x00。 TL0=0xFF。 } /**************************************************************************** 溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 35 * 名稱： timer0() * 功能： 定時器 1，每 50000us 中斷一次。0x0f)。 else GB=1。 kk4=(key_[2]amp。 kk2=(key_[0]amp。 ch451_write((CH[0])|0x10)。 kk2=n/100。 } /*A/D1549 數(shù) 據(jù) 處 理 及 結 果 顯 示***********************************************************/ void data_pro() { uint n,n1,kk,kk1,kk2,kk3,kk4,kk5,k1,k2,k3。 } CLK = 0。 i++) /* 讀取 10 位數(shù)據(jù) */ { CLK = 0。 // _nop_()。 //保存上次的鍵值 IE1=0。 //數(shù)據(jù)作移一位 ,高位在前 ,低 位在后 keycode|=ch451_dout。 //產(chǎn)生加載上升沿通知 CH451 處理命令數(shù)據(jù) keycode=0。 //低位在前 ,高位在后 ch451_dclk=0。 //命令開始 溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 33 for(i=0。 //反回鍵值 } //************************************************* //中斷子程序 使用中斷 2，寄存器組 1 void ch451_inter() interrupt 2 using 1 { unsigned char i。 //產(chǎn)生時鐘下升沿通知 CH451 輸出下一位 ch451_dclk=1。i7。 //往右移一位 ch451_dclk=1。i++) { ch451_din=mandamp。 //關中段 mand=0x07。 //加載數(shù)據(jù) ifdef USE_KEY EX1=1。 ch451_dclk=0。 //命令開始 for(i=0。 } //輸出命令子程序 //定義一無符號整型變量存儲 12 字節(jié)的命令字。j40。 //允許鍵盤中斷 endif } define USE_KEY 1 //0 禁止， 1 使用鍵盤中斷 //************************************************* //延時程序 void delay10ms(){ //在 12P 下延時十毫秒 uchar i,j,k。 ifdef USE_KEY // 存放鍵盤中斷中讀取的鍵值 IT1=0。 //先低后高，選擇 4 線輸入 ch451_dclk=1。 /* AD 片選信號 */ sbit DOUT = P1^5。 sbit GB=P2^0。 sbit ch451_load=P1^2。 uint f=0。 uchar ch451_key 。整個系統(tǒng)操作簡單，且有一定的性能價格比。 4 4 鍵盤和八位數(shù)碼管顯示程序流程 如圖 45 所示 ： 圖 45 鍵盤與顯示程序流程圖 溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 25 第 五 章 結論與展望 結論 本 次設計的 系統(tǒng)是在對我國目前 大棚 控制研究現(xiàn)狀及 大棚 控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點等方面進行了充分、科學的調研、分析的基礎上，將先進的單片技術、傳感器技術相結合，制作了適合我國 大棚 控制的多參數(shù) 大棚 控制系統(tǒng)，得到以下結論： （ 1） 綜合運 用單片機技術，自動控制技術設計的 大棚 溫濕度 監(jiān)測 及報警系統(tǒng)，并豐富了外圍設備如風扇控制。 主程序流程 如圖 41 所示： 圖 41 主程序流程 圖 溫度 監(jiān)測 軟件 流程 溫度檢測流程 :初始化后 經(jīng)時鐘程序處理，得到一個上升沿計一次數(shù)，待測完 10 次后把數(shù)模轉換值做平均并經(jīng)過一定的計算送去 LED 顯示及按鍵輸入預設值后做出是否開啟風扇的處理。廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。 圖 315 4 4 鍵盤及 8 位數(shù)碼管電路 溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 18 環(huán)境 參數(shù) 調節(jié)模塊及電源電路 環(huán)境因子調節(jié)模塊是 大棚 控制系統(tǒng)的重要組成部分，設計結構合理、執(zhí)行高效的調節(jié)系統(tǒng)能夠提高整個系統(tǒng)的控制準確性、降低成本及系統(tǒng)功耗。如果連接到非中斷輸入 引腳 , 則應該使用查詢方式確定 CH451 是否 監(jiān)測 到有效按鍵。該電路采用了數(shù)碼管驅動及鍵盤控制芯片 CH451， CH451 是一個整合了數(shù)碼管顯示驅動和鍵盤掃描控制以及 up 監(jiān)控的多 功能外圍芯片。有源蜂鳴器通上電就會發(fā)出預定的聲音，控制比較簡單，但是發(fā)出的聲音較局限。 系統(tǒng)報警電路（蜂鳴電路） 蜂鳴電路主要由兩個 10K 電阻，三極管 9012 和一個蜂鳴器組成。 復位電路用于單片機的初始化操作，可 以使單片機由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時能夠重新啟動。 圖 310 TLC1549 時序圖 溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 15 系統(tǒng)時鐘電路 系統(tǒng)時鐘電路由兩個 30 pf電容及一個 12兆晶振構成。 A/D 轉換電路原理如圖39 所示。溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 14 TLC1549 系列是美國德州儀器公司生產(chǎn)的具有串行控制、連續(xù)逐次逼近型的 模數(shù)轉換器 , 它采用兩個差分基準電壓高阻輸入和一個三態(tài)輸出構成三線接口，其中三態(tài)輸出分別為片選(CS 低電平有效 ) ，輸入 /輸出時鐘 ( I/O CLOCK)，數(shù)據(jù)輸出 (DATA OUT) 。數(shù)據(jù)測量時發(fā) 現(xiàn)，在某一實驗條件下，示波器顯示頻率值會出現(xiàn)小抖動，因此我們采用在一段時間內取平均值的辦法來處理。 圖 35 NE555 內 部功能框圖 因為濕度測量的不穩(wěn)定性，所以記錄很難在一個準確的值上，顧采用多次測量取平均值的方法來做這次定標 濕度 模塊性能分析 與評估 濕度測量電路輸出的是一個 與環(huán)境濕度相對應的 56KHZ 的方波 信號 ， 由示波器采集的信號波形 如圖 36 所示。另外 , R6 是防止輸出短路的保護電阻 , R4 和 R5 用于平衡溫度系數(shù)。在自動測試系統(tǒng)中 ,電容值 會 隨著空氣濕度的變化而變化 ,因此將電容值的變化轉換成電壓或頻率的變化 ,才能進行有效地數(shù)據(jù)采集。 當然電源不穩(wěn)定或者其他的一些人為因素，也會影 響定標結果。其中 A 為實際測量 曲溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 11 線， B 為 模擬的 理想 情況下 AD590 的溫度與電壓 關系曲線。 實際操作過程 如下：（ 1）準備一 燒 杯冷水，一 燒 杯熱水，一支溫度計及萬能表；（ 2）將溫度計放入冷水中，再把熱水加入冷水中，待溫度到達 15℃便把 絕緣處理后的 AD590 放入杯中，然后用萬能表測量 圖 31 中 out 端 輸出電壓值；（ 3）緩慢將熱水加入冷水， 均勻攪拌，待熱平衡后，測量溫度值并記錄 當時的輸出電壓值。 其次是運放的選擇，該電路選擇了 LM324，其特點是價格便宜，工作電壓范圍較大，低至 高至 32V, 靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一； 共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性 ,另外具有短路保護輸出、高增益頻率補償運算、真差動輸入級、輸入 端具有靜電保護功能。 圖 31 溫度測量電路 首先介紹下 AD590 的基本工作原理，當被測溫度一定時 ， AD590 則成為了一 個恒流源，把它與直流電源相連并在輸出端串聯(lián)一個標準 電阻，此時流經(jīng)該電阻上的電流與被測熱力學溫度 將 成正比 [16]。 電源模塊如圖 25 所示，將 220V 交流電經(jīng)變壓器、橋路整流后，通過 78 系列的三端穩(wěn)壓集成芯片獲得相應的常用電壓輸出。 濕度 監(jiān)測 模塊 結構 如圖 27所示。 (7)適應自動裝配過程 ,包括波峰焊接、回流焊接等 [15]。 (3) 響應時間快 。 圖 23 AD590外形 電路符號及基本電路 溫度 監(jiān)測 模塊結構 如圖 24 所示，首先由 AD590 將溫度信號轉換成相應的電信號，然后經(jīng) A/D 芯片轉換成數(shù)字信號送至單片機小系統(tǒng)， 與 鍵盤 設置溫度值進行比較，如超出設定值一定范圍啟動 風扇降溫 裝置。 美國 TI公司生產(chǎn)的集成溫度傳感器 AD590，其具有線性度好，精度高等優(yōu)點，能滿足本課題要求 ，其外觀及基本電路如圖 23 所示。因此，傳感器需要有期穩(wěn)定性?，F(xiàn)代 大棚 的實質是實現(xiàn)環(huán)境因子實時顯示并自動調節(jié)作物生長環(huán)境條件，這些功能是通過一個閉環(huán)系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 STC89C52 可構成單片機的最小應用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，降低系統(tǒng)成本。同時，當測量結果超出設置數(shù)值一定范圍后，能順利啟動報警模塊，提示管理人員給出響應。 溫州醫(yī)學院本科畢業(yè)論文（設計） 大棚溫濕度監(jiān)測及報警系統(tǒng)的設計與制作 3 課題 主要 研究內容與目標 本 課題主要研究如何制作一個 應用于 中小型 大棚的可 達到溫濕度實時監(jiān)測及報警功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)把 個體生產(chǎn)和規(guī)?；a(chǎn)相結合，在單個 大棚 大棚生產(chǎn)實現(xiàn)智能自動化的基礎上實現(xiàn)連棟 大棚 大棚的規(guī)?；a(chǎn)。 2020 年，杜輝等研究了基于藍牙技術的分布式 大棚 監(jiān)控系統(tǒng) [10]。到了 90 年代初期 ,計算機開始用于 大棚 的管理 和控制領域。遙測技術、網(wǎng)絡技術、控制局域網(wǎng)已逐漸應用于 大棚 的管理與控制中 ,近幾年各國溫度控制技術提出建立 大棚 行業(yè)標準，朝著網(wǎng)絡化， 大規(guī)模，無人化的方向發(fā)展的思路 [7]。 2020 年，英國倫敦大學農(nóng)學院利 用計算機遙控技術，可以觀測 50km 以外 大棚 內的溫度、濕度等環(huán)境狀況并進行遙控 [6]。 國內外 研究 概況 國外研究概況 美國是最早發(fā)明計算機的國家，也是將計算機應用于 大棚 控制和管理最早、最多的國家之一。午前以增加同化量為主 ， 一般應將棚溫保持在 25～ 30℃為宜 ； 午后光合作用呈下降趨勢 ， 以 20～ 25℃為好 ,避免高溫下養(yǎng)分消耗過多； 日落后 4～ 5h 內 ,要將棚內溫度從 20℃逐漸降到 15℃上下 ， 以促進體內同化物的運轉。在目前的監(jiān)測 系統(tǒng)中， 需采集的 環(huán)境 參數(shù) 主要包括 溫度、濕度、 CO2濃度、光照強度、土壤濕度等 。而 大棚 作為現(xiàn)代化 農(nóng)業(yè) 設施的重要產(chǎn)物，在國內多數(shù)地區(qū)得到了廣泛應用。 關鍵詞 ： STC89C52 型 單片機； AD590； HS1101 濕度 傳感器 ； 大棚 Design of a temperature and humidity monitoring and alarming system for greenhouse application Abstract: In this thesis, a temperature and humility alarming system for greenhouse designed and pleted, utilizing STC89C52 microcontroller, temperature sensors AD590