【正文】 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(shí)現(xiàn)將溫度和濕度值以 ASCII碼的形式通過(guò) 485串口發(fā)送到 PC機(jī)串口調(diào)試助手， 格式為：設(shè)備號(hào) +T:溫度值 +M：濕 度值 +換行 */ void send_data_pc(void) { send_byte(ASCii[dev])。 if(ecc != 0) // 校驗(yàn)錯(cuò)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(chǔ)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(cè)，無(wú)論該幀是否錯(cuò)誤，函數(shù)均會(huì)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(cuò)誤或其地址位不為 0時(shí)（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(gè) //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(gè)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。 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 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。 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 } 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(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 sbit key2=P2^1。 //LED小數(shù)點(diǎn)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(shí)，報(bào)警裝置發(fā)光二極管和蜂鳴器即 會(huì)啟動(dòng)，該系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫濕度的測(cè)量與顯示，操作人員可以根據(jù)顯示指示，來(lái)判斷當(dāng)前溫濕度是否對(duì)作物生長(zhǎng)有利。 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 主程序流程圖如圖 41 所示： 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 ： 開(kāi)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 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 圖 42 按鍵掃描子程序流程圖 溫度程序流程圖 溫度報(bào)警程序流程圖如圖 43所示： KEY0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 Y Y Y N N N 異常指示燈工作蜂鳴器報(bào)警 檢測(cè)到溫度在正常范圍 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 圖 43 溫度報(bào)警流程圖 開(kāi)始 總線復(fù)位 跳過(guò) ROM 設(shè)置匹配 ROM 發(fā)送 ROM 編號(hào) 報(bào)警 開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換 延時(shí) 1 秒 顯示溫度 DS18B20 開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換 是否超限制溫度 N Y 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 濕度程序流程圖 濕度測(cè)量部分程序流程圖如圖 44所示： 圖 44 濕度測(cè)量部分程序流程圖 濕度處理函數(shù) 重新設(shè)置定時(shí)器，計(jì)數(shù)從頭來(lái)過(guò)，等待 3s 后下一次結(jié)果 定時(shí)器 0、 1 初始化 讀取定時(shí)器計(jì)數(shù)值 函數(shù)返回 定時(shí)器設(shè)置 50ms 定時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)中斷 對(duì)計(jì)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 3s Y N 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 結(jié) 束 語(yǔ) 本設(shè)計(jì)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(diǎn)，使用 AT89S51 單片機(jī)對(duì)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(zhǎng)度碼是這一包數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度；命令碼是主機(jī)對(duì)分機(jī)的控制命令；地址碼是分機(jī)的本機(jī)地址號(hào)；內(nèi)容是這一包數(shù)據(jù)里的各種信息；校驗(yàn)碼是 這一包數(shù)據(jù)的校驗(yàn)標(biāo)志，可以采用奇偶校驗(yàn)、和校驗(yàn)等不同方式。解決這個(gè)問(wèn)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(huì)被誤中斷而收到亂字符 ， 通過(guò)在 485 電路的 A、 B 端加接上拉電阻 R3 R37，即可很好的解決這個(gè)問(wèn)題。 在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場(chǎng)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(jì)時(shí)，在 RS485 網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端應(yīng) 加一個(gè) 120Ω的電阻（如圖中 R35），以減少線路上傳輸信號(hào)的反射。因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證系統(tǒng)上電復(fù)位時(shí) DE 端電位為 “0”。 圖 3 36 為電路原理圖： 圖 35 發(fā)光二級(jí)管報(bào)警電路 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 圖 36 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器報(bào)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(jí)管與單片機(jī)的兩個(gè) I/O 口連接，當(dāng)測(cè)定的溫度或者濕度超過(guò)上下限時(shí)，二極管發(fā)光報(bào)警。 其電路結(jié)構(gòu) 如圖 33 所示 ： 圖 33 鍵盤連接 顯示部分 八位數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示方式，動(dòng)態(tài)顯示可節(jié)省端口，方便連接，由于每個(gè)數(shù)碼管處于輪流導(dǎo)通狀態(tài)，因此，每次只有一個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)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： 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 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(cè)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?jì)算 機(jī)易于接受的信號(hào)，常有兩種方法：一是將該濕敏電容置于運(yùn)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(hào)經(jīng)整流、直流放大、再 A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；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(hào)，可直接被計(jì)算機(jī)所采集。 HUMIREL 濕度傳感器 HS1101基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，這些相對(duì)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(cè)量的。 圖 25 DS18B20寫(xiě) 0 圖 26 DS18B20寫(xiě) 1 (3) 讀時(shí)間隙 見(jiàn)圖 27，主機(jī)總線 t0時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，總線只須保持低電平 t0一 t1。 ROM操作命令 總線主機(jī)檢測(cè)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(guò) ROM] [CCH] Search ROM(搜索 ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索 ) [ECH] 存儲(chǔ)器操作命令 指令代碼 Write Scratchpad(寫(xiě)暫存存儲(chǔ)器 ) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲(chǔ)器 ) [BEH] Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲(chǔ)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(shí)序 主機(jī)使用時(shí)間隙 (time slots)來(lái)讀寫(xiě) DSl820的數(shù)據(jù)位和寫(xiě)命令字的位 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 (1) 初始化 時(shí)序見(jiàn)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(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。光刻 ROM的作用是使每一個(gè) DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20的目的。 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 21所示： 圖 21 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 溫度測(cè)量原理電路如圖 22所示： 圖 22 溫度測(cè)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(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。一線總線結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)潔且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，可使用戶輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念， DS18B20的測(cè)溫范圍為 55℃ ~+125℃ ，在 10℃ ~+85℃ 范圍內(nèi)，精度為 177。 綜合比較方