大棚溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(參考版)
2025-04-28 13:33本頁面
【正文】 最后感謝母?！啥祭砉ご髮W(xué)工程技術(shù)學(xué)院四年來對我的大力栽培。他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師導(dǎo)師賈國強(qiáng)講師。1在下圖中,我們單擊 Output, 選中 Create HEX F，再單擊“確定”。在編輯框里輸入代碼。存好后把此文件加入到工程中方法如下:用鼠標(biāo)在 Source Group1 上單擊右鍵, 然后再單擊 Add Files to Group Source Group 1。選擇好STC89C52芯片，接著點(diǎn)擊確定，彈出對話框。選擇工程文件要存放的路徑 ,輸入工程文件名 xdch 最后單擊保存。 我們先新建一個(gè)工程文件，點(diǎn)擊“ProjectNew *仿真芯片的31腳已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 使用獨(dú)立的Keil仿真器時(shí)，注意事項(xiàng): *，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機(jī)的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。 式檔次JP5JP6JP7JP8Ⅰ連連連斷Ⅱ連連斷連Ⅲ連斷連連Ⅳ斷連連連第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) Keil C51軟件介紹單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。 方 接 門限信號濃度控制信號門限檔次開關(guān)Ⅰ800ppm720ppmⅡ1000ppm900ppmⅢ1500ppm1350ppmⅣ2000ppm1800ppm連但是，該模塊的設(shè)定值是分檔的，而不是連續(xù)可調(diào)的。另外，該模塊還提供有中繼轉(zhuǎn)接控制信號。該模塊內(nèi)部帶有Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器，并已對數(shù)據(jù)進(jìn)行了采樣并作了處理。2. 二氧化碳傳感器TGS4160基本應(yīng)用利用TGS4160二氧化碳傳感器并通過高輸入阻抗、低偏置電流的運(yùn)放進(jìn)行放大，再作一些簡單的運(yùn)算處理，就可以在ＣＯ２濃度為３００～５０００ｐｐｍ的范圍內(nèi)測得信號，該信號為０～幾百毫伏的電壓信號，可以供高精度Ａ／Ｄ采樣使用。它輸出的電壓信號與二氧化碳濃度值呈線性關(guān)系，輸出的電壓信號為0~，相當(dāng)于0~3000ppm的二氧化碳濃度。 AM4二氧化碳傳感器模塊，則可直接應(yīng)用于二氧化碳?xì)怏w監(jiān)測。、預(yù)熱時(shí)間為7天或大于7天的條件下，測得傳感器在濃度為350ppm中的EMF值是220~490mV，而ΔEMF在350~3500ppm的CO2濃度中的值是44~72mV，因此在實(shí)際測量應(yīng)用電路中，要根據(jù)傳感器的特點(diǎn)要求，除使用高輸入阻抗（≥100GΩ）、低偏置電流（≤1pA）的運(yùn)算放大器外，還要對測得的信號進(jìn)行處理。2℃、濕度為65177。ΔEMF值可由下式求得：ΔEMF＝EMF1－EMF2其中，EMF1為350ppm的CO2中的EMF值；EMF2為所測量的CO2的EMF值。為了保證CO2的準(zhǔn)確測量，除了保證加熱電壓穩(wěn)定及對環(huán)境溫度的變化進(jìn)行溫度補(bǔ)償外，更主要的是要測量兩電極之間變化的電勢值ΔEMF，而不是絕對電勢值EMF，因?yàn)棣MF與CO2濃度變化之間有一個(gè)較好的線性關(guān)系。從上式看出，通過監(jiān)測S(+)、S()兩個(gè)電極之間所產(chǎn)生的電勢值EMF，就可以測量CO2的濃度值。 TGS4160的工作原理TGS4160型二氧化碳傳感器是一種電化學(xué)型氣體的敏感元件，當(dāng)該元件暴露在二氧化碳?xì)怏w環(huán)境中時(shí)，就會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。 TGS4160等效內(nèi)部結(jié)構(gòu)，陽極與傳感器的第3腳S(+)相連，陰極與傳感器的第4腳S()相連，Pt加熱器與傳感器的第1，6腳相連，內(nèi)部熱敏電阻與傳感器的第2，5腳相連。其外層頂蓋上又罩上了一層60目的不銹鋼網(wǎng)。該敏感元件的基襯是用對苯二酯聚乙烯和玻璃纖維加固，然后采用不銹鋼網(wǎng)做圓柱型封裝。該元件在兩個(gè)電極之間充有陽離子固體電解質(zhì)。產(chǎn)品尺寸：最大外徑24mm，高24mm。使用溫度：10~+50攝氏度內(nèi)部熱敏電阻：100k177。加熱器電流：250mA加熱電壓：177。測量范圍：0~5000ppm 但是由于TGS4160的預(yù)熱時(shí)間較長（一般為2小時(shí)），所以，該器件比較適合于在室溫下長時(shí)間通電連續(xù)工作。 二氧化碳濃度傳感器TGS4160概述TGS4160二氧化碳傳感器是FIGARO（弗加羅）公司生產(chǎn)的固態(tài)電化學(xué)型氣體敏感元件。(1)避免結(jié)露情況下使用。DATA信號線材質(zhì)量會影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。為降低熱傳導(dǎo)，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。因此在測量濕度時(shí)，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。在5060℃和 10%RH的濕度條件下保持2 小時(shí)（烘干）；隨后在2030℃和70%RH的濕度條件下保持5小時(shí)以上。高濃度的化學(xué)污染會導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。在一個(gè)純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會緩慢地釋放出去。在非正常工作條件下長時(shí)間使用會加速產(chǎn)品的老化過程。返回正常工作條后，傳感器會緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)。測量分辨率分別為8bit（溫度）、8bit（濕度）。如 。總線空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號。數(shù)據(jù)格式: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)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“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)”所得結(jié)果的末8位。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF 的電容，用以去耦濾波。?暖通空調(diào) ?測試及檢測設(shè)備?汽車 ?數(shù)據(jù)記錄器? 消費(fèi)品 ?自動控制?氣象站 ?家電?濕度調(diào)節(jié)器 ?醫(yī)療?除濕器—1建議連接線長度短于20米時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻DHT11的供電電壓為3－。產(chǎn)品為4 針單排引腳封裝。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。設(shè)置接收通道及自動應(yīng)答02EN_RXADDR使能接收通道地址03SETUP_AW設(shè)置地址寬度04SETUP_RETR設(shè)置自動重發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)間和次數(shù)07STATUS狀態(tài)寄存器，用來判定工作狀態(tài)0A~0FRX_ADDR_P0~P5設(shè)置接收通道地址10TX_ADDR設(shè)置接收接點(diǎn)地址11~16RX_PW_P0~P5設(shè)置接收通道的有效數(shù)據(jù)寬度 與單片機(jī)相連接線圖DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。 ：常用配置寄存器地址（H）寄存器名稱功能00CONFIG設(shè)置24L01工作模式01EN_AA nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過SPI口訪問。與SPI相關(guān)的指令共有8個(gè)，使用時(shí)這些控制指令由nRF24L01的MOSI輸入。如下圖，給出SPI操作及時(shí)序圖： SPI 寫操作 SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為10 Mb/s，傳輸時(shí)先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。最后接收成功時(shí)，若CE變低，則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1。FIFO中，同時(shí)中斷標(biāo)志位RX_DR置高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU去取數(shù)據(jù)。 接收數(shù)據(jù)時(shí),首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延遲130μs進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射。MAX_RT或TX_DS置高時(shí)，使IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。若未收到應(yīng)答，則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動重發(fā)已開啟)，若重發(fā)次數(shù)(ARC)達(dá)到上限，MAX_RT置高，TX如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DS置高，同時(shí)TX_PLD從TX 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將nRF24
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