【正文】 再次感謝那些在畢業(yè)設(shè)計(jì)以及在學(xué)習(xí)生活中幫助過(guò)的老師和同學(xué) 第 31 頁(yè) 共 37 頁(yè) 附錄 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) Proteus 仿真調(diào)試圖 第 32 頁(yè) 共 37 頁(yè) 第 33 頁(yè) 共 37 頁(yè) 附錄 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)物圖 。但是通過(guò)上網(wǎng)查閱資料，以及在老師 和同學(xué)們的幫助下，這些問(wèn)題都被解決了。雖然學(xué)生時(shí)代對(duì)我而言即將結(jié)束，但是我想學(xué)習(xí)的步伐時(shí)刻不會(huì)停滯。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作過(guò)程中，我還學(xué)會(huì)了使用 Proteus、 keil以及 protel等電路設(shè)計(jì)軟件。周老師在百忙之中，抽出了很多時(shí)間對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，并提出了很多比較好的改進(jìn)意見(jiàn) ,使得我設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能變得更加完善，更符合實(shí)際的需求。在大學(xué)生活的最后關(guān)頭，我全身心的投入到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作之中。 Multirate adaptive temperature control of greenhouse, puters and Electronics in Agriculture, 2020 [18] Stratena,etc. Towards user accepted optimal control of greenhouse climate. Co mputers and Electronics in Agriculture, 2020 [19]Maurel, quality evaluation of acoustic vibrations generatedby nonli nearpensated acoustic source[J].Acta Acustica(Stuggart),May,2020. [20] Dallas Corp., DS 18B20 Programmable Resolution Onewire Digital Thermometer [Z] .2 000 第 29 頁(yè) 共 37 頁(yè) WangShuai BinJiang College, Nanjing University of Information scienceamp。在資源的搜集過(guò)程中我還逐漸認(rèn)識(shí)到如今的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐漸步入高度智能化和機(jī)械化的時(shí) 代，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的研究也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，因此本文的研究和設(shè)計(jì)也極具實(shí)際意義。 通過(guò)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何利用網(wǎng)絡(luò)及圖書館獲取自己所需的資源，并且在搜集到資源之后如何對(duì)這些資源加以處理利用，讓它成為自己的東西。但是在系統(tǒng)設(shè)中也存在一些問(wèn)題，由于所學(xué)知識(shí)范圍有限，在參考了大量文獻(xiàn)之后，無(wú)線傳輸模塊決定采用基于 GPRS技術(shù)的 MC52i無(wú)線通信模塊，該模塊具有 性能優(yōu)異，功耗低、靈敏度高等很多優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)包括 傳感器模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、 STC89C52型單片機(jī)主控模塊和上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）以及 溫室內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。而且隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用和普及，因此溫室大棚控制系統(tǒng)也朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。 在系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的初期通過(guò)查閱各種資料，了解了國(guó)內(nèi)外溫室大棚控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。 MC52i技術(shù)特點(diǎn)： ◆ 體積小、重量輕、低功耗 ◆ 支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音、短信息和傳真 ◆ Ramp。該模塊具有高速、易于集成等優(yōu)點(diǎn)廣泛的應(yīng)用到了筆記本微型電腦燈等很多設(shè)備中。 MC52i無(wú)線模塊是目前市場(chǎng)上體積最小的雙頻 GSM/GPRS模塊。 第 25 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 313 報(bào)警電路 無(wú)線傳輸模塊 本系統(tǒng) 的無(wú)線通信模塊采用一款 雙頻 GSM/GPRS模塊 MC52i無(wú)線模塊。由單片機(jī)輸出發(fā)光二極管和蜂鳴器的控制信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到各參數(shù)處于正?？刂品秶鷥?nèi)時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)綠色發(fā)光二極管發(fā)光，檢測(cè)到某個(gè)參數(shù)處于正常值之外時(shí)，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)紅色發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音信號(hào)。正向?qū)〞r(shí)電流流過(guò)，發(fā)光二極管發(fā)光，發(fā)光強(qiáng)度跟電流成正比。該蜂鳴器具有耐高溫、耐腐蝕、聲音清脆穩(wěn)定、性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 9： 忙信號(hào)的讀取以及光標(biāo)地址指令 BF：為 信號(hào) 忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置。 指令 5:移動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)， 當(dāng) S/C為 高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 C： 光標(biāo)顯示開(kāi)關(guān) ， 當(dāng)接入高電平時(shí)表示顯示光標(biāo)，低電平表示不顯示光標(biāo)。 指令 4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 指令 I/D： 表示 光標(biāo)移動(dòng)方向， 當(dāng) I/D為 高電平 事，表示光標(biāo) 右移， 接 低電平 事 左移 S： 表示屏幕上顯示的文字是否要移動(dòng)。 LCD1602液晶 顯示 模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令， 具體指令如下表 所示： 表 31 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制 指令表 顯示器的所有操作都是通過(guò)執(zhí)行這些指令來(lái)完成的。 BLA～ BLK:背燈電源端口。 E： 為使能端。 RS：寄存器選擇端口，當(dāng)此端口接高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，反之選擇指令寄存器。 LCD1602的管腳定義圖如圖 35所示 ： 圖 312 LCD1602 的管腳定義圖 第 23 頁(yè) 共 37 頁(yè) VSS：接地 VDD：接 5V電源正極 V0：調(diào)節(jié)顯示器對(duì)比度端口，當(dāng)此端口接電源時(shí)，對(duì)比度最弱，反之接地時(shí)，其對(duì)比度最高。它是由若干個(gè)點(diǎn)陣字符位組成（包括 5X7或者 5X11） ,每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都是用來(lái)顯示字符的。連接電路如下圖所示： 第 22 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 311 LCD1602 與單片機(jī)的連接電路圖 LCD1602是一款專門用來(lái)顯示數(shù)字、字母和符號(hào)的顯示模塊。 LCD1602一次 可以顯示 32個(gè)字符，分兩行顯示。 第 21 頁(yè) 共 37 頁(yè) 圖 310 按鍵連接圖 顯示模塊 本系統(tǒng)的顯示模塊使用 LCD1602液晶顯示屏。再次按下該按鍵，顯示屏將顯示濕度測(cè)試參數(shù)值。 減一值 :按下該鍵，參數(shù)設(shè)定值減一。各個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能設(shè)計(jì)如下 : 參數(shù)設(shè)置鍵 K1:長(zhǎng)時(shí)間按下參數(shù)設(shè)置鍵，進(jìn)入到參數(shù)控制范圍設(shè)置和查看狀態(tài)，可通過(guò)加一鍵和減一鍵實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定范圍值的加一和減一參數(shù)修改操作，直至該參數(shù)設(shè)置正確完成，再次按下該鍵可顯示另一參數(shù)的查看和設(shè)置，第三次按下該按鍵后，退出 設(shè)置狀態(tài)并進(jìn)入溫度顯示界面。本系統(tǒng)采用軟件延時(shí)法“消抖動(dòng)”。按照一定的方法賦予各個(gè)鍵相應(yīng)的判別地址，以及賦予相應(yīng)的各個(gè)按鍵的相應(yīng)功能，當(dāng)一個(gè)鍵按下時(shí)，系統(tǒng)須判別出是哪個(gè)鍵按下 ，然后調(diào)動(dòng)相應(yīng)的按鍵功能子程序?qū)崿F(xiàn)該按鍵的功能操作。所以在絕大多數(shù)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中都需要設(shè)計(jì)和應(yīng)用鍵盤。溫室熱風(fēng)機(jī)供暖系統(tǒng)省去了 復(fù)雜的設(shè)備設(shè)施，熱風(fēng)通過(guò)管道均勻分配到溫室中，熱風(fēng)機(jī)供暖系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、熱效率高的特點(diǎn)。這種方法 代替 了 舊的加熱系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜的緩慢的加熱問(wèn)題 。 該系統(tǒng)的加熱模塊選用熱風(fēng)機(jī)供暖的形式。此方案 第 20 頁(yè) 共 37 頁(yè) 需要保持適當(dāng)?shù)臍饷苄?，只有這樣冷空氣才會(huì)從進(jìn)氣口進(jìn)入溫室大棚，熱空氣才會(huì)從排風(fēng)口排出去。 如果通風(fēng)是由外部的風(fēng)引起的，溫暖的地區(qū)，利用自然通風(fēng)會(huì)有更好的效果 。這種降溫方式在溫室大棚內(nèi)外的溫差很大的時(shí)候才會(huì)有很好的效果，因此冬天使用此方法比較好。溫度校正粗略對(duì)應(yīng)于 %RH/℃ 50%RH，溫度補(bǔ)償公式和所用到的系數(shù)如下：lin e arRHctu r e RHSOttTRH ?????? )()25( 21? 表 313 溫度補(bǔ)償系數(shù) RHSO 1t 2t 12bit 8bit 溫度信號(hào)的轉(zhuǎn)換： 由于 SHT10 傳感器是使 用具有非常好的線性的能隙材料 PTAT 制成。這一連串動(dòng)作只能復(fù)位 串口，狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容仍然被保留。即當(dāng) DATA為高電平時(shí)，對(duì) SCK進(jìn)行 9次以上的觸發(fā)。這一系列指令正確完成以后， SHT10會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。 在收到 CRC的確認(rèn)位之后，表明通訊結(jié)束。 uC 需要通過(guò)下拉 DATA 為低電平，以確認(rèn)每個(gè)字節(jié)。檢測(cè)數(shù)據(jù)可以先被存儲(chǔ)，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)在需要時(shí)再讀出數(shù)據(jù)。當(dāng) SCK引腳再次被觸發(fā)之前， DATA引腳必須為低電平。確切的測(cè)量時(shí)間和內(nèi)部晶振的速度有著密切的關(guān)系，誤差會(huì)在 30%的范圍內(nèi)變化。 表 311 SHT10命令集 溫濕度測(cè)量： 溫濕度的測(cè)量大約需要 20/80/320ms，分別對(duì)應(yīng) 8/12/14位測(cè)量。它包括： 在 SCK時(shí)鐘 為高電平“ 1” 的時(shí)候 DATA變?yōu)榈碗娖健?0” ，然 后 在 SCK變 為 低 電平的時(shí)候 ，數(shù)據(jù) 端 DATA變成一個(gè)高 平 平 如下圖： 圖 38 SHT啟動(dòng)時(shí)序圖 第 17 頁(yè) 共 37 頁(yè) SHT10的命令包含 3個(gè)地址位和 5個(gè)命令位。通上電以后，傳感器將在 11ms后進(jìn)入休眠狀態(tài)，在進(jìn)入休眠狀態(tài)之前不允許對(duì)傳感器進(jìn)行通信。 如果長(zhǎng)時(shí)間的傳感器工作在絕對(duì)最大值，會(huì)影 響傳感器的穩(wěn)定性 。 SHT10電氣特性及典型應(yīng)用 SHT10能耗、電平的高低以及輸入電壓的大小都和電源有著密切的關(guān)系。需要一個(gè)外部的上拉電阻（一般取 10k）將信號(hào)上拉至高電平。傳感器數(shù)據(jù)讀取的過(guò)程中 , 數(shù)據(jù)引腳是在 SCK變成低電平以后有效，并且要保持到下一個(gè) SCK 的下降沿 。 DATA在 SCK 下降沿之后改變。 DATA引腳 :為三態(tài)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)引腳，用于讀取傳感器的數(shù)據(jù) 。在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中可以在VDD和 GND之間一個(gè)濾波電容，一般為 100nF的電容。 SHT10采用 LCC 封裝，可以使用標(biāo)準(zhǔn)回流焊接。 SHT10的串口和內(nèi)部的電壓調(diào)整時(shí)采用兩線制的，這使得 SHT的外圍電路極其簡(jiǎn)單。 每一個(gè) SHT10傳感器都會(huì)在極其精確地腔室中進(jìn)行標(biāo)定，而且用于校準(zhǔn)的系數(shù)會(huì)用標(biāo)準(zhǔn)的程序形式在 OTP內(nèi)存中存儲(chǔ)下來(lái)。 SHT10傳感器在同一個(gè)芯片上包 第 14 頁(yè) 共 37 頁(yè) 含了一個(gè)電容性的測(cè)濕度敏感元器件和一個(gè)用能隙材料制成的測(cè)溫元件。 CMOSens 技術(shù)是 Sensirion公司的專利技術(shù)，該技術(shù) SHT10中得到了應(yīng)用。該傳感器具有響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。 雖然市面上大多數(shù)傳感器在設(shè)計(jì)上都可以滿足系統(tǒng)