【正文】 房光照度 遮陽網(wǎng)設(shè)備繼電器斷開 遮陽網(wǎng)自動 去關(guān)閉減少花房光照度 是 是 否 是 結(jié)束 開始 淮南師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 21 鍵盤掃描流程圖 圖 16鍵盤掃描流程圖 開始 掃描鍵盤 是否有鍵盤按下 S6 是否按下 S3 是否按下 開始設(shè)置 進(jìn)入切換 S3 按下次數(shù) S4 按下次數(shù) 設(shè)置溫度 設(shè)置光照度 顯示設(shè)置溫度和花房溫度 顯示設(shè)置光照度和花房光照度 S4 是否按下 S5 是否按下 當(dāng)前設(shè)置加 1 當(dāng)前設(shè)置減 1 當(dāng)前設(shè)置不變 結(jié)束 是 是 否 否 是 是 1 次 1次 2 次 2 次 否 否 花房溫度 、 光照度控制電路設(shè)計 22 鍵盤掃描程序開始時先掃描按鍵，判斷是否有按鍵被按下，確定有按鍵被按下時判斷被按下的是哪一個按鍵，如果是按鍵 S3，系統(tǒng) 將開始設(shè)置，這時按鍵 S4 和 S5 被啟用，進(jìn)入哪個參數(shù)的設(shè)置取決于按鍵 S3 被按下的次數(shù)， S3 被按下 1 次，進(jìn)行光照度值設(shè)置， S3 被按下 2 次，進(jìn)行溫度值設(shè)置，當(dāng)按下第 3 次，返回正常顯示，按鍵 S4 和 S5被禁用。光照度高 于設(shè)定適宜范圍值 時，系統(tǒng)通過 控制繼電器設(shè)備斷開， 關(guān)閉遮陽 網(wǎng) ，避免陽光直射作物，減小光照度，使花房的光照度在適宜的范圍值內(nèi)，這樣可以 減少強(qiáng)光對 花卉及苗圃 生長的影響 [14]。如果檢測的溫度在適宜范圍，單片機(jī)將維持現(xiàn)狀。每個模塊都具有一定的功能，每個模塊又可分為許多子模塊，既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，低級模塊可以被高級模塊調(diào)用。 4 軟件設(shè)計 系統(tǒng)總流程圖 這個 系統(tǒng)軟件 的 設(shè)計 是通 過 模塊化的設(shè)計思路 來實(shí)現(xiàn)的， 整個 軟件系統(tǒng)的程序是用好多子程序模塊來組成的。當(dāng)單片機(jī)輸出低電平 0 時，繼電器就會斷開 [12]。在這里 ,繼電器驅(qū)動 是 有兩個 方面 意思 的 ：一是對繼電器進(jìn)行驅(qū)動，因?yàn)槔^電器淮南師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 17 本身對于單片機(jī)來說 是 作為 一個功率 的 器件 來使用的 ； 另一個 是繼電器 是用來作為 驅(qū)動其 它 負(fù)載 而使用的 ,例如： 繼電器 是被用來作 中間繼電器 的 驅(qū)動 使用的 ，可以直接驅(qū)動接觸器， 因此 ，繼電器驅(qū)動 其實(shí) 就是 作 單片機(jī)與其 它 大功率 的 負(fù)載接口 而使用的。 圖 10 ADC0804引腳圖 報警電路 圖 11 報警電路原理圖 當(dāng)花房的空氣溫度或光照度不在設(shè)定值范圍時蜂鳴器就會自動報警并且 LED 燈同時也會亮以告知工作人員，此時花房的溫度或光照度不在設(shè)定的范圍值之內(nèi) [11]。 DB7 DB0：轉(zhuǎn)換后之?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出端。 VREF 為模擬輸入電壓 VIN 的上限值。 DGND：數(shù)字電壓的接地端。輸入電壓 VIN＝ VIN(+) － VIN()，通常使用單端輸入，而將 VIN()接地。轉(zhuǎn)換期間為高位準(zhǔn) (high)，等到轉(zhuǎn)換完畢時 INTR 會變?yōu)榈臀粶?zhǔn)(low)告知其它的處理單元已轉(zhuǎn)換完成，可讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。若在 CLK R 及 CLK IN 加上電阻及電容，則可產(chǎn)生 ADC 工作所需的時序。頻率輸入可連接處理單元的訊號頻率范圍為 100 kHz 至 800 kHz。當(dāng) WR 由 0→ 1 且 CS ＝ 0 時， ADC0804 會開始轉(zhuǎn)換信號，此時 INTR 設(shè)定為高位準(zhǔn) (high)。 WR：啟動轉(zhuǎn)換的控制訊號。 淮南師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 15 ADC0804的特性 (1) 高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出 (2) 分辨率： 8 位 (0255) (3) 存取時間： 135 ms (4) 轉(zhuǎn)換時間： 100 ms (5) 總誤差： 1— +1LSB (6) 工作溫度： ADC0804C 為 0 度 70 度； ADC0804L 為 40 度 85 度 (7) 模擬輸入電壓范圍： 0V5V (8) 參考電壓： (9) 工作電壓： 5V (10) 輸出為三態(tài)結(jié)構(gòu) ADC0804的引腳圖 CS：與 RD、 WR 接腳的輸入電壓高低一起判斷讀取或?qū)懭肱c否，當(dāng)其為低位準(zhǔn) (low) 時會 active。 其中 ADC0804 與光敏電阻的連接如下圖所示 圖 9 光照度測試電路 A/D轉(zhuǎn)換電路 ADC0804 為 8bit 一路的 A/D 0— 5v，轉(zhuǎn)換速度小于100us，轉(zhuǎn)換精度 ，滿足設(shè)計的精度要求。數(shù)字溫度傳感器的測量電路如下圖： 花房溫度 、 光照度控制電路設(shè)計 14 圖 8 溫度傳感器電路 系統(tǒng)采用價格低廉的光敏電阻測量光照度， 由于 沒有良好的線性， 因此 只 能大致的測量。因?yàn)椋煌N類材料的光敏電阻的時延特性是不近相同的 ， 因此，其的頻率特性也是不近相同的 。但是其的電壓是不可以沒有限制的增大的 ，是 由于無論什么光敏電阻都會受到額定工作功率、最大工作電壓電以及最大額定電流的限制。在給一定偏壓的情況下 ,當(dāng)光照強(qiáng)度比較大時 ， 光電流也會隨之比較大。 。所以，光敏電阻是不適合作為給予一定數(shù)量的檢測元件來使用的 ， 這些都是由于光敏電阻的不足引起的。我們把光敏電阻其在不受到光照強(qiáng)度時的電阻值 （ 暗電阻 ） 與受到光照強(qiáng)度時的電阻值 （ 亮電阻 ） 之間的相對變化值稱之為靈敏度。光敏電阻器外接加在其上的電壓和暗電流之間的比值被稱作為暗電阻 ， 常用“ 0LX”表示。 、暗電阻。 淮南師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 13 光敏電阻的的主要特性 、亮電阻。光照強(qiáng)度不同光明傳感器的組織不同 ,當(dāng)光照強(qiáng)度很強(qiáng)時 ,光敏傳感器的阻值很小 ， 當(dāng)光照強(qiáng)度弱時 , 光敏傳感器的組織很大 ,當(dāng)光照強(qiáng)度適宜時光敏傳感器的阻值介于強(qiáng)光和 弱光的阻值之間。光敏電阻是在于各種控制電路 (如自動照明燈控制電路、自動報警電路等 )、家用電器 (如電視機(jī)中的高度自動調(diào)節(jié) ,照相機(jī)中的自動曝光控制等 )及各種測量儀器中等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。 光敏電阻 光敏電阻的簡介 光敏電阻是一種特殊的電阻器件，其是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)而制成的 ，因此 對光線是非常的敏感 ,光敏電阻的電阻值是與外界光照強(qiáng)弱 或 明暗都是 有密切關(guān)系的 。 指令 10：是表示寫數(shù)據(jù)的。 指令 9：是作為讀取光標(biāo)的地址和忙碌信號。 指令 7：是表示設(shè)置 RAM 的地址。 指令 6：是表示功能設(shè)置命令。 指令 5：是作為顯示移位光標(biāo)或者是顯示文字的作用。高電平 1 是用來表示有作用的，低電平 0 是用來表示不起作用的。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，使光標(biāo)能夠回到 00H 的地址。 15 腳 ： 背光正極 16 腳 ： 背光負(fù)極 圖 7 LCD1602液晶顯示 原理圖 淮南師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 11 LCD1602指令表 表 2 LCD1602的指令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清屏 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo) /字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符器存儲地址 0 0 0 1 是用作設(shè)置字符存貯器的地址使用的 8 置顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 是作為顯示數(shù)據(jù)存貯器的地址使用 9 讀忙標(biāo)志和地址 0 1 BF 是作為計算數(shù)據(jù)的地址使用 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM 1 0 是要作寫數(shù)據(jù)指令使用 11 從 CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 是要作讀出數(shù)據(jù)指令使用 LCD1602 的液晶顯示指令編碼顯示是通過 屏幕 、 讀寫操作 來實(shí)現(xiàn)與對光標(biāo)進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)。 D0～ D7： 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 當(dāng)為低電平時 RS 和 R/W 可以作為寫入指令或顯示地址使用，當(dāng) RS 是低電平 0 時， R/W 為高電 ,1 時此時只可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 1 時，R/W 為低電平 0 時此時只可以寫入數(shù)據(jù) [8]。 RS：是 寄存器 的 選擇 作用 ， 當(dāng) 高電平 為 1 時 是用作 選擇數(shù)據(jù)寄存器、 當(dāng) 低電平 為 0 時 是作為 選擇指令寄存器。 花房溫度 、 光照度控制電路設(shè)計 10 VDD： 接 5V 電源正極 。每位之間有一個點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒茱@示圖形 。 1602 型 LCD 可以顯示 2 行 16 個字符，有 8 位數(shù)據(jù)總線 D0D7和 RS， R/W， EN 三個控制端口，其工作時需要的電壓為 5V，有兩個功能字符：對比度調(diào)節(jié)與背光調(diào)節(jié)。 DS18B20的引腳及指令表 GND：電源地 DQ：為數(shù)字信號輸入 /輸出端 VDD：為外接供電電源輸入端（在寄生電源線方式時接地） 表 1 DS18B20的 ROM指令表 指令 約定代碼 功能 讀 ROM 33H 讀 DS18B20溫度傳感器 ROM中的編碼 符合 ROM 55H 發(fā)出指令之后，接著發(fā)出 64位 ROM編碼，只有訪問單總線上與 DS18B20相對應(yīng)編碼才能做出響應(yīng) 搜索 ROM OFOH 是為 了確定在同一總線上 DS18B20的數(shù)量與識別 64位的ROM地址，是為各元器件工作做準(zhǔn)備 [7] 跳過 ROM OCCH 忽略 64位 ROM中地址，可以直接向 DS18B20發(fā)送溫度改變指令 告警搜索命令 OECH 在其工作后只有溫度超過預(yù)先設(shè)定值的最大溫度或最小溫度時才會發(fā)出報警響應(yīng) LCD1602液晶顯示 LCD1602簡述 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16 1， 16 2， 20 2 和 40 2 行等模塊。第六和第七字節(jié)為計數(shù)寄存器 。第二和第三字節(jié)是從 TH 和 TL 中復(fù)制的值 ,當(dāng)上電被更新 。若 LSB 最低位為 1 ,則表示為 度 ,求值的方法根據(jù) MSB 中的值將 LSB 中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)淮南師范學(xué)院 2020屆本科畢業(yè)論文 9 換成十進(jìn)制數(shù)除以 2 即得被測溫度的值 [6]。高速存貯器 RAM 由 8 個字節(jié)組成 ,頭兩個字節(jié)存放檢測溫度的值 ,0 號 (LSB） 為存放溫度的值 ,1 號 (MSB） 存放溫度值的符號 ,如果溫度為負(fù) ,則 1 號存貯器全為 1 ,否則全為 0，這也是可用 9bit 來表示溫度的原因。 2. 溫度傳感器，它是將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的關(guān)鍵部分。 ，當(dāng)電源極性給接反時，溫度計是不能正常工作的，但也不會由于發(fā)熱而被燒毀 [5]。 實(shí)現(xiàn) 9 位到 12 位選擇 方式 。 200ms。 DS18B20 中的每個器件上都有獨(dú)一無二的序列號。因此 ，如果把 它來 用作 組成測 量 溫度電路的器件 ，線路 相當(dāng)?shù)?簡單， 只需要 在一根通信線 上就能夠放好多和 DS18B20 一樣的 數(shù)字溫度計， 使用也是很 方便 的 。 鍵盤電路 圖 6 鍵盤電路 這個系統(tǒng) 采用的鍵盤電路 是利 用 最 簡單的低電平掃描方式 實(shí)現(xiàn)的 ， 利 用開關(guān)的一端與 單片機(jī) I/O 口相連 接方式 ，另一端 是用 接地的方式，用單片機(jī) 來 檢測 I/O 口是否是低電平 ，此目的是 來判斷鍵盤是否被按下 。而對于輸入到時鐘電路內(nèi)部連接的時鐘信號，是需要一個二分頻觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)際的 應(yīng)用中，對外部連接時鐘信號的脈寬是不需要做什么要求的，但首先是要求脈沖的高低電平與電路所要求得電平是一樣的。XTAL1 是單片機(jī)作為時鐘電路反向放大器的輸入端， XTAL2 是單片機(jī)作為時鐘電路反向放大器的輸出端，這個反向放大器是能夠用作片內(nèi)振蕩器的配置而使用的，在這其中石晶振蕩器和陶瓷振蕩器都是可以使用的。 圖 3 復(fù)位電路原理圖 晶振電 路 晶振電路是用來給單片機(jī)提供時鐘信號的。 另外的 一種 就 是手動復(fù)位 了 ,其 的接法 就 是在 STC89C52 的 復(fù)位引腳 外接 的