【正文】 件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。 Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)51系列單片機(jī)的軟件。 keil軟件介紹 Keil 是一個(gè)公司的名字。（6）如果接受到Close事件，則用Close方法關(guān)閉連接。（5）當(dāng)客戶(hù)機(jī)程序接收到數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)生DataArrival事件，參數(shù)BytesTotal包含接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。（3）使用Connect方法，向服務(wù)器提出連接請(qǐng)求。 客戶(hù)機(jī)程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是：（1）客戶(hù)程序設(shè)置Remotehost屬性，以便指定運(yùn)行服務(wù)器程序的主機(jī) 名，該字符串可在“控制面板|網(wǎng)絡(luò)|標(biāo)識(shí)|計(jì)算機(jī)名”中查到。在該事件中，可以用GetData方法接收數(shù)據(jù)。Accept方法必須用上一步得到的requestID作為其參數(shù)。（4）服務(wù)器程序用Accept方法接受客戶(hù)機(jī)程序的requestID請(qǐng)求。（2）使用Listen方法進(jìn)入偵聽(tīng)狀態(tài)，等待客戶(hù)機(jī)程序的連接請(qǐng)求。下面我們對(duì)Winsock控件的事件、方法、屬性按其在程序中出現(xiàn)的順序分別作詳細(xì)的介紹，以便更好地理解程序源代碼。工具箱中沒(méi)有msm控件，需要在部件中添加，添加時(shí)在工具箱上面點(diǎn)擊右鍵選擇部件選項(xiàng)卡，如下圖： winsock控件簡(jiǎn)介 Winsock控件建立在TCP、UDP協(xié)議的基礎(chǔ)上，完成與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的通信。這些串口在CPU和外設(shè)之間充當(dāng)解釋器的角色。下面就從基礎(chǔ)開(kāi)始介紹，然后逐步討淪MSComm控件在編程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及編程技巧。圖38 RS232通信電路 ULN2003驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)Uln2003能提供更大的輸出電流驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)圖39 ULN2003驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 見(jiàn)附錄第4章 系統(tǒng)軟件方案的設(shè)計(jì) MSCOMM控件簡(jiǎn)介 ，它允許建立串口連接，可以連接到其他通信設(shè)備（如Modem）．還可以發(fā)送命令、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以及監(jiān)視和響應(yīng)在通信過(guò)程中可能發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事件，從而可以用它創(chuàng)建全雙工 、事件驅(qū)動(dòng)的、高效實(shí)用的通信程序。 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路是有六個(gè)八段共陰極數(shù)碼管和兩個(gè)74hc573八位鎖存器組成，鎖存器的功能是實(shí)現(xiàn)當(dāng)對(duì)應(yīng)端口需要另作他用時(shí)可以讓數(shù)碼管的顯示不變化。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入 圖35 51單片機(jī)復(fù)位電路到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V177。 復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。內(nèi)部時(shí)鐘電路是在XTAL1和XTAL2引腳上外界定時(shí)元件，內(nèi)部震蕩電路就產(chǎn)生自己震蕩，定時(shí)元件通常采用四應(yīng)警惕和電容組成的并聯(lián)諧振回路（如下圖）。時(shí)鐘電路一般由晶體振蕩器、晶震控制芯片和電容組成。任何工作都按時(shí)間順序。 圖33 達(dá)林頓陳列—ULN2003ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。、大電流達(dá)林頓陳列—ULN2003 ULN2003 是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN 達(dá)林頓管組成。這些器件特別適合電池供電系統(tǒng)，這是由于其低功耗關(guān)斷模式可以將功耗減小到5uW以?xún)?nèi)。MAX220–MAX249系列線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器/接收器，專(zhuān)EIA/TIA……，尤其是無(wú)法提供177。P0~P3 為可編程通用I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口（32~39 腳）被定義為N1 功能控制端口，分別與N1的相應(yīng)功能管腳相連接，13 腳定義為IR輸入端，10 腳和11腳定義為I2C總線(xiàn)控制端口，分別連接N1的SDAS（18腳）和SCLS（19腳）端口，12 腳、27 腳及28 腳定義為握手信號(hào)功能端口，連接主板CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測(cè)及會(huì)聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對(duì)會(huì)聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS……51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 AT89C52單片機(jī)芯片A、B、C：地址輸入線(xiàn)。OE：輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。REF（……）：參考電壓負(fù)端。GND：地。IN0……IN7：8位模擬量輸入引腳。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 圖28 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （1）ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖8，由圖8可知，ADC0809由一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。 ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。當(dāng)具有光敏特性的PN 結(jié)受到光輻射時(shí)，形成光電流，由此產(chǎn)生的光生電流由基極進(jìn)入發(fā)射極，從而在集電極回路中得到一個(gè)放大了相當(dāng)于β倍的信號(hào)電流。光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。當(dāng)光線(xiàn)照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。無(wú)光照時(shí),有很小的飽和反向漏電流,即暗電流，此時(shí)光敏二極管截止。第3章 硬件設(shè)計(jì)（模塊）介紹光敏二極管也叫光電二極管。由此可見(jiàn)，如果是做光照開(kāi)關(guān)使用，光敏電阻擁有更好的效果；如果是用作關(guān)照檢測(cè)元件，光敏電阻效果更好，良好的線(xiàn)性對(duì)于數(shù)據(jù)的讀取和處理都很方便。故一般在作線(xiàn)性檢測(cè)元件時(shí)，可選擇光敏二極管而不能用光敏三極管。 圖26 光敏二極管的伏安特性曲線(xiàn) 圖27 光敏二極管的光照特性曲線(xiàn)光敏二極管的光照特性亦呈良好線(xiàn)性，這是由于它的電流靈敏度一般為常數(shù)。但光敏三極管的光電流比同類(lèi)型的光敏二極管大好幾十倍，零偏壓時(shí)，光敏二極管有光電流輸出，而光敏三極管則無(wú)光電流輸出。所以在自動(dòng)控制中光敏電阻常用作開(kāi)關(guān)量的光電傳感器。不同的光敏電阻的光照特性是不同的，但是在大多數(shù)的情況下，曲線(xiàn)的形狀都與圖6的結(jié)果類(lèi)似。當(dāng)然，與一般電阻一樣光敏電阻的工作電壓和電流都不能超過(guò)規(guī)定的最高額定值。光敏電阻的伏安特性如圖24所示，不同的光照度可以得到不同的伏安特性，表明電阻值隨光照度發(fā)生變化。當(dāng)兩端加上電壓U后，光電流為： …………………………式22式中A為與電流垂直的表面，d為電極間的間距。利用光敏電阻制成的光控開(kāi)關(guān)在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)。方案1：光敏電阻利用具有光電導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料制成的光敏傳感器稱(chēng)為光敏電阻。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類(lèi)，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌?lèi)型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。方案2：八段數(shù)碼管led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線(xiàn)已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫(xiě)的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每之間有一個(gè)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荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。（16列2行）。 目前，由于單片機(jī)較小的控制能力，常選用的顯示器件有兩種，一種是液晶顯示器，常見(jiàn)的是LCD1602，另一種常見(jiàn)的是數(shù)碼管。 市場(chǎng)上一個(gè)GPRS最少100元左右，一般300元左右，如果每一處傳感器，每一處執(zhí)行器都用上GPRS模塊成本就太高，而一個(gè)NRF24l01模塊才只有15元，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性的的要求，而且NRF24L01模塊能在一般條件下能達(dá)到80米的有效距離，如果以60m性能穩(wěn)定的距離來(lái)計(jì)算，一個(gè)圓形溫室大棚的面積可以達(dá)到=*60*60=11304平方米，完全能滿(mǎn)足現(xiàn)階段現(xiàn)階段溫室大棚面積大小的要求。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過(guò)SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。方案2：nrf24l01無(wú)線(xiàn)通信 ~ 頻段的單片無(wú)線(xiàn)收發(fā)器芯片。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包（Packet）式來(lái)傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜。另一種方案是傳感器上用一個(gè)NRF芯片發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)的另一個(gè)與下位機(jī)相連的NRF模塊上，下位機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給遠(yuǎn)程上位機(jī)，方案敘述如下：方案1：GPRS模塊 GPRS通用分組無(wú)線(xiàn)服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是GSM移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 由于每一個(gè)傳感器都需要處理數(shù)據(jù)然后發(fā)送給無(wú)線(xiàn)模塊發(fā)送和接收，這種方式下控制器的消耗量非常之大，理論上每一種蔬菜需要一套監(jiān)測(cè)和無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)，也就需要兩個(gè)控制器，如果采用plc這種高成本的控制器，成本太高，另外單片機(jī)的功能只是控制傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，控制無(wú)線(xiàn)模塊傳送數(shù)據(jù)和對(duì)led燈進(jìn)行開(kāi)關(guān)量的控制，這種方式一個(gè)單片機(jī)足矣，綜上所述，我們選擇單片機(jī)作為現(xiàn)場(chǎng)控制器。方案2：AT89S52單片機(jī)控制器 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 針對(duì)以上課題，考慮到工控機(jī)成本較高，代價(jià)大，所以選取PLC與單片機(jī)兩套控制方案。 當(dāng)前市場(chǎng)上常用的控制器有工業(yè)控制計(jì)算機(jī)機(jī)，可編程邏輯控制器，單片機(jī)。（2） 該控制系統(tǒng)省略了光照檢測(cè)和控制遮光簾等裝置，有效的節(jié)約了成本，但 是沒(méi)有降低控制的效果。根據(jù)以上要求和理論依據(jù)可設(shè)計(jì)出如下機(jī)構(gòu)圖的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)置蔬菜參數(shù)，然后讓現(xiàn)場(chǎng)單片機(jī)對(duì)參數(shù)進(jìn)行控制，以后還可以根據(jù)需要對(duì)單片機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制。第2章 系統(tǒng)總體法案設(shè)計(jì)由于本科題只對(duì)光照進(jìn)行控制，光照的時(shí)間常數(shù)非常小，非常便于控制，另外由表（1）與表（2）可知，白天室外光照度滿(mǎn)足大于光補(bǔ)償點(diǎn)，小于光飽和點(diǎn)的要求，所以針對(duì)白天我們不需要對(duì)光照度進(jìn)行控制，到了夜間，光照度幾乎等于零，我們只需要根據(jù)不同的參數(shù)控制對(duì)應(yīng)的led燈提供大于光補(bǔ)償點(diǎn)的光照就能達(dá)到既節(jié)能又提高蔬菜光合作用效率的目的。 光照傳感器檢測(cè)到的光照參數(shù)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理運(yùn)用rs232發(fā)送到下位機(jī)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到上位機(jī)，也可以經(jīng)過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。（3） 遠(yuǎn)程監(jiān)控和檢測(cè)。通過(guò)控制卷簾機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度光照的控制，通過(guò)控制電磁 閥實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度的控制，通過(guò)控制CO2發(fā)生器對(duì)CO2濃度進(jìn)行控制。本課題只涉及到光照的檢測(cè)。 （1） 溫室大棚性能指標(biāo)的檢測(cè)。（2）在溫室管理方面，研制、開(kāi)發(fā)新型的溫室計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，利用實(shí)用的軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)友好的用戶(hù)界面，研制開(kāi)發(fā)針對(duì)性強(qiáng)、具有高水平的專(zhuān)家管理系統(tǒng)，提高溫室的管理水平。在控制方法上，一方面從對(duì)溫室單測(cè)點(diǎn)的角度來(lái)考慮，繼續(xù)進(jìn)行單因子控制方法的研究，著重在于如何提高溫室環(huán)境因子