【正文】 定指令暫存器來改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng)RS為“0”時(shí)而R/W為“1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到DB6DB0中。（5）顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）：模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM提供642個(gè)位元組的空間，最多可控制4行16字（64個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù)RAM時(shí)，可分別顯示CGROM與CGRAM的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0000000006共4個(gè)）將選擇CGRAM的自定義字型，02H—7FH的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F），GB（A1A0F7FFH）。DFF=1為開顯示（DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF)。利用STATUS RD 指令,可以將BF讀到DB7總線,從而檢驗(yàn)?zāi)K之工作狀態(tài)。BF=1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作,此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。 模塊并行接口說明表33 LCD12864液晶顯示器的引腳功能管腳號(hào)管腳符號(hào)電平 管腳功能描述1VSS0V邏輯電源地2VDD+5V邏輯電源+5V3 V0 對(duì)比度（亮度）調(diào)整4RS(CS)H/LRS=“H”表示DB7DB0為顯示數(shù)據(jù)RS=“L”表示DB7DB0為顯示指令數(shù)據(jù)5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H“數(shù)據(jù)被讀到DB7DB0R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的數(shù)據(jù)被寫到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信號(hào)714DB0DB7H/L三態(tài)數(shù)據(jù)總線15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC空腳17/RESETH/L系統(tǒng)復(fù)位，低電平有效18 VOUT LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端19LEDAVDD背光電源，LED+(+5V)20LEDKVSS背光電源，LED(0V)控制器接口信號(hào)說明：（1） RS，R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式：表34 RS、R/W選擇模式RSR/W功能說明LLMPU寫指令到指令暫存器（IR）LH讀出忙標(biāo)志（BF）及地址記數(shù)器（AC）的狀態(tài)HLMPU寫入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)暫存器（DR）HHMPU從數(shù)據(jù)暫存器（DR）中讀出數(shù)據(jù)(2)E信號(hào)表35 E信號(hào)E狀態(tài)執(zhí)行動(dòng)作結(jié)果高—低I/O緩沖—DR配合/W進(jìn)行寫數(shù)據(jù)或指令高DR—I/O緩沖配合R進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或指令低/低—高無可以顯示84行1616點(diǎn)陣的漢字. 。液晶的電路連接比較簡(jiǎn)單，把LCD12864與單片機(jī)的P0口進(jìn)行通信。液晶屏顯示初始時(shí)間為2007年7月26日0時(shí)0分0秒，我們可以通過按鍵來調(diào)整時(shí)間。另外，由于DS1302提供了31*8位的RAM并帶有備用電源，可采用它來存儲(chǔ)目標(biāo)濕度、當(dāng)前水閥狀態(tài)等變量、防止主電源掉電后數(shù)據(jù)丟失。 ，若時(shí)間有誤差可用鍵盤設(shè)置。Vcc——+5V電源。用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。D0為最低位，D7為最高。D7～D0——數(shù)據(jù)輸出線。EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換；EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。通常使用頻率為500KHZ的時(shí)鐘信號(hào)。CLK——時(shí)鐘信號(hào)。A、B、C——地址線。START上升沿時(shí)，復(fù)位ADC0809：START下降沿時(shí)啟動(dòng)芯片，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；A/D轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。對(duì)應(yīng)ＡＬＥ上跳沿，Ａ、B、Ｃ地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。后通過A/D轉(zhuǎn)換芯片0809，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送到單片機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)有:(1)測(cè)量范圍:014 PH(2)分辨率:(3)精度:(4)溫度補(bǔ)償:℃本設(shè)計(jì)PH值檢測(cè)裝置，土壤pH值的測(cè)試采用的則是電位分析法。由于肥料一般或呈堿性，或溶于水后，在作物所能承受的濃度范圍內(nèi)pH大于農(nóng)藝要求，故施肥時(shí)，往往加酸，在本論文中，“pH調(diào)節(jié)液”一般指酸。圖37 DHT11復(fù)位時(shí)序總線為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開始,則DHT11沒有響應(yīng),，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。 1. 通訊過程如圖36所示 圖36 通訊過程總線空閑狀態(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(cè)到起始信號(hào)。 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)據(jù)+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。另外，建議連接線長(zhǎng)度短于20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。 ３、外型與引腳排列 圖34 DHT11外型及管腳連接接口說明 DHT11數(shù)字濕溫度傳感器連接電路簡(jiǎn)單，只需要占用控制器一個(gè)I/O口即可完成上下位的連接。⑨ 測(cè)量濕度范圍從20％RH到90％RH；測(cè)量溫度范圍從0℃到50℃。⑦卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，超低功耗。其中，濕度為高16位。⑥40bit 二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。 ⑤全部校準(zhǔn)。并且，不需要額外電器元件。 ②數(shù)字信號(hào)輸出，從而減少用戶信號(hào)的預(yù)處理負(fù)擔(dān)。由于DHT11的諸多優(yōu)點(diǎn),使其在自動(dòng)控制和家電消費(fèi)品領(lǐng)域中擁有較高的應(yīng)用價(jià)值。整流濾波后得到的直流輸入電壓U4接在LM7805輸入端和公共端之間，在LM7805的輸出端即可得到穩(wěn)定的+5V輸出電壓U5。穩(wěn)壓集成塊的作用就是將不穩(wěn)定的直流電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓U5。整流電路的作用是將交流電壓U2轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的直流電壓U3。特別是三端集成穩(wěn)壓器，芯片只引出三個(gè)端子，分別接輸入端、輸出端和公共端，基本上不需外接元件，而且內(nèi)部有限流保護(hù)、過熱保護(hù)和過壓保護(hù)電路，使用十分安全、方便[6]。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的RAM狀態(tài)。在復(fù)位有效期間，ALE引腳輸出高電平。只要RST保持高電平，單片機(jī)就循環(huán)復(fù)位。單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在時(shí)鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的RST引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘振蕩脈沖(2個(gè)機(jī)械周期)以上的高電位，單片機(jī)便實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。AT89S52最小系統(tǒng)接線如圖32所示，在XTAL，在RESET端接上相應(yīng)的電阻、電容，如需要按鍵復(fù)位，加上按鍵即可組成一個(gè)最小系統(tǒng)，按要求通電后，系統(tǒng)就可以工作了。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 串行時(shí)鐘， 復(fù)位腳。 AT89S52最小系統(tǒng) 在本設(shè)計(jì)中，AT89S52單片機(jī)的P0口用于單片機(jī)與LCD12864之間的數(shù)據(jù)傳送，~ 。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。EA/VPP:訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。否則，ALE 將被微弱拉高。如果需要，通過將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3 端口（）：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P1 端口（）：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。在 flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令 字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。芯片引腳封裝：AT89S52引腳封裝圖如圖31所示?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。1 、主要特性l 與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容l 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器l 1000次擦寫周期l 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hzl 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器l 32個(gè)可編程I/O口線l 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器l 八個(gè)中斷源l 全雙工UART串行通道l 低功耗空閑和掉電模式l 掉電后中斷可喚醒l 看門狗定時(shí)器l 雙數(shù)據(jù)指針l 掉電標(biāo)識(shí)符AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。主要由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、I/O接口三大功能部分通過總線有機(jī)連接而成，在外部通過I/O接口配置各種外部設(shè)備就構(gòu)成微機(jī)的硬件系統(tǒng)[7]。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，單片機(jī)主要用于控制，所以又稱微控制器（MicroControllerUnit）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。溫濕度傳感器DHT11外觀圖如圖23所示。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(jiǎn)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(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。DHT11產(chǎn)品概述 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。但由于符合應(yīng)用要求的土壤濕度傳感器購(gòu)買麻煩、價(jià)格昂貴且在最后演示時(shí)還得需要土壤樣本，故本設(shè)計(jì)選取了空氣濕度溫度傳感器作為替代。下面對(duì)各種濕度傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所用的I/O口不是很多，而且需要的按鍵數(shù)目不多，故選用獨(dú)立式鍵盤。上拉電阻保證了按鍵斷開時(shí)，I/O口線上有確定的高電平。獨(dú)立式按鍵接口電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大。LCD12864液晶顯示PH值檢測(cè)電路AT89S52單片機(jī)PH值執(zhí)行裝置溫度濕度傳感器灌溉控制電路步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路鍵盤控制電路時(shí)間電路DS1302系統(tǒng)時(shí)鐘器 圖21智能灌溉系統(tǒng)基本模塊原理框圖 鍵盤電路獨(dú)立式按鍵是指直接用一根I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。系統(tǒng)支持的灌溉方式靈活多樣，用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行模式選擇。這種灌溉方式主要應(yīng)用于特殊情況[4]。用戶可通過灌溉方式切換鍵切換到時(shí)間控制方式。同時(shí)單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的灌溉狀況在現(xiàn)實(shí)模塊的顯示屏上顯示出來。單片機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)和單片機(jī)內(nèi)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若收到的數(shù)據(jù)低于設(shè)定的數(shù)值，則步進(jìn)電機(jī)控制電路模塊啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行灌溉。在本系統(tǒng)中，PH值執(zhí)行裝置通過單片機(jī)控制電磁閥，當(dāng)所測(cè)PH值達(dá)不到土壤的PH值要求時(shí)，單片機(jī)通過PH值執(zhí)行裝置開啟PH值電磁閥；濕度灌溉分兩種控制方式：閉環(huán)控制方式和時(shí)間控制方式，用戶可在兩種方式之間自由選擇。本設(shè)計(jì)總分為六大模塊：溫濕度采集電路模塊、PH值檢測(cè)模塊、時(shí)鐘模塊、鍵盤接口電路模塊和液晶顯示電路模塊、步進(jìn)電機(jī)控制電路模塊。模塊化設(shè)計(jì)已被廣泛應(yīng)用于機(jī)床、電子產(chǎn)品、航天、航空等設(shè)計(jì)領(lǐng)域。所謂的模塊化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單地說就是將產(chǎn)品的某些要素組合在一起，構(gòu)成一個(gè)具有特定功能的子系統(tǒng)，將這個(gè)子系統(tǒng)作為通用性的模塊與其他產(chǎn)品要素進(jìn)行多種組合，構(gòu)成新的系統(tǒng)，產(chǎn)生多種不同功能或相同功能、不同性能的系列產(chǎn)品。392 方案設(shè)計(jì)與論證 總體方案論證本課題以AT89S52單片機(jī)為主要硬件模塊，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤溫度、濕度、PH值、EC值（灌溉液中肥料濃度）進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)，當(dāng)所測(cè)的實(shí)際濕度、PH值和EC值低于警戒值時(shí)，將觸發(fā)灌溉控制器裝置，進(jìn)行自動(dòng)灌溉，系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制灌溉方式，隨時(shí)灌溉，從而也體現(xiàn)了多用途、人性化的現(xiàn)代智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。其中HR6100系列成本較低，是一種小型自動(dòng)灌溉控制器，主要是面對(duì)家庭庭院和小面積的商業(yè)綠化場(chǎng)地的灌溉，而MICROMASTER，系列產(chǎn)品是HARDIE公司為進(jìn)行大面積灌溉而開發(fā)的控制器。隨著控制技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，以色列開發(fā)出了現(xiàn)代診斷式控制器，這種控制器把以前不可能采集到的信息通過