【正文】 決定某一刻某一個端口被選通，其中AA、BB、其中3口OUT為信號輸出口，OUT端口接信號的處理及放大電路。 八路溫濕度采集電路圖中M1A至M1H分別為8個傳感器，他們分別放到所測環(huán)境的8個不同位置，由AD590的性質(zhì)不難得出0至7端口輸出電壓=10，然后0至7端口再接到溫濕度選擇電路中即可。對8255初始化的程序如下：MOV A ，80H ；置方式控制字 方式0MOV DPTR，6003H ；指向8255口地址MOVX DPTR A本設(shè)計采用8255的A口B口連接LED顯示器，用C口進(jìn)行報警和相應(yīng)設(shè)備的啟動，所以PA口PB口PC口的地址分別為6000H，6001H和6002H。8255A的、分別與AT89C51的、相連，8255A的RESET與AT89C51的RST相連。4） 電源和地線采用單一+5V電源。當(dāng)RESET為高電平時，8255A內(nèi)部所有寄存器清零。當(dāng)為低電平時，表示CPU對8255A進(jìn)行寫操作。當(dāng)為低電平時，表示CPU對8255A進(jìn)行讀操作。當(dāng)有效時，和的四種組合00、011分別選擇A、B、C、口和控制寄存器，所以一片8255A共有4個I/O地址。有效時表示選中本片。2） 尋址線尋址線、和，用于選擇8255的三個端口和控制寄存器。8255有40個引腳，下面根據(jù)功能分類說明。對于方式0，如果不要設(shè)定C口的聯(lián)絡(luò)信號，則只需要設(shè)置方式控制字；如果要設(shè)定C口的某些位為聯(lián)絡(luò)信號，則只需設(shè)置C口的位置/復(fù)位控制字。6264的寫選通信號連接到AT89C51的上，讀選通信號連接到AT89C51的上，這樣單片機(jī)就能把程序采集來的數(shù)據(jù)。由于本設(shè)計采用大量溫濕度傳感器，所以一片AT89C51芯片是不夠用的，所以要對AT89C51的數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行擴(kuò)展，因此，選用RAM6264數(shù)據(jù)存儲器一片。對于簡單的測控系統(tǒng)，用它存放運(yùn)算的中間結(jié)果，容量是夠用的。在通電瞬間，電容C通過電阻R充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。本設(shè)計采用上電復(fù)位電路。當(dāng)幾個中斷源同時向CPU請求中斷，要求CPU提供服務(wù)的時候，就存在CPU優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷請求，于是一些微處理器和單片機(jī)規(guī)定了每個中斷源的優(yōu)先級別。其中，兩個外部中斷源；兩個片內(nèi)定時器/計數(shù)器（T0、T1）的溢出中斷源TE0和TF1；一個片內(nèi)串行口接受或發(fā)送中斷源RI或TI。T1具有方式0、方式1和方式2三種工作方式。它們具有計數(shù)和定時兩種工作方式以及四種工作模式。如何區(qū)別片內(nèi)、片外RAM空間呢？片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器最大可以尋址256個單元，片外最大可擴(kuò)展64K字節(jié)RAM，并且片內(nèi)使用的是MOV指令，片外64K ROM空間專門為MOVX指令所用。 在程序存儲器中，有6個地址單元被保留用于某些特定的地址。每個端口都包括一個鎖存器（即特殊功能寄存器P0～P3），一個輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器，作輸出時數(shù)據(jù)可以鎖存，作輸入時數(shù)據(jù)可以緩沖，但是這四個通道的功能完全不同。I/O口結(jié)構(gòu)：AT89C51單片機(jī)有4個8位并行I/O接口，記作P0、PP2和P3，每個端口都是8位準(zhǔn)雙向口，共占32根引腳。其振蕩頻率范圍是1～12MHz。電容器C1和C2通常都取30pF左右，選用不同的電容量對振蕩頻率有微調(diào)作用。反向放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2。2）控制器控制器包括程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID等。下面說明控制器和運(yùn)算器。CPU的結(jié)構(gòu) CPU是單片機(jī)內(nèi)部的核心部分，是單片機(jī)的指揮和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它決定了單片機(jī)的主要功能特性。然后系統(tǒng)返回再進(jìn)行溫濕度和濕度的巡回測量和顯示。濕度也是按照每個點(diǎn)測量5次然后取平均值的方法計算，來減少干擾因素帶來的誤差，8個點(diǎn)的濕度測量完成后計算并顯示大棚的平均濕度。PA口、PB口、PC口均為輸出口，PA口、PB口為顯示輸出，PC口為報警和相關(guān)設(shè)備驅(qū)動口。看門狗采用硬件看門狗電路，防止程序在運(yùn)行過程中“跑飛”， 保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。單片機(jī)是控制系統(tǒng)的核心部分。本文介紹的分布式單總線溫室大棚溫濕度自動控制系統(tǒng)，采用全數(shù)字化設(shè)計，直接監(jiān)測每個棚內(nèi)不同部分的溫濕度，通過對溫濕度的良好控制，有效地提高溫室的產(chǎn)量。二氧化碳含量過大和濕度過大都會導(dǎo)致溫濕度升高。塑料大棚經(jīng)常處于密閉狀態(tài)，蒸發(fā)量大大減小，內(nèi)部濕度一般在80%90%，濕度過大極易導(dǎo)致病蟲害的發(fā)生。大棚內(nèi)白天增溫快，當(dāng)棚外平均氣溫為 15℃時，棚內(nèi)可達(dá) 40℃50℃。%時，可使溫室的光合作用速率增加 1 倍以上，增產(chǎn)20%80%；%時，光合作用幾乎停止。為了增產(chǎn)、增收，要注意大棚內(nèi)部的氣體、溫濕度和濕度3個重要因素。塑料大棚是開發(fā)日光資源、充分利用太陽光能的主要形式之一，能避光、增產(chǎn)、保濕，為溫室生長創(chuàng)造一個良好環(huán)境。這在給各國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時，也極大地推動了各國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。國內(nèi)外溫室計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r計算機(jī)的發(fā)展最早可以追溯到上個世紀(jì)的40年代，但將計算機(jī)用于環(huán)境控制則開始于20世紀(jì)60年代。近年來電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，帶來了溫室控制與管理技術(shù)方面的一場革命，隨著“設(shè)施農(nóng)業(yè)”、“虛擬農(nóng)業(yè)”等新名稱的出現(xiàn)，“設(shè)施園藝”、“虛擬溫室”的概念也應(yīng)運(yùn)而生。農(nóng)業(yè)環(huán)境控制工程作為農(nóng)業(yè)生物速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)手段是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志，農(nóng)業(yè)設(shè)施的自動檢測與控制是我國急待發(fā)展的項目。研究溫室環(huán)境信息進(jìn)行模擬、分析、預(yù)測，研究開發(fā)基于作物成長栽培環(huán)境的溫室環(huán)境多因子智能化綜合測控系統(tǒng)，研究高效生產(chǎn)的溫室環(huán)境綜合測控模式與配套設(shè)施等將是今后主要研究內(nèi)容。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到長足發(fā)展，受控農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室工程已成為工廠化高效農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分。在農(nóng)業(yè)種植問題中，溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學(xué)化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，達(dá)到作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效盼栽培目的。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多路溫度信號采集與顯示，通過進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理，發(fā)出控制信號達(dá)到控制對象正常的目的。 設(shè)計思路本設(shè)計采用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理與控制單元，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)控制溫度傳感器經(jīng)過處理的信號，把信號通過單總線傳遞到單片機(jī)上。（3）用十進(jìn)制數(shù)碼管動態(tài)顯示所測環(huán)境溫度。內(nèi)容：（1）安全溫度范圍為30—50℃，最小區(qū)分度為1℃，標(biāo)準(zhǔn)溫度≤1℃。同時此系統(tǒng)設(shè)有看門狗電路模塊，可以防止程序在運(yùn)行過程中“跑飛”，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。 總體要求在此系統(tǒng)中，溫度傳感器獲得所測環(huán)境中的檢測溫度信號，信號處理和放大后，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)部，顯示于LED顯示器上。另一種是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為“哈佛”結(jié)構(gòu)，目前的單片機(jī)采用此種結(jié)構(gòu)較多。單片機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)：一種是在通用微型計算機(jī)中廣泛采用的，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器共用一個存儲器空間的結(jié)構(gòu)，稱為“馮溫室大棚溫度濕度自動控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄1 緒 論 1 課題背景 1 總體要求 1 具體要求 1 設(shè)計思路 1 溫室大棚計算機(jī)控制的概況 12 系統(tǒng)組成與工作原理 3 系統(tǒng)的硬件總體結(jié)構(gòu)框圖 3 系統(tǒng)的工作原理 33 系統(tǒng)主要硬件電路模塊設(shè)計 4 AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)組成 4 AT89C51的復(fù)位電路 5 數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展 6 八路溫濕度采集電路 8 八路溫濕度選擇電路 9 單路溫濕度處理電路 9 A/D轉(zhuǎn)換電路 10 電源穩(wěn)壓電路 11 聲光報警電路 12 看門狗電路 12 顯示電路 13 數(shù)字溫濕度傳感器DS1820和濕度檢測電路 14 DS1820 的主要特性 14　DS1820 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 15 DS1820的工作原理 15 DS1820使用中注意事項 16 濕度檢測電路 174 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 18 18 18 19 20 20結(jié)束語 21致 謝 22參考文獻(xiàn) 23附 錄 241 緒 論 課題背景單片機(jī)自1976年由Intel公司推出MCS48開始，迄今已有二十多年了。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動化、汽車電子、PC機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。諾依曼”結(jié)構(gòu)。本文介紹的分布式單總線溫室大棚溫濕度濕度自動控制系統(tǒng)，采用全數(shù)字化設(shè)計，直接監(jiān)測每個棚內(nèi)不同部分的溫濕度，通過對溫濕度的良好控制，有效地提高溫室的產(chǎn)量。單片機(jī)將給定的溫度安全范圍與測量的溫度相比較，若測量溫度在給定的溫度安全范圍則表明所測環(huán)境溫度正常，各工作器件可在此環(huán)境中繼續(xù)工作；若測量溫度不在給定的溫度安全范圍內(nèi)，則相應(yīng)報警系統(tǒng)工作，發(fā)出報警，說明所測環(huán)境溫度需要調(diào)整。 具體要求本方案中整個系統(tǒng)由溫度采集電路，溫度選擇電路，溫度處理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，單片機(jī)處理電路，聲光報警電路，看門狗電路，顯示電路等組成，軟件選用匯編語言編程。（2）溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃。（4）由于單片機(jī)無操作系統(tǒng)，若程序出現(xiàn)異常無法正常工作，故本系統(tǒng)采用了一個硬件看門狗來防止程序“跑飛”，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。單片機(jī)數(shù)據(jù)處理之后，發(fā)出控制信息改變報警和控制執(zhí)行模塊的狀態(tài)，同時將當(dāng)前溫度信息發(fā)送到LED進(jìn)行顯示。 溫室大棚計算機(jī)控制的概況現(xiàn)代化溫室，通過傳感器技術(shù)、微型計算機(jī)及單片機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，能自動測控溫室的環(huán)境，其中包括溫濕度、濕度、光照、濃度等，使作物在不適宜生長發(fā)育的反季節(jié)中，獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，達(dá)到早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的。隨著微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐步采用配置靈活、開放式結(jié)構(gòu)、運(yùn)算能力較強(qiáng)、高可靠性、完善的開發(fā)手段及具有數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析、打印報表等功能的測控系統(tǒng)所代替，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。支持溫室工程的相關(guān)技術(shù)，如溫室環(huán)境復(fù)雜系統(tǒng)的建模技術(shù)與專家決策支持系統(tǒng)、溫室環(huán)境智能測控技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)、溫室環(huán)境調(diào)配工程技術(shù)與設(shè)施研究等已成為當(dāng)前該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和研究熱點(diǎn)問題。目前，我國農(nóng)業(yè)正處在從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向以優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。應(yīng)用自動控制和電子計算機(jī)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。溫室計算機(jī)控制與管理系統(tǒng)正在不斷吸收自動控制和信息管理領(lǐng)域新的理論和方法，結(jié)合溫室作物種植的特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，逐步完善，從而使溫室種植業(yè)實(shí)現(xiàn)真正意義上的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化。20世紀(jì)80年代初誕生了第一批溫室控制計算機(jī)，此后溫室計算機(jī)控制及管理技術(shù)便率先在發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用，后來各發(fā)展中國家也都紛紛引進(jìn)、開發(fā)出適合自己的系統(tǒng)。本文溫濕度自動控制系統(tǒng)是針對溫室大棚溫濕度控制而設(shè)計，也可用于糧食倉儲、冷庫及煙葉發(fā)酵等場合的溫濕度控制。溫室大棚作為一個相對封閉的環(huán)境，其內(nèi)部形成了一個小氣候環(huán)境，良好的空氣環(huán)境是溫室正常生長的重要條件。氣體主要是指棚內(nèi)的二氧化碳的含量。溫室生長的適宜溫濕度為 20℃30℃。因此，要適時調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫濕度，避免高溫危害。現(xiàn)在對大棚內(nèi)氣體、溫濕度和濕度的有效調(diào)節(jié)，主要是通過適時的通風(fēng)來實(shí)現(xiàn)。通過調(diào)節(jié)溫濕度可以有效地控制二者的濃度。2 系統(tǒng)組成與工作原理 系統(tǒng)的硬件總體結(jié)構(gòu)框圖本系統(tǒng)為一個全自動的溫室大棚溫濕度巡回檢測與控制系統(tǒng)，由以下幾部分組成：AT89C51單片機(jī)，溫濕度傳感器，8255并行口電路A/D轉(zhuǎn)換器變送器，驅(qū)動電路報警和顯示電路組成，其接口部分包括單片機(jī)外擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲器6264一片和地址鎖存器74LS373，： 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)框圖文中按模塊分別對各單元電路進(jìn)行電路設(shè)計，然后進(jìn)行硬件電路集成。八通道溫濕度傳感器由八選一模擬選擇開關(guān)循環(huán)