【正文】 ..........................................................................................................41 致謝 ......................................................................................................................................42 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................43 附錄 電路圖 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 第一章 引言 目前，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、軍事等各個(gè)方面都向自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化發(fā)展。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展電子技術(shù)迅猛發(fā)展。單片機(jī)就是其中之一，它正朝著多品種和高性能發(fā)展，正在進(jìn)一步向著 COMS 化、小體積、低功耗、高性能、大容量和外部電路內(nèi)裝化等多個(gè)方向發(fā)展。 隨著農(nóng)業(yè)的規(guī)模化、系統(tǒng)化，傳統(tǒng)的管理方法需要大量的人力而 且不能及時(shí)。本文將介紹一個(gè)可以自動(dòng)定時(shí)、多路澆水、定澆水時(shí)間的系統(tǒng)，它主要基于 51 單片機(jī)來設(shè)計(jì)，并將隨著社會(huì)生活的進(jìn)步、人們對(duì)效率的要求，將會(huì)得到大量的應(yīng)用和不斷的完善。 單片機(jī)的概述 為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，微型計(jì)算機(jī)不斷地更新?lián)Q代，新產(chǎn)品層出不窮。 單片微型計(jì)算機(jī) (SingleChip Microputer)簡(jiǎn)稱單片機(jī)。特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱微控制器 (Microcontroller)。因此單片機(jī)只需要與適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。 單 片機(jī)的分類及發(fā)展 20 世紀(jì) 80 年代以來，單片機(jī)有了新的 長(zhǎng)足 發(fā)展，各 個(gè) 半導(dǎo)體器件廠商也 相繼 推出自己的產(chǎn)品。 如果 按照 CPU 對(duì)數(shù)據(jù)處理 的 位數(shù)來分，通?？梢?把 單片機(jī)分為 4 位 的 單片機(jī)、8 位 的 單片機(jī)、 16 位 的 單片機(jī)、 32 位 的 單片 機(jī)四類。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 第一階段 (19701974)為 4 位的單片機(jī)的階段。 第二階段 (19741978)為低中檔 的 8 位單片機(jī) 的 階段。 第三階段 (19781983)為高檔 的 8 位單片機(jī)階段。 還是 以 Intel 公司的 MCS48 系列單片機(jī)為代表，在片內(nèi) 還 增加了串行接口，有多級(jí) 的 中斷處理系統(tǒng)， 還 有 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，片內(nèi)RAM 和 ROM 容量 也 增大 了 ，尋址范圍 已經(jīng) 可達(dá) 64KB，有的片內(nèi) 還加有 A/D 轉(zhuǎn)換接口。 第四階段 (1983現(xiàn)在 )為 8 位 額 單片機(jī)鞏固發(fā)展 的 階段 和 16 位單片機(jī)、 32 位單片機(jī)推出 的 階段。近年來，各個(gè)計(jì)算機(jī)廠家已進(jìn)入 了 高性能的 32 位單片機(jī) 的 研制 和 生產(chǎn)階段， 32 位單片機(jī)除了具有更高的集成度 以 外，主振頻率已 經(jīng) 達(dá) 到 20MHz，這使 32 位 的 單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度 可以 16 位單片機(jī)快得多，性能比 8 位、 16 位單片機(jī) 也 更加優(yōu)越。 正是由于單片機(jī)具有上述顯著的特點(diǎn)，使得單片機(jī)應(yīng)用 的 范圍 也 日益擴(kuò)大。使用軟件來實(shí)現(xiàn)。 灌溉技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)介 生命之起源，水為必然條件。人文明之?dāng)?shù)千年的歷史，為水而奮斗 可以說 是 非常 重要的篇章。 20 世紀(jì)以前， 人類 經(jīng)過 了 數(shù)個(gè)世紀(jì)的探索，學(xué)會(huì)了攔河蓄水，筑渠引水 和 開畦煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 灌溉的技術(shù)。 怎樣 生產(chǎn) 大量 的糧食， 來 為 飛快 增長(zhǎng)的人口提供糧食， 如何 提高水的利用率 已經(jīng) 成了 20 世紀(jì) 的 一大難題， 而且伴 隨著勞務(wù)成本大的迅速 提高 ，怎樣 節(jié)省 人力 來消減 勞務(wù)成本 也 成了 亟待解決 的問題。但因?yàn)榻?jīng)濟(jì)及技術(shù)落后，不幾年即紛紛下馬。經(jīng)過數(shù)年努力，已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。限于本論文的篇幅，這里只設(shè)計(jì)自動(dòng)系統(tǒng)， 有八路出水，而采用什么節(jié)水設(shè)備，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合自行選取，只需對(duì)接到出口即可。狀態(tài)顯示在平時(shí)模式現(xiàn)實(shí)當(dāng)前時(shí)間及星期幾，從左至右，前兩位顯示時(shí)，中 間兩位顯示分，最后一位顯示星期。制作出適合系統(tǒng)運(yùn)行的電源。提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際控制的能力； (2) 培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖標(biāo)及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力； (3) 學(xué)會(huì)對(duì)課程設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較、熟悉系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟； (4) 掌握計(jì)數(shù)器、加法器、 LED 的使用； (5) 掌握數(shù)碼管顯示電路的應(yīng)用與按鍵設(shè)置。 圖 31 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)硬件的選擇 (1)控制系統(tǒng)模塊的方案選擇和論證 方案一：采用 89C2051 芯片作為硬件核心，有 2KB 的存儲(chǔ)空間，雖然加上端口擴(kuò)展，鍵盤不做獨(dú)立式的，也可以滿足 電路要求，但是它無法擴(kuò)展 ROM，也不能用C 語言編程，因?yàn)?C 的第一條指令是跳轉(zhuǎn)，會(huì)浪費(fèi)很多空間，因此導(dǎo)致空間不夠，就只能用匯編語音。 方案二：采用 89C51 芯片作為硬件核心，采用 FlashROM，內(nèi)部具有 4KB ROM存儲(chǔ)空間，能于 3V 的超低壓工作，而且與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容，有 40 個(gè) 顯示模塊 AT89C51 電源模塊 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 澆水輸出模塊 鍵盤模塊 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 引腳，完全滿足電路要求，具有電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片進(jìn)行多次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。 (2)顯示模塊選擇方案和論證 方案一：采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比較合適，如果用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi)，且價(jià)格也相對(duì)比較高，所以不采用此種作為顯示。 方案三：采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描， LED 數(shù)碼管價(jià)格適中，對(duì)于顯示 數(shù)字最合適，而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí)，占用的單片機(jī)口線少。 (3)時(shí)鐘電路的選擇方案和論證 方案一：采用 DS12887 時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘， DS12887 芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，雖然精度高，但是成本相對(duì)高，本設(shè)計(jì)不需要如此顯示精度及詳細(xì)度。采用此種方案可以減少芯片的使用，節(jié)約成本，適用更多的用戶需求。 (4)鍵盤模塊的選擇方案和論證 方案一：采用獨(dú)立式 的 非編碼鍵盤 模式 ，在 此種連接方式 中，每個(gè)按鍵都是 相互獨(dú)立的，均需占用 CPU 的一條 I/O 輸入數(shù)據(jù)線。 在本設(shè)計(jì)中采用方案一的鍵盤來對(duì)現(xiàn)實(shí)電路，和澆水設(shè)置進(jìn)行設(shè)定。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 第四章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 硬件電路是系統(tǒng)的重要部分，在本次設(shè)計(jì)中主要是以 AT89C51 為核心控制器。下面分別介紹各個(gè)控制電路的功能及工作原理。它 低電壓、高性能 。 因?yàn)?將多功能 8 位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器 結(jié)合 在 一 個(gè)芯片中， 使得 ATMEL 的 89C51 成為 一種高效 的 微控制器 89C 單片機(jī)，為 許多 嵌入式 的 控制系統(tǒng) 完美的 提供了一種 不僅 靈活性高 而 且價(jià)廉的方案。 CPU 包括運(yùn)算器、控制器；存儲(chǔ)器包括程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。如圖 42 所示： 圖 42 AT89C51 封裝和引腳分配 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 1. 電源引腳 (2 條 ) ① Vcc (40 腳 )：電源端，接 +5V 電源 。 2. 控制引腳 (6 條 )