【正文】 進(jìn)行比較，以決定大棚溫濕度的控制過程，按照相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱，降溫或者是澆水，通風(fēng)等。雖然這種自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，適合規(guī)?；a(chǎn)，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，通過改變大棚溫室度的設(shè)定目標(biāo)，可以自動(dòng)的對大棚內(nèi)溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是這種調(diào)節(jié)對作物的生長來說還是相對滯后的，難以介入作物生長的內(nèi)在規(guī)律。國外大棚業(yè)正致力于高科技發(fā)展，遙測技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制局域網(wǎng)已逐漸應(yīng)用于大棚的管理和控制中，近幾年各國溫度控制技術(shù)提出建立大棚行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，朝著網(wǎng)絡(luò)化，大眾化，大規(guī)模，無人化的方向發(fā)展的思路。利用傳感器測量大棚內(nèi)的溫濕度經(jīng)過信號(hào)處理，將傳感器測得的數(shù)據(jù)送至控制系統(tǒng)（STC89C51），與預(yù)設(shè)的農(nóng)作物最適合生長的溫濕度值的上下限進(jìn)行對比，并通過顯示電路將測得的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)比較的結(jié)果對調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，啟動(dòng)相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備如噴水機(jī)，吹風(fēng)機(jī)，加熱器，降溫等，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫濕度狀態(tài)。這樣就實(shí)現(xiàn)了對大棚溫濕度的自動(dòng)控制。 。 。 ，系統(tǒng)可自動(dòng)報(bào)警，并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制繼電器對大棚溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)只要由檢測電路、顯示電路、復(fù)位電路、報(bào)警電路、鍵盤電路以及調(diào)節(jié)電路組成。采用STC89C51作為主控制單片機(jī)。單片機(jī)STC89C52的簡介及工作原理 STC89C51的主要特性 4K字節(jié)可重復(fù)擦寫閃存儲(chǔ)器 全靜態(tài)工作：0HZ24MHZ 128字節(jié)內(nèi)部RAM 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 可編程UART串行通信口 空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 VCC：供電電壓。GND：接地。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。RST：復(fù)位輸入。 即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 l／6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的信號(hào)不出現(xiàn)。EA／VPP：外部訪問允許。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。 復(fù)位電路整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。 此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。但RAM，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，串口和中斷系統(tǒng)仍在工作。 單片機(jī)的CPUMCS51單片機(jī)的CPU由運(yùn)算器、控制器和若干個(gè)特殊功能寄存器組成，運(yùn)算器可以加、減以及各種邏輯運(yùn)算，還可以進(jìn)行乘除運(yùn)算。CPU中使用的特殊功能寄存器ACC、B、PSW、SP和DPTR。在做乘除運(yùn)算時(shí)，B寄存器用來存放一個(gè)操作數(shù)，也用來存放運(yùn)算后的一部分結(jié)果；若不作乘除操作時(shí)，則B可用做通用寄存器。表2 PSW狀態(tài)寄存器D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OVP其中各位的意義如下：CY（）：高位進(jìn)位標(biāo)志位。 AC（）：輔助進(jìn)位標(biāo)志。 RS1（）、RS0（）：寄存器組選擇控制位。用戶通過改變RS1和 RS0的狀態(tài)可以方便地決定R0～R7的實(shí)際物理地址。表3 RSRS2與工作寄存器組的關(guān)系RS1RS0寄存器組RAM中的地址00110101012300H07H08H0FH10H17H18H1FHOV（）：溢出標(biāo)志位。 P（）：奇偶校驗(yàn)位，在每一個(gè)指令周期中，若累加器（A）中的“1”的位個(gè)數(shù)是奇數(shù)個(gè)則P＝1，偶數(shù)個(gè)則P＝0單片機(jī)的內(nèi)存空間 從物理地址空間看，89C51有4個(gè)存儲(chǔ)器地址空間，片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、片外程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)情況如下：（1）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）4K字節(jié)。 （3）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）256字節(jié)。表4 C51單片機(jī)的特殊功能寄存器地址及符號(hào)表示特殊功能寄存器符號(hào)片內(nèi)RAM地址名稱*ACCE0H累加器*BF0H乘法寄存器*PSWD0H程序狀態(tài)字寄存器SP81H堆棧指針DPL、DPH82H、83H數(shù)據(jù)指針（低8位和高8位）*IEA8H中斷允許寄存器*IPB8H中斷優(yōu)先級(jí)寄存器*P080HP0口鎖存器*P190HP1口鎖存器*P2A0HP2口鎖存器*P3B0HP3口鎖存器PCON87H電源控制及波特率選擇寄存器*SCON98H串行口控制寄存器SBUF99H串行數(shù)據(jù)緩沖器*TCON88H定時(shí)器控制寄存器TMOD89H定時(shí)器方式選擇寄存器TL0、TH08AH、8BH定時(shí)器0低8位、高8位TLTH18CH、8DH定時(shí)器1低8位、高8位89C51單片機(jī)的片內(nèi)RAM雖然字節(jié)數(shù)雖然不很多，但卻起著很重要的作用。對于51系列單片機(jī)安排里21個(gè)特殊功能寄存器。表4所示為89C51單片機(jī)特殊功能寄存器地址及符號(hào)表。 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)單片機(jī)與外部設(shè)備交換信息一般采用兩種方式，即查詢方式和中斷方式。而采用查詢方式就很難做到及時(shí)采集、實(shí)時(shí)控制。定時(shí)器控制寄存器TCON中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP有5個(gè)中斷源，即兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)外部中斷、兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行口中斷。TF1（）：計(jì)時(shí)器 1溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢出時(shí)，由硬件設(shè)定為 1，在執(zhí)行相對的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清 0。TR1（）：計(jì)時(shí)器1啟動(dòng)控制位，可以由軟件來設(shè)定或清除。 TR0=1時(shí)，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作，TR0=時(shí)關(guān)閉。IE1（）：外部中斷 1工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來時(shí)，硬件自動(dòng)設(shè)定此位，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。IT1 （）：外部中斷 1工作形式選擇，IT1=1時(shí)，由下降緣產(chǎn)生外部中斷，IT1=0時(shí)，則為低電位產(chǎn)生中斷。IE0（）：外部中斷 0 工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來時(shí)，硬件自動(dòng)設(shè)定此位，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。IT0 （）：外部中斷 0工作形式選擇，IT1=1時(shí)，由下降緣產(chǎn)生外部中斷，IT1=0時(shí)，則為低電位產(chǎn)生中斷。 SM0、SM1為串行口的工作方式選擇位 表7 串行口工作方式 SM0SM1工作方式00方式0：移位寄存器方式01方式1：8位UART，波特率可變10方式2：9位UART,波特率為fosc/64或fosc/3211方式3：9位UART，波特率可變在方式 2 或方式 3 時(shí)，如SM2=1，REN=1，則從機(jī)處于只有接收到 RB8=1(地址幀)才激發(fā)中斷請求標(biāo)志RI=1，向主機(jī)請求中斷處理。 由軟件置位REN=1為允許串行接收狀態(tài)，可啟動(dòng)串行接收器RXD，開始接收信息。 （3） 中斷允許寄存器IE 表8 IE控制字 D7D6D5D4D3D2D1D0控制位EAESET1EX1ET0EX0EA＝1時(shí)，各中斷的產(chǎn)生由個(gè)別的允許位決定。－（、IE`5）：保留位，無定義。ES（）：允許串行端口的中斷（ES＝1允許，ES＝0禁止）。ET1（）：允許計(jì)時(shí)器 1中斷（ET1＝1允許，ET1＝0 禁止）。EX1（）：允許外部中斷 INT1的中斷（EX1＝1允許，EX1＝0 禁止）。ET0（）：允許計(jì)時(shí)器 0中斷（ET0＝1允許，ET0＝0 禁止）。EX0（）：允許外部中斷 INT0的中斷（EX0＝1允許，EX0＝0 禁止）。－（）：保留位，無定義。－（）：保留位，無定義。－（）：保留位，無定義。PS（）：設(shè)定串行端口的中斷優(yōu)先次序。PT1（）：設(shè)定時(shí)／計(jì)時(shí)器 1的優(yōu)先次序。PX1（）：設(shè)定外部中斷 INT1的優(yōu)先次序。PT0（）：設(shè)定計(jì)時(shí)器 0的優(yōu)先次序。PX0（）：設(shè)定外部中斷 INT0的優(yōu)先次序。如果同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上優(yōu)先級(jí)相同的中斷請求時(shí)，則由內(nèi)部按查詢優(yōu)先順序來。GATE為門控位，對定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)起輔助控制作用。C/T為方式選擇位。 MM0二位的狀態(tài)確定定時(shí)器的工作方式，詳見下表： 表11 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式選擇M1M0工作方式00方式0：為13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器01方式1：為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器10方式2：為自動(dòng)重裝常數(shù)的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器11方式3：僅適用于T0，分成兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 單片機(jī)最小系統(tǒng)要使用單片機(jī)工作首先要知道單片機(jī)的最小系統(tǒng)。如圖3所示，外部時(shí)鐘振蕩電路由晶體振蕩器和電容CC2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，連接在XTALXTAL2腳兩端。CC2通常取值C1=C2=30—30PF；8051的晶振最高振蕩頻率為12M，AT89C51的外部晶振最高頻率可到24M。（2）電源電路這當(dāng)然是必不可少的了。（3） 復(fù)位電路由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，由圖并結(jié)合“電容電壓不能突變”的性質(zhì)，可以知道，當(dāng)系統(tǒng)一上電，RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平，并且，這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來決定。一般教科書推薦C當(dāng)然也有其他取法的，原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個(gè)機(jī)周期 的高電平。（4） EA訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)，當(dāng)EA為低電平時(shí)，對ROM的讀操作限制在外部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA為高電平時(shí)，則對ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。 傳感器設(shè)計(jì)。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。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)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。 DHT11的簡介全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出無需外加器件超低能耗完全互換 圖4 DHT11 引腳說明建議接線長度短于20米時(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。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。 串行接口（單線雙向）DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集,DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào),。 （2）微處理器的I/O設(shè)置為輸出同時(shí)輸出低電平，且低電平保持時(shí)間不能小于18ms，然后微處理器的I/O設(shè)置位輸入狀態(tài)，由于上拉電阻，微處理器的I/O即DHT11的DATA數(shù)據(jù)線也隨之變高，等待DHT11作出回答信號(hào)， 圖7 主機(jī)發(fā)送起始信號(hào) （3）DHT11的DATA引腳檢測到外部信號(hào)有低電平時(shí)，等待外部信號(hào)低電平結(jié)束，延遲后DHT11的DATA 引腳處于輸出狀態(tài)，輸出80us的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，緊接著輸出80us的高電平通知外設(shè)準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)，微處理器的I/O此時(shí)處于輸入狀態(tài)，檢測到I/O有低電平（DHT11回應(yīng)信號(hào)）后 ，等待80us 的高電平后的數(shù)據(jù)接收。 圖9 位數(shù)據(jù)“0”的格式 圖10 位數(shù)據(jù)“1”的格式 無線模塊的設(shè)計(jì) 進(jìn)入21世紀(jì)以來，無線通訊技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，包括各種無線模塊的設(shè)計(jì)制作，目前應(yīng)用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)非常多，如紅外技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)，RF技術(shù)，GPRS，CDMA等。 APC22043模塊是高度集成微功率半雙工無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，其嵌入了高速單片機(jī)及高性能射頻芯片，最大可以糾24bits連續(xù)突發(fā)錯(cuò)誤。 APC220的性能 工作頻率418455MHZ（ 1KHZ步進(jìn)） 內(nèi)置看門狗，保證長期可靠運(yùn)行 無線傳輸模塊APC220的接口說明 APC22043模塊內(nèi)設(shè)256B的緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)為空的情況下，用戶可以不用考慮空中波特率與串口波特率的大小關(guān)系1次傳輸256B的數(shù)據(jù)，當(dāng)空中波特率大于設(shè)置的串口波特率時(shí)，可1次傳輸無限長度的數(shù)據(jù)。最重要