【正文】 .....................................43附錄 電路圖 煙臺大學畢業(yè)論文（設計）第一章 引言 目前，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、軍事等各個方面都向自動化、智能化、數(shù)字化發(fā)展。為了適應時代的發(fā)展電子技術迅猛發(fā)展。單片機就是其中之一，它正朝著多品種和高性能發(fā)展，正在進一步向著COMS化、小體積、低功耗、高性能、大容量和外部電路內裝化等多個方向發(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。本文將介紹一個可以自動定時、多路澆水、定澆水時間的系統(tǒng)，它主要基于51單片機來設計，并將隨著社會生活的進步、人們對效率的要求，將會得到大量的應用和不斷的完善。 單片機的概述 為了適應社會發(fā)展的需求，微型計算機不斷地更新?lián)Q代，新產(chǎn)品層出不窮。 單片微型計算機(SingleChip Microputer)簡稱單片機。特別適用于控制領域，故又稱微控制器(Microcontroller)。因此單片機只需要與適當?shù)能浖巴獠吭O備相結合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。 單片機的分類及發(fā)展 20世紀80年代以來，單片機有了新的長足發(fā)展，各個半導體器件廠商也相繼推出自己的產(chǎn)品。如果按照CPU對數(shù)據(jù)處理的位數(shù)來分，通?？梢园褑纹瑱C分為4位的單片機、8位的單片機、16位的單片機、32位的單片機四類。 第一階段(19701974)為4位的單片機的階段。 第二階段(19741978)為低中檔的8位單片機的階段。 第三階段(19781983)為高檔的8位單片機階段。還是以Intel公司的MCS48系列單片機為代表，在片內還增加了串行接口，有多級的中斷處理系統(tǒng)，還有16位定時/計數(shù)器，片內RAM和ROM容量也增大了，尋址范圍已經(jīng)可達64KB，有的片內還加有A/D轉換接口。第四階段(1983現(xiàn)在)為8位額單片機鞏固發(fā)展的階段和16位單片機、32位單片機推出的階段。近年來，各個計算機廠家已進入了高性能的32位單片機的研制和生產(chǎn)階段，32位單片機除了具有更高的集成度以外，主振頻率已經(jīng)達到20MHz，這使32位的單片機的數(shù)據(jù)處理速度可以16位單片機快得多，性能比8位、16位單片機也更加優(yōu)越。 正是由于單片機具有上述顯著的特點，使得單片機應用的范圍也日益擴大。使用軟件來實現(xiàn)。 灌溉技術的發(fā)展簡介 生命之起源，水為必然條件。人文明之數(shù)千年的歷史，為水而奮斗可以說是非常重要的篇章。 20世紀以前，人類經(jīng)過了數(shù)個世紀的探索，學會了攔河蓄水，筑渠引水和開畦灌溉的技術。怎樣生產(chǎn)大量的糧食，來為飛快增長的人口提供糧食，如何提高水的利用率已經(jīng)成了20世紀的一大難題，而且伴隨著勞務成本大的迅速提高，怎樣節(jié)省人力來消減勞務成本也成了亟待解決的問題。但因為經(jīng)濟及技術落后，不幾年即紛紛下馬。經(jīng)過數(shù)年努力，已取得長足進步。限于本論文的篇幅，這里只設計自動系統(tǒng)，有八路出水，而采用什么節(jié)水設備，可根據(jù)實際應用場合自行選取，只需對接到出口即可。狀態(tài)顯示在平時模式現(xiàn)實當前時間及星期幾，從左至右，前兩位顯示時，中間兩位顯示分，最后一位顯示星期。制作出適合系統(tǒng)運行的電源。提高綜合及靈活運用所學知識解決實際控制的能力； (2) 培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關手冊、圖標及文獻資料的自學能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調試的動手能力； (3) 學會對課程設計方案的分析、選擇、比較、熟悉系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設計的方法、內容及步驟； (4) 掌握計數(shù)器、加法器、LED的使用； (5) 掌握數(shù)碼管顯示電路的應用與按鍵設置。顯示模塊鍵盤模塊澆水輸出模塊時鐘電路復位電路電源模塊 AT89C51 圖31 系統(tǒng)整體設計框圖 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的存儲空間，雖然加上端口擴展，鍵盤不做獨立式的，也可以滿足電路要求，但是它無法擴展ROM，也不能用C語言編程，因為C的第一條指令是跳轉，會浪費很多空間，因此導致空間不夠，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，內部具有4KB ROM存儲空間，能于3V的超低壓工作，而且與MCS51系列單片機完全兼容，有40個引腳，完全滿足電路要求，具有電路進行調試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增功能需要燒入程序時，不需要對芯片進行多次拔插，所以不會對芯片造成損壞。 (2)顯示模塊選擇方案和論證 方案一：采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較合適，如果用在顯示數(shù)字顯得太浪費，且價格也相對比較高，所以不采用此種作為顯示。 方案三：采用LED數(shù)碼管動態(tài)掃描，LED數(shù)碼管價格適中，對于顯示數(shù)字最合適，而且采用動態(tài)掃描法與單片機連接時，占用的單片機口線少。 (3)時鐘電路的選擇方案和論證 方案一：采用DS12887時鐘芯片實現(xiàn)時鐘，DS12887芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒、分、時、周、月、年以及閏年補償?shù)哪赀M行計數(shù)，雖然精度高，但是成本相對高，本設計不需要如此顯示精度及詳細度。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：采用獨立式的非編碼鍵盤模式，在此種連接方式中，每個按鍵都是相互獨立的，均需占用CPU的一條I/O輸入數(shù)據(jù)線。 在本設計中采用方案一的鍵盤來對現(xiàn)實電路，和澆水設置進行設定。 第四章 系統(tǒng)硬件電路的設計 硬件電路是系統(tǒng)的重要部分，在本次設計中主要是以AT89C51為核心控制器。下面分別介紹各個控制電路的功能及工作原理。它低電壓、高性能。因為將多功能8位CPU和閃爍存儲器結合在一個芯片中，使得ATMEL的89C51成為一種高效的微控制器 89C單片機，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廉的方案。 一個8位的微處理器 178。 21個特殊功能寄存器SFR 178。 可尋址片內外統(tǒng)一編址的64KB的ROM 178。 4個8位并行I/O接口(P0—P3) 178。 兩個16位的定時器/計數(shù)器 178。 具有位操作功能的布爾處理機及位尋址功能 178。CPU包括運算器、控制器；存儲器包括程序存儲器、片內數(shù)據(jù)存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器。如圖42所示： 圖42 AT89C51封裝和引腳分配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) ① XTAL1和XTAL2：片內振蕩電路輸入線。 XTAL2(18腳)：片內振蕩電路反相放大器輸出。采用外部時鐘時，XTAL1輸入外部時鐘脈沖信號, XTAL2懸空。 圖43 89C51的晶振連接圖