【正文】 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院學(xué)生姓名： 李志明 學(xué) 號： 10124412022專業(yè)： 機(jī) 電 一 體 化指導(dǎo)單位或教研室： 重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 指導(dǎo)教師： 孫 慶 玲 職 稱： 講 師成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院制成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計）畢業(yè)設(shè)計(論文) 進(jìn)度計劃表日 期 工 作 內(nèi) 容 執(zhí) 行 情 況 指導(dǎo)教師簽 字12 月 15日至12 月 25日選題12 月 26日至1 月 2 日論文提綱寫作1 月 3 日至2 月 15 日論文提綱寫作2 月 15 日至2 月 29 日二稿寫作3 月 1 日至3 月 10 日定稿并上交論文的電子文稿3 月 10 日至3 月 15 日做好論文評閱準(zhǔn)備教師對進(jìn)度計劃實(shí)施情況總評 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年 月 日 本表作評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一。該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，成本低。促進(jìn)了農(nóng)作物的生長，從而提高溫室大棚的產(chǎn)量，帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。無論你生活在哪里，從事什么工作，無時無刻不在與溫度和濕度打著交道。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等行業(yè)，可以說幾乎 80%的工業(yè)部門都不得不考慮著溫濕度的因素。我國人多地少，人均占有耕地面積更少。溫室大棚技術(shù)就是其中一個好的方法。而且，溫室大棚能克服環(huán)境對生物生長的限制，能使不同的農(nóng)作物在不適合生長的季節(jié)產(chǎn)出，使季節(jié)對農(nóng)作物的生長不再產(chǎn)生過度影響，部分或完全擺脫了農(nóng)作物對自然條件的依賴。隨著大棚技術(shù)的普及，溫室大棚數(shù)量不斷增多，溫室大棚的溫濕度控制便成為一個十分重要的課題。這些操作都是在人工情況下進(jìn)行的，耗費(fèi)了大量的人力物力。溫室大棚的建設(shè)對溫濕度檢測與控制技術(shù)也提出了越來越高的要求。單片機(jī)在工業(yè)控制、尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等各測控領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭。采用單片機(jī)來對溫濕度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫濕度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，單片機(jī)對溫濕度的控制問題是一個工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的問題。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 1第二節(jié) 選題意義隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動檢測領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，溫室環(huán)境自動監(jiān)測控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展，并且必將以其優(yōu)異的性能價格比，逐步取代，目前應(yīng)用于溫室大棚的溫濕度檢測系統(tǒng)大多采用模擬溫度傳感器、多路模擬開關(guān)、A/D 轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。同時線路上傳送的是模擬信號，易受干擾和損耗，測量誤差也比較大。本文介紹的溫濕度測控系統(tǒng)就是基于單總線技術(shù)及其器件組建的。這種設(shè)計方案實(shí)現(xiàn)了溫濕度實(shí)時測量、顯示和控制。這種溫濕度測控系統(tǒng)可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的溫室大棚，實(shí)現(xiàn)對溫度的實(shí)時控制，是一種比較智能、經(jīng)濟(jì)的方案，適于大力推廣，以便促進(jìn)農(nóng)作物的生長，從而提高溫室大棚的畝產(chǎn)量，以帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。由 PWM 控制溫度調(diào)節(jié)模塊進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，當(dāng)溫度小于 18℃時，M4QA045 電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)溫室大于 28℃時，M4QA045 電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度處于 18℃和 28℃之間時，通過 PWM 控制 M4QA045 電機(jī)轉(zhuǎn)速。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 4第二節(jié) 單片機(jī)的選擇一、單片機(jī)概述單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計算機(jī)。正是由于這一原因，國際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計算機(jī)(SCM)這一名稱。單片機(jī)的主要特點(diǎn)有:(1) 具有優(yōu)異的性能價格比。(3) 控制功能強(qiáng)。單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域:(1) 工業(yè)控制(2) 儀器儀表(3) 電信技術(shù)(4) 辦公自動化和計算機(jī)外部設(shè)備(5) 汽車和節(jié)能(6) 制導(dǎo)和導(dǎo)航(7) 商用產(chǎn)品(8) 家用電器因此，在本課題設(shè)計的溫濕度測控系統(tǒng)中，采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 5二、STC89C52 單片機(jī)的引腳說明圖 23 STC89C52 單片機(jī)引腳圖芯片引腳如圖 23 所示：VCC : 電源端；GND: 接地端；P0 口：P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。對 P0 端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下，P0 具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗時，需要外部上拉電阻。對 P1 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。此外， 和 分別作定時器/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（）和時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（） ，具體如下表 1 所示。成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 6P2 口：P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在 flash 編程和校驗時，P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。對 P3 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如上表 21 所示。RST: 復(fù)位輸入?？撮T狗計時完成后，RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在 flash 編程時，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 脈沖將會跳過。這一位置 “1” ，ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時有效。這個 ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。當(dāng) STC89C52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，PSEN 在每個機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PSEN 將不被激活。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令，EA 必須接 GND。在 flash 編程期間，EA 也接收 12 伏 VPP 電壓。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。對于 89S52，如果 EA 接 VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為 0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 7址，尋址地址為：2022H～FFFFH。高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。當(dāng)一條指令訪問高于 7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問高 128 字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。其工作方式由特殊寄存器 T2CON 中的 C/T2 位選擇（如表 2 所示） 。工作模式由 T2CON 中的相關(guān)位選擇。在定時工作方式中，每個機(jī)器周期，TL2 寄存器都會加 1。中斷：STC89C52 有 6 個中斷源如表 22 所示：兩個外部中斷（INT0 和 INT1） ，三個定時中斷（定時器 0、2）和一個串行中斷每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。定時器 2 可以被寄存器 T2CON 中的 TF2 和EXF2 的或邏輯觸發(fā)。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是 TF2 或 EXF2 激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清 0[1]。EA=0,中斷總禁止；EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定 預(yù)留ET2 定時器 2 中斷允許控制位ES 串行口中斷允許控制位ET1 定時器 1 中斷允許控制位EX1 外部中斷 1 允許控制位ET0 定時器 0 中斷允許控制位EX0 外部中斷 1 允許控制位成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 8三、STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 24 晶振電路圖 25 復(fù)位電路如圖 2圖 25 所示，復(fù)位電路和時鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，稱為在實(shí)時檢測和自動控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大[2]。 二、DS18B20 的性能特點(diǎn)(1). 適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電?！?；(6). 可編程 的分辨率為 9～12 位，對應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、℃、℃和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫；(7). 在 9 位分辨率時最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12 位分辨率時最多在750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快；(8). 測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以”一 線總線”串行傳送給 CPU，同時可傳送 CRC 校驗碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力；成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 10(9). 負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。（二）．DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計）　 （基于單片機(jī)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計） 11圖 28 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖三、溫度調(diào)節(jié)模塊設(shè)計1．方案一圖 29 方案一電路圖如圖 29 所示，由 PWM 控制溫度調(diào)節(jié)模塊，當(dāng) PWM 端輸入高電平時，電流經(jīng)