【正文】 ........... 17 結(jié)束語(yǔ) .................................................................. 19 參考文獻(xiàn) ................................................................ 21 IV 1 1 蔬菜大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前言 近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越多的國(guó)家和人們的關(guān)注，作為溫室農(nóng)業(yè)代表是首當(dāng)其沖的性質(zhì) 。 像 空氣的溫度、二氧化碳 的占比量 、土壤的 濕潤(rùn)度 等。 大棚內(nèi)蔬菜的生長(zhǎng) 要受到環(huán)境中 參數(shù) 的影響 。 目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對(duì)其性能特別提高生產(chǎn)效率 的 要求也越來(lái)越高， 人們都迫切的希望大棚的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 從很久以前人類(lèi)就想出各種方法控制溫度和濕度，以滿(mǎn)足人們生產(chǎn)生活的需要。 為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)的科學(xué)化和研究性，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展，解決我國(guó)農(nóng)民普遍收入低的問(wèn)題，縮小城鄉(xiāng)差距，推動(dòng)全面小康社會(huì)，迫切需要價(jià)格適中的 、 自動(dòng)化程度高的農(nóng)業(yè)設(shè)備。 溫室大棚是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，大棚測(cè)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)大棚自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證。 影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境條件主要包括 :溫度、濕度、光照、 CO2 濃度、土壤等。作物的生長(zhǎng)發(fā)育是所有這些環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果，而這其中有個(gè)最主要的環(huán)境影響就是溫度 [1]。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖 所示。具有測(cè)量較準(zhǔn)確、測(cè)量范圍較廣等優(yōu)點(diǎn)。采用數(shù)字式溫度傳感器 DHT90 為數(shù)字式傳感器， 它的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)計(jì)比較精巧而且價(jià)錢(qián)比較合理 ， 可以輕松的采集溫度， 而且簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)那么繁瑣， 因此電路中采用此類(lèi)傳感器最為合適。選擇 采用 的 LCD12864 液晶顯示器 , 它 可以顯示四行漢字， 一行兩個(gè)漢字，四個(gè) 3 字符 ，可進(jìn)行 對(duì)比和分析 ， 容易 操作， 使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單 。 單片機(jī)模塊 AT89s52 是 CMOS8 位 微控制器 ，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 在單芯片上，擁有 可調(diào)配 的 8 位 CPU，使得 AT89S52 擁有對(duì) 嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、 高效 的解決方案。 系統(tǒng)方案 本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方案選定如下 :主控制系統(tǒng)采用 AT89S52，具有高靈活性，高效性等特點(diǎn)是本次設(shè)計(jì)的最佳元器件 ；液晶顯示模塊 LCD12864 作為本次系統(tǒng)的顯示 ，滿(mǎn)足性強(qiáng)，可以很容易進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，而且是整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單可行性強(qiáng) ；DHT90 溫度傳感器作為本次系統(tǒng)溫度的信息采集 [5]。 2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的簡(jiǎn)述 本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的 一些 特點(diǎn) 來(lái) 控制大棚的溫度， 使 其保持在 合理 的范圍內(nèi)。本 系統(tǒng)采用 的 單片機(jī) ，可以很有效的檢測(cè)盒控制蔬菜大棚 ，不僅方便、簡(jiǎn)單和靈活性， 而且 產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量 也得到了很大的提高 。 圖 AT89S52引腳圖 溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 溫度傳感器的概述 DHT9x 是 一種特殊的 數(shù)字溫度傳感器。傳感器 利用一個(gè)特殊的 測(cè)溫元件， 可以讓串行接口電路 和 同一芯片上與 14 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器 進(jìn)行對(duì)接 。 使得 該產(chǎn)品具有品質(zhì) 高 、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 DHT90 的基本特性如下： ?測(cè)溫范圍： 40～ ℃ ； ?響應(yīng)時(shí)間：溫度： 24s ?分辨率：溫度： ℃ ?重復(fù)性：溫度： ℃ 5 ?測(cè)量精度：溫度： 177。 傳感器的接口說(shuō)明 這里把 DHT90 引腳結(jié)構(gòu) 繪制成一個(gè)表格 如表 所示。 利用 DHT90 的串行接口， 可以很好的優(yōu)化 傳感器信號(hào)的讀取及電源 能量消耗 ；單片機(jī) 只有一種情況下 傳感器 能夠 連接到 I2C 總線上 ，就是 傳感器的協(xié)議 以及 I2C 總線上沒(méi)有 連接其它器件時(shí) 。 且不存在 最小 SCK 頻率。數(shù)據(jù)傳輸 過(guò)程中 ， SCK 時(shí)鐘 位于 高電平時(shí)，DATA 保持原來(lái) 的狀態(tài)不會(huì)改變 。 此外它 需要一個(gè) 另外的 外部上拉電阻 。它 的精確度 高， 測(cè)量范圍廣，系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)易 ，僅需要一條數(shù)據(jù)線 便可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 ， 可以很好的完成系統(tǒng)所要完成的任務(wù)。 圖 DHT90硬件連接圖 6 顯示模塊的設(shè)計(jì) LCD12864 的概述 顯示器是常作為輸出設(shè)備最被廣泛應(yīng)用，而其中最多被運(yùn)用的是發(fā)光二極管顯示器(LED)和液晶顯示器 (LCD)。 LCD 則是由于消耗功率少、可見(jiàn)度范圍廣等特點(diǎn)也被視為最佳元器件。不僅要顯示測(cè)量的溫度值，再根據(jù)溫度值設(shè)定不同報(bào)警參數(shù)，把它顯示出來(lái)。 液晶顯示模塊提 供 8 位 串行 及 并 行界面 兩種 連 接 方 式。更可用的是 LCD 也有字符型和點(diǎn)陣型兩種，這一點(diǎn)是和 LED 顯示器十分相似。 FYD128640402B 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊。 圖 LCD12864引腳圖 LCD12864 共 有 20 個(gè)引腳， 其中引腳 NC 懸空。 LCD12864 引腳說(shuō)明如 表 22 所示。 表 LCD12864的工作參數(shù) 8 顯示容量 : 128X64 點(diǎn)陣 點(diǎn)尺寸 : (WXH)mm 工作電壓 : ～ 模塊最佳工作電壓 : 工作電流 : () 背光源顏色 : 白色 () 背光源工作電流 : 藍(lán)膜負(fù)顯 STN 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中， 未避免由于疏忽造成人或物的損失，會(huì)在一些主要 的參數(shù)或系統(tǒng)部位 設(shè)立可以自行控制的警示系統(tǒng) 。 設(shè)計(jì) 選用的是 聲 和 光 共同控制的 報(bào)警電路。通過(guò)單片機(jī) AT89S52 的口線 利用 驅(qū) 動(dòng)器 驅(qū)動(dòng)來(lái)進(jìn)行發(fā)聲 。溫度傳感器 收取來(lái)的溫度， 當(dāng)溫度 過(guò)限 時(shí) ，蜂鳴器 會(huì)立刻發(fā)聲報(bào)警聲 。當(dāng) 溫度過(guò)限時(shí)， 接 口置 低電平 ， 單片機(jī) 開(kāi)始 工作 。 圖 報(bào)警電路圖 功能鍵的設(shè)計(jì) 單片機(jī)的系統(tǒng)需要人工操作，這樣一來(lái)十分耗時(shí)費(fèi)力，而大多數(shù)時(shí)候人們?yōu)榱烁?br />