【正文】 的00H 地址寫入 “A”字的代碼 41H 就行了，可 41H 這一個字節(jié)的代碼如何才能讓 LCD 模塊 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 16 在屏幕的陣點(diǎn)上顯示 “A”字呢 ?同樣，在 LCD 模塊上也固化了字模存儲器，這就是 CGROM和 CGRAM， HD44780 內(nèi)置了 192 個常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器 CGROM，另外還有 8 個允許用戶自定義的字符產(chǎn)生 RAM 稱為 CGRAM。 字符代碼 0x000x0F 為用戶自定義的字符圖形 RAM，（對于 58 點(diǎn)陣的字符，可以存放 8 組， 510 點(diǎn)陣的字符，存放 4 組，）就是 CGRAM 了。 那么如何對 DDRAM 的內(nèi)容和地址進(jìn)行具體操作？下面先說說 HD44780 的指令集及其設(shè)置說明，請瀏覽該指令集，并找出對 DDRAM 的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令 [1213]。其硬件電路圖如圖 所示： 圖 液晶顯示電路 多功能農(nóng)田 溫度自動 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 報警電路 設(shè)計 當(dāng)溫度高于 所設(shè)定的最高溫度 或者低于 所 設(shè)定 的最低 溫度時， 警報 聲響起進(jìn)行 報警，提醒工作人員及時處理。 報警電路 如圖 所示： 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 18 圖 報警電路 3 多功能農(nóng)田 溫度 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 軟件 設(shè)計 單片機(jī)軟件的開發(fā)語言 目前單片機(jī)軟件的開發(fā)主要采用匯編語言和 C 語言。其主要優(yōu)點(diǎn)是占用內(nèi)存空間小、執(zhí)行速度快、系統(tǒng)運(yùn)行效率高 ， 但是對開發(fā)者的要求較高，需要特別熟悉單片機(jī)的內(nèi)部資源和外圍電路。而現(xiàn)在單片機(jī)的開發(fā)中， C 語言以其方便、靈活、邏輯性強(qiáng)、易于維護(hù)和可移植性好等強(qiáng)大優(yōu)勢，占據(jù)了單片機(jī)開發(fā)的主要地位。但同時，實現(xiàn)細(xì)節(jié)就不被控制了。好在一般的 C 語言編譯器都提供嵌入?yún)R編、與匯編互調(diào)用和匯編級的代碼察看等功能 [14]。 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和 功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (.ABS)。 模塊化設(shè)計方法 模塊化程序設(shè)計就是將程序模塊化，按人們能夠理解的大小規(guī)模進(jìn)行分解，即一個程序由若干模塊組成，較大的模塊可用一個程序文件實現(xiàn)。一個模塊只做一件事情，模塊的功能充分獨(dú)立。模塊之間通過接口（形參或外部變量） 通訊，模塊內(nèi)部的實現(xiàn)細(xì)節(jié)在模塊外部 盡量不可見。 將程序模塊化，把功能分解，降低模塊之間的耦合性。把程序設(shè)計中的抽象結(jié)果轉(zhuǎn)化成模塊，不僅可以保證設(shè)計的邏輯正確，而且適合項目的集體開發(fā)。所以，進(jìn)行模塊化設(shè)計時，應(yīng)重點(diǎn)考慮劃分模塊的原則和如何組織好模塊之間的聯(lián)系。滿足這些要求的模塊有以下幾個 優(yōu)點(diǎn)：可讀性和可理解性都比較好，模塊的接口關(guān)系都比較簡單。其他的模塊可以充分利用已有的一些模塊。主模塊需要指出總?cè)蝿?wù)，而下一級的子模塊要分別指出各自的任務(wù)。 如果是個人作品或者很小的軟件，模塊化可能體現(xiàn)不出優(yōu)越性，反而使得編程更加復(fù) 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 20 雜。這樣程序設(shè)計就會更加簡便，而且還可以把某個部分外包，或集中人力、物力先完成其中一部分的模塊。 在具體的 模塊化設(shè)計的 過程中應(yīng)當(dāng)遵循如下原則 ： (1)提高模塊獨(dú)立性，即模塊要高內(nèi)聚低耦合； (2)規(guī)模適中； (3)深度、寬度、扇出和扇入要適中； (4)應(yīng)盡量減少模塊的接口和界面的復(fù)雜性； (5)設(shè)計成單入口、單出口的模塊； (6)設(shè)計成功能可預(yù)測的模塊。 軟件設(shè)計方案及流程圖 本系統(tǒng)設(shè)計軟件流程圖如圖 所示： 圖 軟件設(shè)計流程圖 開始 初始化 對 DS18B20 測溫 LCD1601 顯示 溫度高報警且 提醒人工排水 濕度度低報警且提醒 人工灌溉 正 常 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 21 本設(shè)計中，用 51 單片機(jī)作為主控芯片，首先進(jìn)行初始化，然后對溫度傳感器進(jìn)行溫度采集，采樣完成之后在 LCD1602 上顯示，并對溫度進(jìn)行比較，比較后如果溫度高于或者低于設(shè)定溫度進(jìn)行報警并進(jìn)行相應(yīng)的控制，否則正常。其革命性的功能是將電路仿真和微處理器仿真進(jìn)行協(xié)同，直接在基于原理圖的虛擬原型上進(jìn)行處理器編程調(diào)試，并進(jìn)行功能驗證，通過動態(tài)器件如電機(jī)、LED、 LCD 開關(guān)等，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，可以實時看到運(yùn)行后的輸入輸出的效果。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能 ； (2)提供了多種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等，極利于調(diào)試 ； (3)支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。 ProteusISIS 與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī) CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況亂。同時，當(dāng)硬件調(diào)試成功后，利用ProteusARES 軟件，很容易獲得其 PCB 圖，為今后的制造提供了方便 [19]。其顯示效果如圖 所示： 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 23 圖 液晶顯示效果 另外， 當(dāng)溫 濕 度高于或者低于正常溫度范圍時， 觸發(fā)則進(jìn)行報警， 蜂鳴器長鳴?！?，最大為 177。在系統(tǒng)的設(shè)計與制作過程中有許多原因會導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，如： (1)所使用 元器件自身 存在 的誤差； (2)由于濕度，二氧化碳，塵土，光照等外部環(huán)境 的 影響 ，系統(tǒng)的 硬件設(shè)備產(chǎn)生的誤差 ； (3)長時間使用，某些元 器件自身的損耗，如電容、電阻受熱受潮，也 會使整個電路的測量精度下降； (4)農(nóng)田 面積大，單個測量系統(tǒng)在測量過程中 不能夠體現(xiàn) 農(nóng)田 內(nèi)的 整體 溫度情況，其測量數(shù)據(jù)只是體現(xiàn) 了 農(nóng)田 內(nèi)某一范圍內(nèi)的溫度情況 ，對整個 農(nóng)田 內(nèi)溫度的檢測也會產(chǎn)生誤差； (5)系統(tǒng) 軟件 在 長期的 運(yùn)行過程中產(chǎn)生的誤差； 減小誤差的方法 為了減小測量時產(chǎn)生的誤差，是測量的數(shù)據(jù)更加精確，可以采用以下幾種方法： (1)購買質(zhì)量好的元器件，減小元器件自身產(chǎn)生的誤差； (2)做好硬件電路的防塵與防水等保護(hù)工作，減少外部環(huán)境對硬件電路的影響； (3)定期檢查電路設(shè)備，更換主要的元器件，如單片 機(jī)，溫度傳感器； (4)在 農(nóng)田 內(nèi)的不同區(qū)域放置測量電路進(jìn)行測量，然后將多組數(shù)據(jù)匯總求平均值； (5)對測量系統(tǒng)的軟件部分做定期檢測與維護(hù)，保證 測量 系統(tǒng)的正常運(yùn)行； 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 25 5 結(jié)論 通過這次畢業(yè)設(shè)計， 從硬件電路設(shè)計到軟件編程，使我熟悉了開發(fā)的整個過程，總體來說還是很有收獲的。 重新復(fù)習(xí)并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了 51單片機(jī)，熟練掌握了 Word 軟件的使用。這次做的 多功能農(nóng)田 溫度 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 設(shè)計，雖然設(shè)計思路簡單，但有很強(qiáng)的實用性和可拓展性，因此具有很重要的顯示意義。 通過鍵盤電路，結(jié)合 農(nóng)田 內(nèi)植物生長的最佳溫度范圍設(shè)定系統(tǒng)控制 的 溫度范圍，當(dāng) 農(nóng)田 內(nèi)溫度高于設(shè)定的最高溫度時，風(fēng)扇工作對 農(nóng)田 內(nèi)進(jìn)行降溫處理，當(dāng) 農(nóng) 田 內(nèi)溫度低于設(shè)定的最低溫度時，電熱棒加熱，對 農(nóng)田 內(nèi)進(jìn)行升高溫度處理從而保證了 農(nóng)田 內(nèi)的溫度維持在系統(tǒng)所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。 雖然在這次設(shè)計中對于知識的運(yùn)用和銜接還不夠熟練，但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。 卜紀(jì)清 ： 基于單片機(jī)的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真 26 參考文獻(xiàn) [1] [2] [3] 高遲 .基于單片機(jī)的 多功能農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) [J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 , [4] 李曉龍 ， 王志國 .基于單片機(jī)的 多功能農(nóng)田 溫度 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 設(shè)計與實現(xiàn) [J].計算機(jī)光盤軟件與 應(yīng)用 , [5] 陳育斌 .MCS51 單片機(jī)應(yīng)用實驗教程 .大連市 :大連理工大學(xué)出版社 ,2020: 203206 [6] 樓然苗 ,李光飛 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