【正文】 元（RALU） 。8051 系統(tǒng)的 CPU 的主要特色是體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，售價低，使用方便。CPU 內(nèi)部的一個控制單元和兩條總線寄存器陣列和 EALU 連接起來。數(shù)據(jù)總線僅在 RALU 與寄存器陣列或SFR 之間傳送數(shù)據(jù)，地址總線用作上述數(shù)據(jù)傳送的地址總線或用作與寄存器控制器連接的多路復(fù)用地址/數(shù)據(jù)總線 [7]。89C51 工作時所需的時鐘可通過其 XTALL 輸入引腳由外部輸入，也可采用芯片內(nèi)部的振蕩器。在本系統(tǒng)中采用 頻率。D7～D0：三態(tài)門輸入端。Q7～Q0：三態(tài)門輸出端。GND：接地端。Vcc：電源端。OE：三態(tài)門使能端。G（STB）：8D 鎖存器控制端。單片機(jī)采用 8279 管理鍵盤和顯示器，可減少軟件程序，減輕負(fù)擔(dān)，且顯示穩(wěn)定，程序簡單。DB0～DB7：雙向外部數(shù)據(jù)總線。當(dāng) A0 位置 1 時，CPU 寫入 8279 的信息位命令，CPU 從 8279 讀出的信息為 8279 的狀態(tài)；當(dāng) A0 為 0 時，I/O 信息都為數(shù)據(jù)。RD,WR：讀和寫選通信號線，均為低電平有效。IRQ：中斷請求輸出線，高電平有效。RL7～RL0：鍵盤回送線，平時為高電平，只有當(dāng)某一鍵閉合時，其中一條線才變低。SL7～SL0：掃描輸出線，用于對鍵盤和顯示器進(jìn)行掃描。OUTB3～OUTB0 OUTA3～OUTA0：顯示段輸出線。BD：顯示熄滅控制線，低電平有效。RESET：復(fù)位輸入線，高電平有效。SHIFT,CNTL/STB：控制輸入線，由內(nèi)部拉高電陰拉成高電平，也可由外部控制按鍵拉成低電平。CLK：外部時鐘輸入線，其信號由外部振蕩器提供。Vcc,GND：分別為+5V 電源和地。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種。它由 8 個發(fā)光二極管（7 段和一個小數(shù)點(diǎn)）構(gòu)成，可用來顯示0～9，A、B、C、D、E、F、G(小數(shù)點(diǎn))。在本系統(tǒng)中采用共陰極數(shù)碼管。（6）LCD 顯示引腳功能 [7]：LCD 數(shù)據(jù)讀寫方式可以分為 8 位和 4 位兩種，以 8 位數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作則 D0～D7 都有效，若以 4 位方式進(jìn)行讀寫操作，則只用到 D4～D7當(dāng) RS=0 時，并且做寫入的動作時，可以寫入指令寄存器，若RS=0，且做讀取操作時，可以讀取忙標(biāo)準(zhǔn)及地址記數(shù)器的內(nèi)容。R/W=0 時，LCD 執(zhí)行寫入操作，R/W=1 時，LCD 執(zhí)行讀取操作。EN：啟動控制線。當(dāng)輸入 0V 時字符顯示最亮。GND：接地。用戶可以通過下位機(jī)中的鍵盤輸入溫濕度的上下限值和預(yù)置值，也可以通過上位機(jī)進(jìn)行輸入，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對大棚內(nèi)作物生長的遠(yuǎn)程控制。如果有預(yù)置初值，且與當(dāng)前狀態(tài)不相等時，系統(tǒng)也會啟動執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時動態(tài)調(diào)節(jié)溫濕度狀態(tài)，直到所處的平衡狀態(tài)與預(yù)置值相等為止。形成作物生長的走勢圖，從而通過生長走勢圖得出適合各種作物生長的最佳環(huán)境參數(shù)條件，為今后的溫室種植提供參考。系統(tǒng)原理圖如圖所示。按“B”鍵表示開始輸入，這時可按溫度下限、上限，濕度下限、上限的順序依次輸入，如果輸入的順序錯可按“B”鍵可重新進(jìn)行輸入，直到輸入正確；輸入完畢后按“C”鍵確定。系統(tǒng)整體的工作方式如下框圖所示圖 311初始化程序部分的流程圖如下圖 312 所示。溫度濕度是依次輸入的并且依次以下限、上限輸入，并且將溫濕度的中間數(shù)值存入單片機(jī)中，在將 LED 清零后顯示（分別在 0123 位） ，并依次顯示實(shí)時的溫度濕度數(shù)值（顯示在 4567 位）實(shí)際上，在系統(tǒng)初始化的過程中，除了初始化鍵盤和顯示器之外，其中還包括著調(diào)用8279 鍵盤顯示模塊，8279 鍵盤顯示模塊部分的基本流程如下圖 321 所示。具體原理圖如圖所示。系統(tǒng)每次轉(zhuǎn)換前 ADC0809 的 IN0~IN7 送個任意數(shù)，表示開始轉(zhuǎn)換，結(jié)果是一個數(shù)字量，將其轉(zhuǎn)化為BCD 碼， 。濕度也可以通過此種方法觀察變化，得出相應(yīng)的結(jié)論。 圖 3311實(shí)時溫濕度顯示和溫濕度中間數(shù)值顯示便于我們實(shí)時比較和掌握系統(tǒng)工作狀況，實(shí)時的溫度濕度不在要求的區(qū)間內(nèi)則進(jìn)行升溫降溫處理。如溫度高于上限時需要降溫，低于下限時需要升溫，同時還要啟動警報等等。 報警模塊報警模塊具備兩項功能，即為報警燈和聲音報警。LED 是由 74LS273 控制 4 個雙色 LED 燈組成的，其閃爍規(guī)律為：1 向 74LS273 發(fā)送的數(shù)據(jù) 0F0H,則雙色 LED 燈發(fā)綠光。3 向 74LS273 發(fā)送的數(shù)據(jù) 0FFH,則雙色 LED 燈熄滅。在 LED 燈閃爍的同時，聲音報警也會同時啟動，可采用延時的方式來延長聲音報警的聲音。要實(shí)現(xiàn)的功能是使 4 個雙色 LED 燈有規(guī)律的閃爍，當(dāng)用戶輸入溫度的上下限值后，系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時的采樣，并判斷出當(dāng)前溫度與用戶輸入溫度之間的差異，如果當(dāng)前溫度低于用戶輸入的下限溫度值，則說明當(dāng)前溫度過低，系統(tǒng)自動啟動警報燈，此時警報燈發(fā)出綠光并進(jìn)行有規(guī)律的閃爍，同時1開始加溫，直至加到所需溫度值時警報燈熄滅。 圖 3514 硬件調(diào)試方案 硬件電路的調(diào)試此部分的任務(wù)是在系統(tǒng)連接好后,調(diào)試各個組件能否正常工作,能否實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)。 根據(jù)實(shí)驗說明書，了解各個組件的工作原理，開始著手調(diào)試芯片。按照說明書調(diào)用 8279．ASM 匯編程序，運(yùn)行，觀察現(xiàn)象。 調(diào)試 ADC0809 芯片?，F(xiàn)象正確，說明 ADC0809 芯片正常，可以使用?，F(xiàn)象正確，說明直流電機(jī)正常，可以使用。整個系統(tǒng)的編寫、調(diào)試是從 8279 開始的。用戶溫度輸入數(shù)據(jù)時上限、下限分別在七段數(shù)碼管的 0、3 位置顯示，濕度輸入數(shù)據(jù)時上限、下限分別在七段數(shù)碼管的 7 位置顯示。可循環(huán)等待直到用戶輸入正確并確認(rèn)為止。溫濕度判斷控制模塊也一個非常重要的模塊，由于溫濕度對于植被的生長起著決定性的作用，因此，如果這兩個因素控制不好，這個系統(tǒng)就失敗了，這就需要我認(rèn)真的考慮這一模塊的控制方式，調(diào)試階段比較順利。調(diào)試了各模塊之后，接下來的工作就是將各源程序段連接起來，進(jìn)行綜合調(diào)試了，綜合調(diào)試需要我們特別注意細(xì)節(jié)部分，這樣才能盡可能的減少錯誤的產(chǎn)生。杭州：浙江大學(xué)出版社，2022[9]