畢業(yè)論文-溫室溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。本系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，利用溫度傳感器AD590對蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與控制，

2、實(shí)現(xiàn)溫室溫度的自動(dòng)控制。本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)模塊、溫度采集模塊、加熱模塊、降溫模塊、按鍵以及顯示模塊六個(gè)部分組成?？梢酝ㄟ^按鍵設(shè)定溫室的溫度值，采集的溫度和設(shè)定的溫度通過LED數(shù)碼管顯示。當(dāng)所設(shè)定的溫度值比采集的溫度大時(shí)，通過加熱器加熱，以達(dá)到設(shè)定值；反之，開啟降溫風(fēng)扇，以快速達(dá)到降溫效果。通過該系統(tǒng)，對蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行有效、可靠地檢測與控制，從而保證大棚內(nèi)作物在最佳的溫度條件下生長，提高質(zhì)量和產(chǎn)量。</p><p

3、>　　關(guān)鍵詞：單片機(jī)；溫度傳感器；溫度顯示；鍵盤輸入；溫室</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Development of China's agricultural must take this path of modern agriculture, with the rapid growth of the nat

4、ional economy, agricultural technology of research and application takes more and more attention, especially in greenhouses which have become an important part of effective agriculture. One of the important parts of mode

5、rn agricultural production is some important parameters for detection and control. This system takes the AT89C51 single chip as the control core, using the temperature s</p><p>　　Key words: Single chip，Tempe

6、rature sensor， Temperature control，Temperature display， Keyboard entry，Greenhouse </p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　abstic2</

7、b></p><p><b>　　第1章緒論5</b></p><p>　　1.1 課題背景及意義5</p><p>　　1.2國內(nèi)外溫室控制技術(shù)發(fā)展概況6</p><p>　　1.3本文的主要工作7</p><p>　　第2章溫室控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)9</p><

8、;p>　　2.1 溫室環(huán)境因子9</p><p>　　2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求9</p><p>　　2.3控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)10</p><p>　　第3章 溫室控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1 基于AT89C51的單片機(jī)系統(tǒng)12</p><p>　　3.1.1 時(shí)鐘脈沖13</

9、p><p>　　3.1.2 復(fù)位電路13</p><p>　　3.2溫度采集模塊13</p><p>　　3.2.1溫度轉(zhuǎn)換器ADC0804的功能15</p><p>　　3.3顯示模塊17</p><p>　　3.3.1 譯碼IC 744717</p><p>　　3.3.2七段LED數(shù)

10、碼管18</p><p>　　3.4 鍵盤掃描19</p><p>　　3.4.1 鍵盤20</p><p>　　3.4.2 鍵盤掃描芯片20</p><p>　　3.5 WP型溫室加熱器21</p><p>　　3.6 降溫模塊21</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)24<

11、;/p><p>　　4.1 主程序24</p><p>　　4.2定時(shí)器T0中斷26</p><p>　　4.3 顯示模塊28</p><p>　　4.4 按鍵掃描29</p><p>　　第5章 測試分析31</p><p><b>　　結(jié)束語32</b><

12、/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　致 謝34</b></p><p><b>　　附 錄36</b></p><p>　　附錄1系統(tǒng)電路圖36</p><p>　　附錄2 源程序代碼36</p>

13、;<p><b>　　第1章緒 論</b></p><p>　　1.1 課題背景及意義</p><p>　　中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。例如：空氣的溫度。在農(nóng)

14、業(yè)種植問題中，溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。大棚內(nèi)的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數(shù)，直接關(guān)系到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是價(jià)格非常昂貴，缺乏與我國氣候特

15、點(diǎn)相適應(yīng)的測控軟件。而當(dāng)今大多數(shù)對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及由于測控不及時(shí)等弊端，容易造成不可彌補(bǔ)的損失，結(jié)果不但大大增加了成本，浪費(fèi)了人力資源，而且很難達(dá)到預(yù)期的效果。因此，為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化并提高農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)</p><p>　　目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率

16、，對大棚的自動(dòng)化程度要求也越來越高。由于單片機(jī)及各種電子器件性價(jià)比的迅速提高，使得這種要求變?yōu)榭赡堋?lt;/p><p>　　1.2國內(nèi)外溫室控制技術(shù)發(fā)展概況</p><p>　　溫室是一種可以改變植物生長環(huán)境、為植物生長創(chuàng)造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ζ溆绊懙膱鏊?。它以采光覆蓋材料作為全部或部分結(jié)構(gòu)材料，可在冬季或其他不適宜露地植物生長的季節(jié)栽培植物。溫室生產(chǎn)以達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進(jìn)生

17、長發(fā)育，防治病蟲害及提高質(zhì)量、產(chǎn)量等為目的。而溫室設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)境控制，該技術(shù)的最終目標(biāo)是提高控制與作業(yè)精度。</p><p>　　國外對溫室環(huán)境控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完

18、全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。 </p><p>　　從國內(nèi)外溫室控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看，溫室環(huán)境控制技術(shù)大致經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段:　　</p><p><b>　?。?）手動(dòng)控制。</b></p><p>　　這是在溫室技術(shù)發(fā)展初期所采取的控制手段，其時(shí)并沒有真正意義上的控制系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)一線的種植者既是溫室環(huán)境的傳感器，又是對溫室作物進(jìn)

19、行管理的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，他們是溫室環(huán)境控制的核心。通過對溫室內(nèi)外的氣候狀況和對作物生長狀況的觀測，憑借長期積累的經(jīng)驗(yàn)和直覺推測及判斷，手動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)環(huán)境。種植者采用手動(dòng)控制方式，對于作物生長狀況的反應(yīng)是最直接、最迅速且是最有效的，它符合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)律。但這種控制方式的勞動(dòng)生產(chǎn)率較低，不適合工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，而且對種植者的素質(zhì)要求較高。</p><p><b>　　（2）自動(dòng)控制。</b>&

20、lt;/p><p>　　這種控制系統(tǒng)需要種植者輸入溫室作物生長所需環(huán)境的目標(biāo)參數(shù)，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的實(shí)際測量值與事先設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，以決定溫室環(huán)境因子的控制過程，控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱、降溫和通風(fēng)等動(dòng)作。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的溫室控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，適合規(guī)模化生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到提高。通過改變溫室環(huán)境設(shè)定目標(biāo)值，可以自動(dòng)地進(jìn)行溫室內(nèi)環(huán)境氣候調(diào)節(jié)，但是這種控制方式對作物生長狀況的改變難以及時(shí)做出反應(yīng)，難以介入作物生

21、長的內(nèi)在規(guī)律。目前我國絕大部分自主開發(fā)的大型現(xiàn)代化溫室及引進(jìn)的國外設(shè)備都屬于這種控制方式。</p><p><b>　?。?）智能化控制。</b></p><p>　　這是在溫室自動(dòng)控制技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過總結(jié)、收集農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識、技術(shù)和各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建專家系統(tǒng)，以建立植物生長的數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù)，研究開發(fā)出的一種適合不同作物生長的溫室專家控制系統(tǒng)技術(shù)。溫室控制

22、技術(shù)沿著手動(dòng)、自動(dòng)、智能化控制的發(fā)展進(jìn)程，向著越來越先進(jìn)、功能越來越完備的方向發(fā)展。由此可見，溫室環(huán)境控制朝著基于作物生長模型、溫室綜合環(huán)境因子分析模型和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的溫室信息自動(dòng)采集及智能控制趨勢發(fā)展。</p><p>　　1.3 本文的主要工作</p><p>　　溫室是觀賞植物栽培生產(chǎn)中必不可少的設(shè)施之一，不同種類觀賞花卉對溫度及濕度等生長所需條件的要求也不盡相同，為它們提供一個(gè)更適

23、宜其生長的封閉的、良好的生存環(huán)境，以提早或延遲花期，最終將會(huì)給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)已用于控制溫室環(huán)境。該系統(tǒng)可自動(dòng)控制加熱、降溫、通風(fēng)。根據(jù)需要，通過按鍵將溫度信息輸入MCU，根據(jù)情況可隨時(shí)調(diào)節(jié)環(huán)境。溫室環(huán)境自動(dòng)化控制系統(tǒng)在大型現(xiàn)代化溫室的利用，是設(shè)施栽培高新技術(shù)的體現(xiàn)。 本文將使用8051型單片機(jī)對溫度及濕度控制的基本原理實(shí)例化，利用現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)控制溫室大棚溫度的控制系統(tǒng)。目的是通過這次

24、畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們將課本知識與實(shí)踐相結(jié)合，更加深刻的理解自動(dòng)控制的運(yùn)作模式及意義，也能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識和技能更多的運(yùn)用于生活和工作中，學(xué)以致用。</p><p>　　第2章溫室控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)要控制的對象為這樣一個(gè)規(guī)模的溫室。溫室結(jié)構(gòu)的參數(shù)為：屋脊高5.2m，檐高3m，單跨度6.5m，長為20m，地面面積為130平方米[3]。要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是，使薄膜溫室的溫度保持在2

25、0℃——30℃之間，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)溫度值是可設(shè)定的。</p><p>　　2.1 溫室環(huán)境因子</p><p>　　作物的生長發(fā)育及產(chǎn)品的最終形成，其產(chǎn)量與質(zhì)量一方面取決于作物本身的遺傳特性，另一方面取則決于外部環(huán)境條件。在實(shí)際生產(chǎn)中，一方面通過育種技術(shù)來獲得具有新遺傳性的品種，另一方面要通過先進(jìn)的栽培技術(shù)及適宜的環(huán)境條件來控制其生長和發(fā)育。</p><p>　　溫室

26、內(nèi)氣溫、地溫對作物的光合作用、呼吸作用、根系的生長和水分、養(yǎng)分的吸收有著顯著的影響，因此影響作物生長發(fā)育的環(huán)境條件中，以溫度最為敏感，也最為重要，對溫室環(huán)境控制的研究也是最先從溫度控制開始的。不同種類的作物對溫度的要求是不同的，同一作物在不同發(fā)育階段對溫度的要求亦有所不同，而且在同一發(fā)育期階段內(nèi)對溫度的要求也會(huì)隨著晝夜變化而呈周期性地變化。一般說來在白天作物進(jìn)行光合作用需要的溫度較高，晚上維持呼吸作用所需的溫度要低一些。另外溫室內(nèi)的氣溫

27、要受到太陽輻射強(qiáng)度和室外氣溫變化的影響，在溫室環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)的研制中應(yīng)該考慮到這種情況。作物生長發(fā)育適宜的溫度，隨種類、品種、生育階段及生理活動(dòng)的變化而變化。為了增加光合產(chǎn)物的生成，抑制不必要的呼吸消耗，在一天中，隨著光照強(qiáng)度的變化，實(shí)行變溫管理是一種很有效的管理方法。</p><p>　　2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　本系統(tǒng)以溫室溫度為主要控制參數(shù)，進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，

28、主要完成以下功能。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)對溫室溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，測量空間多點(diǎn)溫度：根據(jù)測量空間或設(shè)備的實(shí)際需要，由多路溫度傳感器對關(guān)鍵溫度敏感點(diǎn)進(jìn)行測量，由單片機(jī)對各路數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)檢測、數(shù)據(jù)處理、存儲，實(shí)現(xiàn)溫度的智能、多空間點(diǎn)的測量。</p><p>　　顯示報(bào)警功能：實(shí)現(xiàn)超數(shù)據(jù)的及時(shí)報(bào)警。溫度檢測范圍：20-30ºC，檢測精度0.5 ºC。</p>

29、<p>　　存儲一定時(shí)間的溫室環(huán)境參數(shù)值。</p><p>　　由于單片機(jī)對溫室環(huán)境的檢測是一個(gè)連續(xù)不斷的過程，單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲器的容量需足夠大，能夠存儲數(shù)天的數(shù)據(jù)。需要保存一組由室內(nèi)、外環(huán)境參數(shù)及其本組數(shù)據(jù)采集時(shí)間組成的一條測控記錄。本控制系統(tǒng)保存一條測控記錄需要30個(gè)字節(jié)的存儲單元。32K外部數(shù)據(jù)存儲器中的0300H～7FFFH為測試數(shù)據(jù)存儲區(qū)，共計(jì)32000個(gè)字節(jié)，最多可以存儲1066條記錄。如果

30、每隔lO分鐘存儲一條記錄，則一天需要存儲144條記錄。擴(kuò)展32K數(shù)據(jù)存儲器可以存儲7天的數(shù)據(jù)。完全可以滿足本控制系統(tǒng)的需要。</p><p>　　4. 能夠根據(jù)季節(jié)、地區(qū)和作物的不同，設(shè)置不同的控制參數(shù)。</p><p>　　操作人員可以根據(jù)不同的季節(jié)、地區(qū)和作物，來設(shè)置不同的環(huán)境控制參數(shù)，以滿足不同的需要達(dá)到最佳效益。</p><p>　　5. 自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的環(huán)

31、境參數(shù)。</p><p>　　當(dāng)強(qiáng)電柜的轉(zhuǎn)換開關(guān)都放在“自動(dòng)”檔位時(shí)，控制系統(tǒng)能夠完全自動(dòng)的控制溫室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，將溫室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到操作人員設(shè)定的參數(shù)值附近。</p><p>　　2.3 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)原理框圖如圖1所示，溫室溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)總體電路圖見附錄一。本系統(tǒng)由單片機(jī)系統(tǒng)模塊、溫度采集模塊、WP型溫室加熱器、降溫模塊、按鍵以及顯

32、示模塊六個(gè)部分組成。通過按鍵設(shè)定溫度值，設(shè)定的溫度值和采集的溫度值都可以通過LED數(shù)碼管顯示。當(dāng)所設(shè)定的溫度值比采集的溫度大時(shí)，通過加熱器加熱，以達(dá)到設(shè)定值；反之，開啟降溫風(fēng)扇，以快速達(dá)到降溫效果。該系統(tǒng)對溫度的控制范圍在20℃——30℃，溫度控制的誤差小于等于0.5℃。通過使用該系統(tǒng)，對蔬菜大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行有效、可靠地檢測與控制,保證大棚內(nèi)作物在最佳的溫度條件下生長，提高質(zhì)量和產(chǎn)量。</p><p><b

33、>　　圖1系統(tǒng)原理框圖</b></p><p>　　第3章 溫室控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　該系統(tǒng)分為六個(gè)模塊，分別是單片機(jī)系統(tǒng)模塊、溫度采集模塊、顯示模塊、鍵盤掃描模塊、加熱模塊和降溫模塊?，F(xiàn)分別介紹如下：</p><p>　　3. 1 基于AT89C51的單片機(jī)系統(tǒng)</p><p>　　本系統(tǒng)采用Atmel公司

34、所生產(chǎn)的MCS—51系列中的AT89C51單片機(jī)[4]。</p><p><b>　　主芯片的功能：</b></p><p>　　AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)如圖2所示：</p><p><b>　　圖2 單片機(jī)系統(tǒng)</b></p><p>　　這個(gè)系統(tǒng)由兩部分組成，現(xiàn)介紹如下：</p>

35、<p>　　AT89C51的內(nèi)容：</p><p>　　3.1.1 時(shí)鐘脈沖</p><p>　　AT89C51內(nèi)部已具備振蕩電路，只要在接地引腳上面的兩個(gè)引腳（即19、18腳）連接簡單的石英晶體即可。AT89C51的時(shí)鐘頻率為12MHz。</p><p>　　3.1.2 復(fù)位電路</p><p>　　AT89C51的復(fù)位引腳（Re

36、set）[5]為第9腳，當(dāng)此引腳連接高電平超過2個(gè)機(jī)器周期（一個(gè)機(jī)器周期為6個(gè)時(shí)鐘脈沖），即可產(chǎn)生復(fù)位的動(dòng)作。以12MHz的時(shí)鐘脈沖為例，每個(gè)時(shí)鐘脈沖1us,兩個(gè)機(jī)器周期為12us,因此，在第9腳上連接一個(gè)12us以上的高電平脈沖，即可產(chǎn)生復(fù)位的動(dòng)作。對于上電復(fù)位，復(fù)位引腳上串接了一個(gè)電容，當(dāng)復(fù)位引腳接 +5伏電壓時(shí)，電容相當(dāng)于短路，經(jīng)過一段時(shí)間（在這段時(shí)間內(nèi)完成復(fù)位）后，電容處于充電狀態(tài)，相當(dāng)于斷開。還有一種是手動(dòng)復(fù)位,它的接法是在A

37、T89C51復(fù)位引腳所串連的電容上并聯(lián)接一個(gè)按鈕開關(guān)。當(dāng)按鈕沒按下時(shí)，電容處于充電狀態(tài)；當(dāng)按鈕按下時(shí)，電容對復(fù)位引腳放電，從而在這個(gè)引腳上產(chǎn)生高電平，達(dá)到復(fù)位的目的。</p><p><b>　　3.2溫度采集模塊</b></p><p>　　本系統(tǒng)的溫度采集和轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖3所示，它的工作過程為：系統(tǒng)通過AD590[6]采集外界的溫度參數(shù)，并通過三個(gè)放大器的作用

38、將溫度轉(zhuǎn)化為電流模擬量；此模擬量通過ADC0804[7]的轉(zhuǎn)化變成數(shù)字量，以便單片機(jī)辨認(rèn)接收。</p><p>　　圖3 AD590溫度傳感器工作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電路圖</p><p>　　根據(jù)電路圖，說明各個(gè)器件的功能如下：</p><p>　　溫度傳感器AD590的功能：</p><p><b>　　如上圖3所示：</b>

39、</p><p>　　OPA1：以0℃為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)節(jié)可變電阻R10使其輸出電壓為2.73伏特。</p><p>　　OPA2：減2.73伏特，并反相。</p><p>　　OPA3：放大5倍并反相。</p><p>　　例如：AD590輸出電壓為1.5伏特，則其溫度為：1.5/5（OPA3）+2.732（OPA2=3.032伏特；</p&

40、gt;<p>　　3.032/10K=303.2微安培；</p><p>　　303.2-273.2=30微安培→30℃。</p><p>　　注意：ADC0804的VREF=2.56V。</p><p>　　表1 各溫度與3個(gè)OPA及ADC0804的輸入與輸出關(guān)系</p><p>　　3.2.1 AD轉(zhuǎn)換器ADC0804的功能

41、</p><p>　　圖4 ADC0804</p><p>　?。?）如圖4所示，所謂A/D轉(zhuǎn)換器就是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，是將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。信號輸入端的信號可以是傳感器或是轉(zhuǎn)換器的輸出，而ADC輸出的數(shù)字信號可以提供給微處理器，以便更廣泛地應(yīng)用。</p><p>　?。?）ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關(guān)系如下表2所示：</p><

42、;p>　　表2 ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關(guān)系</p><p>　　例如：VIN=3V，由上表可知2.880+0.120=3V，為10010110B=96H。</p><p>　?。?）AD590產(chǎn)生的電流與絕對溫度成正比，它可接收的工作電壓為4V——30V，檢測的溫度范圍為-55℃——+150℃，它有非常好的線性輸出性能，溫度每增加1℃，其電流增加1微安培。當(dāng)攝氏溫度為0℃時(shí)

43、，AD590的電流為273.2微安培，經(jīng)10千歐姆電阻后其電壓為2.732伏特。余者依上述方法類推。</p><p>　?。?）利用AD590以及接口電路把溫度轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)由ADC0804轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳送給AT89C51處理。</p><p>　?。?）溫度采集和AD590溫度傳感器工作的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電路圖為圖3.2。</p><p><b>　　3

44、.3 顯示模塊</b></p><p>　　譯碼IC及溫度顯示的電路圖如圖5所示。顯示部分的工作原理是，它將溫度轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，即溫度值，經(jīng)由AT89C51的P1口由兩個(gè)譯碼IC輸出并分別送入兩個(gè)七段數(shù)碼管顯示[8]，這兩個(gè)LED都是共陽極的。</p><p>　　圖5 譯碼IC及溫度顯示</p><p>　　3.3.1 譯碼IC 7447</p&g

45、t;<p>　　BCD碼轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動(dòng)IC，如圖6所示，首推7447系列，包括7446、7449、74LS49[9]。其中的7446及7447輸出低電平驅(qū)動(dòng)的顯示碼，用以推動(dòng)共陽極7段LED數(shù)碼管；而7448及74LS49輸出高電平驅(qū)動(dòng)顯示碼，用以推動(dòng)共陰極7段LED數(shù)碼管，7446、7447與7448的引腳相同（雙并排16pins）。7447引腳說明：</p><p>　　1、D

46、、C、B、A：BCD碼輸入引腳。</p><p>　　2、a、b、c、……g：7段數(shù)碼管輸出引腳。</p><p>　　3、/LT：本引腳為測試引腳，當(dāng)接高電平時(shí)，所連接的7段LED數(shù)碼管全亮。正常顯示下應(yīng)接低電平。</p><p>　　4、/RBI：本引腳為漣波淹沒輸入引腳，正常顯示下應(yīng)接低電平。</p><p>　　5、/BI和/RBO：

47、本引腳為淹沒輸入或漣波淹沒輸出引腳，正常顯示下應(yīng)接低電平。</p><p>　　圖6 譯碼IC 7447</p><p>　　3.3.2 七段LED數(shù)碼管</p><p>　　7段LED數(shù)碼管是利用7個(gè)LED組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示0到9共10個(gè)數(shù)字。當(dāng)要顯示多個(gè)數(shù)碼管，可分別驅(qū)動(dòng)每個(gè)數(shù)碼管；當(dāng)要利用人類的視覺暫留現(xiàn)象，則可以采用快速掃描的方式，只要一組驅(qū)動(dòng)電路

48、即可達(dá)到顯示多個(gè)數(shù)碼管的目的。</p><p>　　一般來說，7段LED數(shù)碼管可分為共陽極和共陰極兩種，共陽極就是把所有LED的陽極連接到共同的接點(diǎn)com，而每個(gè)LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)）；同樣的，共陰極就是把所有LED的陰極連接到共同的接點(diǎn)com，而每個(gè)LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點(diǎn)）。</p><p><b>　　

49、3.4 鍵盤掃描</b></p><p>　　圖7是鍵盤掃描的電路圖，其中74922[10]是鍵盤掃描IC。鍵盤掃描電路的原理是，將鍵盤接在一個(gè)鍵盤掃描IC 74922上，當(dāng)在鍵盤上按下鍵時(shí)，相關(guān)的鍵碼將通過74922的A、B、C、D口線傳遞給AT89C51單片機(jī)。</p><p><b>　　圖7鍵盤掃描電路</b></p><p&g

50、t;<b>　　3.4.1 鍵盤</b></p><p>　　本鍵盤采用電話式鍵盤，其結(jié)構(gòu)如圖8所示。鍵盤是接在鍵盤掃描IC 74922（上圖7所示）上面的，鍵盤的輸入通過74922的X1——X4和Y1——Y4輸入。</p><p>　　X1 X2 X3</p><p><b>　　圖8 電話

51、式鍵盤</b></p><p>　　但鑒于鍵盤掃描IC為4*4形式，以下鍵盤編碼每行后面都有0FFH，以配合硬件使用。</p><p>　　按鍵及分別對應(yīng)的鍵盤編碼如表3所示：</p><p><b>　　表3 鍵盤編碼</b></p><p>　　3.4.2 鍵盤掃描芯片</p><p&

52、gt;　　鍵盤掃描芯片74922的圖形如圖7所示。鍵盤掃描IC 74922的工作過程是這樣的：X1——X4接鍵盤的行，Y1——Y4接鍵盤的列，按鍵信息由這幾個(gè)口輸入，由A、B、C、D四個(gè)口輸出到P3口的低四位，再通過P1口經(jīng)過譯碼IC顯示在LED上。鍵盤掃描芯片不斷查詢是否有按鍵輸入，當(dāng)查詢到有按鍵時(shí)，DA置1，同時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的程序，比較溫度是否超出上、下限，進(jìn)而決定是加熱還是降溫。</p><p>　　3.5 W

53、P型溫室加熱器 </p><p>　　如圖3.6所示，在AT89C51的P2.1口上接一個(gè)繼電器，將AD590加熱器接在此繼電器上。需要提高溫度時(shí)，單片機(jī)控制P2.1口，使之置1，進(jìn)而控制加熱器加熱。</p><p>　　傳統(tǒng)的空氣對流加熱系統(tǒng)，通過反復(fù)循環(huán)，重復(fù)加熱冷空氣，加熱空氣時(shí)自上而下，先加熱溫室的上層，然而地板處在最后，所以很難加熱，因此十分耗費(fèi)能量。WP型溫室加熱器是從下至上進(jìn)

54、行加熱的。溫室中的物體和地面由表面吸收熱量，同時(shí)又向四周的空氣輻射，從而保持整個(gè)空間很暖和，這種方式，可以節(jié)約能量并減少運(yùn)行費(fèi)用。WP型溫室加熱器具有如下特點(diǎn)：</p><p>　　(1) 高效節(jié)能。本產(chǎn)品消耗的能量比鍋爐供暖減少25%，比傳統(tǒng)煤爐降低40%以上,從而大大降低了加熱運(yùn)行成本。</p><p>　　(2) 傳熱效率高。產(chǎn)品由于采用了高科技熱超導(dǎo)技術(shù)，升溫速度特別快。</

55、p><p>　　(3) 投資成本低廉。與傳統(tǒng)的利用鍋爐干燥方式相比，省去了專用鍋爐房、水處理、水分析、管道、閥門、換熱器等設(shè)施，投資減少近一半，因而價(jià)格便宜。</p><p>　　(4) 本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、使用壽命長。WP型溫室加熱器特別適合寒冷地區(qū)各類蔬菜溫室大棚、花房、家禽動(dòng)物養(yǎng)殖場等需要加熱保溫的場所。在溫室加熱器充分保證棚溫室適宜溫度后，選擇附加值高的蔬菜、花卉必將切

56、實(shí)提高廣大用戶的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　3.6 降溫模塊</b></p><p>　　如圖3.6所示，在AT89C51的P2.2口上接一個(gè)繼電器將降溫風(fēng)扇接在此繼電器上。需要降溫時(shí)，單片機(jī)控制P2.2口，使之置1，進(jìn)而控制降溫風(fēng)扇降溫。</p><p>　　當(dāng)室內(nèi)溫度較高需要降溫時(shí)，就要用到降溫模塊了。在此處的溫室中，降溫模塊包

57、含了兩個(gè)部分：</p><p><b>　　(1) 自然通風(fēng)</b></p><p>　　由于這里的溫室周圍和頂層留了通風(fēng)窗（側(cè)窗與天窗），故可以采用自然通風(fēng)的方式來降溫。當(dāng)室內(nèi)溫度由于日照而提高時(shí)，熱空氣會(huì)因密度降低而上浮，由天窗溢出，而外界空氣由側(cè)窗流入造成對流，溫度差異愈大時(shí)其流速愈快。自然通風(fēng)在冬天效果最好，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)外空氣的溫差最大。由于空氣溫差，可使屋頂排

58、氣孔成為絕佳的出氣口，側(cè)面排氣孔則成為絕佳的進(jìn)氣口。當(dāng)天氣很熱時(shí)，內(nèi)外的空氣溫差就很小，甚至不存在。事實(shí)上，當(dāng)最需要通風(fēng)的時(shí)候往往是自然通風(fēng)最小的時(shí)候。若通風(fēng)是外界風(fēng)所引起，則較溫暖的地區(qū)，使用自然通風(fēng)會(huì)有較佳的效果。</p><p><b>　　(2) 機(jī)械通風(fēng)</b></p><p>　　機(jī)械式通風(fēng)一般指的是使用降溫風(fēng)扇等降溫設(shè)備將溫室內(nèi)的熱空氣強(qiáng)制抽出，同時(shí)由于

59、壓差而將大氣吸入，達(dá)到通風(fēng)的效果。這個(gè)方案需要維持適當(dāng)?shù)臍饷苄?，才能使空氣由進(jìn)氣口進(jìn)，由排氣風(fēng)機(jī)出；但是也因?yàn)闅饷芏菀子袩崂鄯e的現(xiàn)象，是以在設(shè)計(jì)上需注意通風(fēng)量的大小，至少其降溫效果要優(yōu)于自然通風(fēng)，即要比在同一地點(diǎn)采用側(cè)窗配合天窗的溫室的降溫效果要好。利用風(fēng)扇在溫室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓的強(qiáng)行通風(fēng)方式比自然通風(fēng)系統(tǒng)可靠，通常將通風(fēng)率設(shè)計(jì)為每一分鐘一個(gè)溫室體積(1 AC, Air Change)的通氣風(fēng)量率。一間10m x 33m的溫室大約需700

60、m3/min的通氣風(fēng)量率。由１kW 馬達(dá)帶動(dòng)的風(fēng)機(jī)（系統(tǒng)負(fù)壓為2.5 厘米水柱）可提供此風(fēng)量率。若風(fēng)扇以平均每天消耗1元計(jì)算，則業(yè)者每月每平方米溫室面積的電費(fèi)應(yīng)為1元。電費(fèi)會(huì)隨季節(jié)、作物種類和地理位置的不同而有所差異。由于這種降溫方法需要耗電，相比于自然通風(fēng)，這是它的缺點(diǎn)。</p><p>　　在這個(gè)溫室大棚中，運(yùn)用的是自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的方式。當(dāng)需要降溫的幅度不大時(shí)，則打開天窗和側(cè)窗，利用自然通風(fēng)來降溫，

61、這樣既可達(dá)到很好的降溫效果，又節(jié)省了開支。而當(dāng)要降溫的幅度偏高或者自然條件下不適合用自然通風(fēng)降溫時(shí)，就采取機(jī)械通風(fēng)的方式來降溫。當(dāng)然，在自然條件允許的條件下，采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的降溫方式可以達(dá)到更好的降溫效果。 </p><p><b>　　第4章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)的工作流程是，操作人員可以從鍵盤上輸入要設(shè)定的溫度值。當(dāng)此溫度值與

62、當(dāng)前溫度不同時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)采取調(diào)節(jié)的動(dòng)作。當(dāng)設(shè)定溫度大于測定溫度時(shí)，則使加熱器工作；當(dāng)設(shè)定溫度小于測定溫度時(shí)，則開啟降溫風(fēng)扇。此程序流程包括4個(gè)部分。第一部分是主程序，它描述的是程序的總體結(jié)構(gòu)；第二部分是定時(shí)器T0的描述，它的功能是將實(shí)際溫度和設(shè)定的溫度比較，再作出相應(yīng)的動(dòng)作；第三部分是鍵盤掃描部分；第四部分是顯示部分，用于顯示溫度值（系統(tǒng)總程序見附錄2）。</p><p><b>　　4.1 主程

63、序</b></p><p>　　主程序流程圖如圖9所示：</p><p><b>　　圖9 主程序流程圖</b></p><p>　　本溫度控制系統(tǒng)的主程序流程圖，溫度控制系統(tǒng)采用溫度傳感器AD590采集溫度數(shù)據(jù)，再由ADC0804模數(shù)轉(zhuǎn)換器將溫度轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以處理的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)將溫度總體控制在20℃到30℃之間，并且可以通過鍵盤

64、輸入要設(shè)定的溫度值，并通過7段數(shù)碼管顯示出來。在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行期間，有一個(gè)定時(shí)器T0中斷每隔20ms掃描一次，用于當(dāng)前溫度與設(shè)定溫度的比較，然后發(fā)出加溫或降溫的命令。程序代碼如下：</p><p><b>　　ORG 00H</b></p><p>　　JMP START </p><p><b>

65、;　　ORG 0BH</b></p><p>　　JMP TIM0 ;定時(shí)器T0中斷子程序</p><p>　　START: MOV TMOD,#01H ;選擇TIMER0，MODE1</p><p>　　MOV TH0,#60</p><p>　　MOV TL0

66、,#76</p><p>　　SETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)器T0</p><p>　　MOV IE,#82H</p><p>　　MOV R4,#09H ;(30H)--(38H)寄存器</p><p>　　MOV R0,#30H</p><p&g

67、t;　　CLEAR: MOV @R0,#00H ;清除RAM(30H)--(38H)</p><p>　　DJNZ R4,CLEAR</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><

68、p>　　MOV 34H,A ;(34H)為上限溫度--30度</p><p>　　MOV A,#01H</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV 35H,A ;(35H)為

69、下限溫度--20度</p><p>　　MOV 36H,#0FFH ;(36H)為存儲的舊溫度值</p><p>　　START0: MOVX @R0,A ; /WR=0,ADC0804開始轉(zhuǎn)換</p><p>　　WAIT: JB P3.4,KEYIN ; P3.4=1表示有按

70、鍵，轉(zhuǎn)往按鍵子程序</p><p>　　JB P2.0,ADC ;檢測ADC0804轉(zhuǎn)換完成否？P2.0=1，</p><p><b>　　; 則完成 </b></p><p><b>　　JMP WAIT</b></p><p>　　ADC: MOVX A

71、,@R0 ;將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送入累加器</p><p>　　MOV 37H,A ;溫度的比較。將現(xiàn)溫度值存入37H</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,36H ;現(xiàn)溫度值減去舊溫度寄存器的值

72、</p><p><b>　　JC TDOWN</b></p><p>　　TUP: MOV A,37H ;將現(xiàn)溫度值存入A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBB A,34H ;

73、與上限溫度作比較</p><p>　　JNC POFF ;C=0表示比上限溫度大，必須停止加熱</p><p><b>　　JMP LOOP</b></p><p>　　PON: CLR P2.1</p><p>　　JMP START0</p><

74、p>　　POFF: SETB P2.1 ;繼電器不動(dòng)作，即停止加熱</p><p><b>　　JMP LOOP</b></p><p>　　TDOWN: MOV A,37H ;將現(xiàn)溫度值存入A</p><p><b>　　CLR C</b&g

75、t;</p><p>　　SUBB A,35H ;與下限溫度作比較</p><p>　　JC PON ;C=1表示比下限溫度小，須加熱</p><p><b>　　JMP LOOP</b></p><p>　　LOOP: MOV 36H

76、,37H ;將現(xiàn)溫度值存入36H中</p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOV R4,#0FFH ;延遲</p><p>　　DJNZ R4,$</p><p>　　CALL L1

77、 ;二--十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序</p><p>　　MOV 21H,#10H ;顯示延遲</p><p>　　NOV R1,#30H</p><p>　　DISP1: CALL DISP ;溫度值的顯示</p><p>　　DJNZ 21H,DISP1</p>

78、<p>　　JMP START0</p><p>　　4.2 定時(shí)器T0中斷</p><p>　　定時(shí)器T0中斷的工作流程如圖10所示。當(dāng)定時(shí)器T0發(fā)生中斷時(shí)，就將按鍵輸入的設(shè)定的溫度值與當(dāng)前的溫度值比較。當(dāng)輸入的溫度值大于當(dāng)前測定的溫度值，單片機(jī)就控制加熱器加熱；當(dāng)設(shè)定的溫度值小于當(dāng)前測定的溫度值，就開啟降溫風(fēng)扇。</p><p>　　圖10 定時(shí)

79、器T0中斷子程序</p><p><b>　　程序代碼如下：</b></p><p>　　TIM0: PUSH ACC</p><p><b>　　PUSH PSW</b></p><p>　　MOV TH0,#60 ;重設(shè)中斷時(shí)間</p>&l

80、t;p>　　MOV TL0,#76</p><p>　　MOV A,33H</p><p>　　CJNE A,31H,T ;設(shè)定溫度的十位是否等于所</p><p><b>　　;測溫度的十位數(shù)</b></p><p>　　MOV A,32H</p><p

81、>　　CJNE A,30H,T ;設(shè)定溫度的個(gè)位是否等于所</p><p><b>　　;測溫度的個(gè)位數(shù)</b></p><p>　　JMP OFF ;個(gè)位相等，則令加熱器停止加熱</p><p>　　T: JC OFF

82、 ;設(shè)定溫度小于現(xiàn)在溫度，停止加熱</p><p>　　CLR P2.1 ;否則加熱</p><p>　　RETURN: POP PSW</p><p><b>　　POP ACC</b></p><p><b>　　RETI</b>&

83、lt;/p><p>　　OFF: SETB P2.1 ;停止加熱</p><p>　　JMP RETURN</p><p>　　DELAY: MOV R7,#06 ;顯示器掃描時(shí)間</p><p>　　D1: MOV R6,#248</p><

84、p>　　DJNZ R6,$</p><p>　　DJNZ R7,D1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　4.3 顯示模塊</b></p><p>　　顯示子程序流程圖如圖11所示:（說明：30H用于暫時(shí)存放要顯示溫度的高四位，31H用于暫時(shí)存放要顯示溫

85、度的低四位，38H用于存放最終要顯示在7段數(shù)碼管上的溫度值；D1、D2分別表示兩個(gè)7段數(shù)碼管的存儲地址。）</p><p><b>　　圖11 顯示子程序</b></p><p>　　系統(tǒng)提供溫度的顯示功能，將溫度用兩個(gè)7段數(shù)碼管顯示出來。程序如下：</p><p>　　DISP: MOV A,@R1</p><p&

86、gt;　　ANL A,#0F0H ;D1值：取(30H)高4位</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　MOV 38H,A</p><p><b>　　INC R1</b></p><p>　　MOV A,@R1</p>

87、<p>　　ANL A,#0FH ;D2值：取(31H)低4位</p><p><b>　　SWAP A</b></p><p>　　ORL A,38H ;D1,D2合成為8位</p><p>　　MOV P1,A ;送給7段數(shù)

88、碼管顯示</p><p>　　CALL DELAY ;掃描延遲</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　4.4 按鍵掃描</b></p><p>　　按鍵掃描子程序流程圖如圖12所示:</p><p><b&

89、gt;　　圖12 按鍵子程序</b></p><p>　　將鍵盤接在一個(gè)鍵盤掃描IC 74922上，所按鍵將被此芯片處理后傳送給單片機(jī)處理。工作流程如圖12所示。如果要設(shè)定新的溫度值，操作流程為：按“*”→要設(shè)定的溫度值→按“*”，這樣就完成了溫度的設(shè)定。程序代碼如下：</p><p>　　KEYIN: JB P3.4,$ ;有按鍵

90、，放開否？</p><p>　　MOV A,P3 ;是則讀74922的按鍵值</p><p>　　ANL A,#0FH ;取有效的低4位</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE ;至TABLE取鍵盤轉(zhuǎn)換碼</p><p>　　M

91、OVC A,@A+DPTR</p><p>　　XRL A,#0AH ;是否按“*”？</p><p>　　JNZ START0 ;不是，回到現(xiàn)在溫度模式</p><p>　　JB P3.4,KEYIN1 ;有新的按鍵否？</p><p&

92、gt;　　MOV R1,#32H ;無，設(shè)定溫度顯示地址</p><p>　　CALL DISP ;顯示設(shè)定溫度地址中的值</p><p>　　MOV R5,4FH ;幾秒鐘后無按鍵則自動(dòng)解除</p><p><b>　　;設(shè)定溫度模式</

93、b></p><p>　　D4: MOV R7,#0FFH</p><p>　　D3: MOV R6,#0FFH</p><p>　　D2: JB P3.4,KEYIN1</p><p>　　DJNZ R6,D2</p><p>　　DJNZ R7,D3</p>&

94、lt;p>　　DJNZ R5,D4</p><p>　　JMP START0</p><p>　　KEYIN1: JB P3.4,$ ;按鍵放開否？</p><p>　　MOV A,P3 ;放開則讀74922鍵盤值</p><p>　　ANL A,#0

95、FH</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV 20H,A ;按鍵值存入(20H)</p><p>　　XRL A,#0AH ;是否按“*”？</p><p>

96、;　　JZ X1 ;是，則溫度設(shè)定完成</p><p>　　MOV A,20H</p><p>　　XRL A,#0BH ;"#"未設(shè)定鍵</p><p><b>　　JZ WAIT1</b></p><p>　　MO

97、V A,20H ;不是"*"、"#"，則為數(shù)字鍵</p><p>　　XCH A,32H ;按鍵值存入(32H)，(33H)</p><p>　　XCH A,33H</p><p><b>　　第5章 測試分析</b></p&

98、gt;<p>　　通過偉福編譯器編譯，觀察各個(gè)寄存器和輸出端口的值，發(fā)現(xiàn)程序能夠完成既定的各項(xiàng)功能。溫室結(jié)構(gòu)的參數(shù)為：屋脊高5.2m，檐高3m，單跨度6.5m，長為20m，地面面積為130平方米。這個(gè)薄膜溫室的特點(diǎn)是：</p><p>　　1. 能在可見光0.4－0.7微米范圍內(nèi)得到最大光照。</p><p>　　2. 薄膜內(nèi)表面的涂層處理能夠有效地解決溫室結(jié)露。</p

99、><p>　　3. 三層共擠技術(shù)使薄膜外層表面形成光滑表面，有效防止灰塵堆積。</p><p>　　4. 采用雙層充氣膜，可大大提高溫室保溫性能，節(jié)省運(yùn)行成本。</p><p>　　要求溫度的上限為30℃，下限為20℃。通過對溫室運(yùn)行時(shí)的實(shí)際觀測，摘錄一組數(shù)據(jù)如表4所示：</p><p><b>　　表4 測試數(shù)據(jù)</b>&

100、lt;/p><p>　　從運(yùn)行結(jié)果來看，控制后的溫度誤差范圍小于等于0.5℃,控制后的溫室溫度能夠達(dá)到作物生長環(huán)境的要求。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要和環(huán)境調(diào)控的簡單實(shí)用，作物整個(gè)生長周期被分為兩個(gè)階段，即營養(yǎng)生長階段和生殖生長階段。在營養(yǎng)生長階段，采取溫度優(yōu)先的控制策略，減少能量消耗，降低調(diào)控

101、機(jī)構(gòu)的操作運(yùn)行成本；而在作物的生殖生長階段，通過有機(jī)結(jié)合作物生長模型、溫室控制機(jī)構(gòu)的調(diào)控效果模型和成本模型，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)目標(biāo)的決策過程。從實(shí)際決策的實(shí)例來看，采用經(jīng)濟(jì)最優(yōu)目標(biāo)的策略來進(jìn)行溫室環(huán)境調(diào)控，給出最佳的溫室環(huán)境控制方案，既能保證作物適宜的生長環(huán)境條件要求，又能保證溫室經(jīng)營者的利益。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張義

102、和，陳敵北，改編：劉丹等 .例說8051[M]. 北京：人民郵電出版社，2006，43～55.</p><p>　　[2] 吳金戍，沈慶陽，郭庭吉. 8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2006，68～82.</p><p>　　[3] 陳明熒. 8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005，112～135.</p><p

103、>　　[4] 張友德，趙志英，涂時(shí)亮. 單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2003，78～91.</p><p>　　[5] 沈慶陽. 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2002，45～82.</p><p>　　[6] 林申茂. 8051單片機(jī)徹底研究[M]. 北京：人民郵電出版社，2004，145～178.</p><p&g

104、t;　　[7] 沙占友 孟志永 王彥朋. 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2006，156～214.</p><p>　　[8] 楊金巖. 8051單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用[M]. 北京：人民郵電出版社，2005，205～231.</p><p>　　[9] 李伯成. 嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)——嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)系列叢書[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2006，

105、55～67.</p><p>　　[10] 戴佳，苗龍，陳斌. 51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實(shí)例[M]. 北京：中國電力出版社，2005，187～204. </p><p>　　[11]B.K. Bose.Electrical Machines[M].CICEM,1995年 92～139[12]W.L. Brogan. Modern Control Theory[R]. Prentice

106、Hall Inc.,1985年.156～230[13]Allen-Bradley.ControlLogix 模擬量I/O模塊[M].Rockwell，2001年6月. [14]Allen-Bradley.ControlLogix 選型指南[M]. Rockwell，2001年3月</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本文是在田晴老師的

107、悉心指導(dǎo)下完成的?！跋ば摹倍郑^非可有可無。因?yàn)?，從選題到今天成文，田老師給予了我很大幫助，付出了大量的心血?？梢哉f，沒有田老師的指導(dǎo)，就沒有今天的順利成文。在師從田老師做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我感到學(xué)到很多東西。田老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、做事認(rèn)真，大到結(jié)構(gòu)，小至標(biāo)點(diǎn)，一一從嚴(yán)要求，決不允許敷衍；田老師為人真誠、待人熱情，從選題至成文，說來慚愧，應(yīng)該說是在張老師的推動(dòng)下，才得以如期完成。很多時(shí)候，都是田老師給我主動(dòng)打電話，幫助我規(guī)劃好時(shí)間，及時(shí)

108、傳道授業(yè)、答疑解惑。從年前選定題目，田老師的關(guān)懷幫助始終如一，這讓我在感動(dòng)的同時(shí)，又深感慚愧!</p><p>　　田老師很忙，教學(xué)、科研任務(wù)繁重。但我每次交稿，她都認(rèn)真修改，及時(shí)回復(fù)。每每看到論文上細(xì)密的紅色批語，深感暖意陣陣！也突然明白魯迅對藤野先生認(rèn)真修改他的筆記的那種感動(dòng)。是的，在很多人將敷衍奉為圭臬的情形下，依然能夠認(rèn)真謹(jǐn)嚴(yán)做事，依然能夠熱情誠懇幫助別人的人，令人感激和欽佩！“學(xué)高為師，行為世范?！蔽以?/p>

109、次明白了“老師”二字的厚重內(nèi)涵!</p><p>　　人生的各個(gè)階段，一般要面臨很多選擇。大學(xué)四年，也概莫能外。我曾做出過不少選擇，但事后令自己深感得意的，并不是很多?？墒?，師從田老師做畢業(yè)設(shè)計(jì)卻不能不說是其中一個(gè)！</p><p>　　在此，向田老師致以最誠摯的謝意！</p><p>　　我還要感謝在大學(xué)四年來所有曾經(jīng)教過及幫助過我的老師，是他們的諄諄教誨、無私奉

110、獻(xiàn)，使我增加了知識、提高了能力！沒有他們，也就沒有我四年學(xué)業(yè)的順利完成！</p><p>　　另外，我還要感謝四年來朝夕相處的同學(xué)，和他們切磋知識、交流思想，也使我感到受益匪淺！</p><p>　　最后，向所有關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)們致以最誠摯的謝意！ </p><p><b>　　附 錄</b></p><p>

111、;<b>　　附錄1系統(tǒng)電路圖</b></p><p><b>　　附錄2 源程序代碼</b></p><p>　　程序要完成的功能是將總體溫度控制在20℃——30℃之間，在這個(gè)范圍內(nèi)，可以設(shè)定任一溫度值，并使之達(dá)到恒溫效果；如果超出這個(gè)范圍，則程序自動(dòng)控制繼電器工作使溫度穩(wěn)定在這個(gè)范圍之間。</p><p>　　程序中各

112、寄存器說明如下：</p><p>　　30H、31H：所測得的實(shí)際溫度</p><p>　　32H、33H：鍵盤設(shè)定的溫度</p><p>　　34H：系統(tǒng)的上限溫度值（30℃）</p><p>　　35H：系統(tǒng)的下限溫度值（20℃）</p><p>　　36H：舊溫度值的存放地址</p><p&g

113、t;<b>　　源程序如下:</b></p><p><b>　　ORG 00H</b></p><p><b>　　JMP START</b></p><p><b>　　ORG 0BH</b></p><p><b>　　JMP TIM0&

114、lt;/b></p><p>　　START: MOV TMOD,#01H ;選擇TIMER0，MODE1</p><p>　　MOV TH0,#60</p><p>　　MOV TL0,#76</p><p>　　SETB TR0 ;啟動(dòng)定時(shí)器T0</p>

115、;<p>　　MOV IE,#82H</p><p>　　MOV R4,#09H;(30H)--(38H)</p><p>　　MOV R0,#30H</p><p>　　CLEAR: MOV @R0,#00H ;清除RAM(30H)--(38H)</p><p>　　DJNZ R4,CLEA

116、R</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　MOV DPTR,#TABLE1</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV 34H,A ;(34H)為上限溫度：30度</p><p>　　MOV A,#01H</p