大棚智能測(cè)控系統(tǒng)中AT89C51的應(yīng)用

引言

　　對(duì)于蔬菜大棚內(nèi)環(huán)境的控制主要是對(duì)環(huán)境溫度、濕度和土壤水分等進(jìn)行測(cè)量和控制。為了更好地測(cè)量、控制濕度、濕度和土壤水分等影響蔬菜生長(zhǎng)的因素，本文設(shè)計(jì)了以AT89C51單片機(jī)為控制器的智能測(cè)控系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以對(duì)環(huán)境溫度、濕度等觀測(cè)值進(jìn)行自動(dòng)控制和適時(shí)監(jiān)測(cè)，并利用聲音和燈光進(jìn)行越限報(bào)警及相應(yīng)的處理。

　　1 系統(tǒng)功能

　　該系統(tǒng)通過AT89C51單片機(jī)依次查詢蔬菜大棚內(nèi)各傳感器的輸出信號(hào)，然后再對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理后通過顯示模塊顯示出來供菜農(nóng)觀測(cè)，與此同時(shí)，當(dāng)顯示值超出蔬菜正常生長(zhǎng)所需要的環(huán)境指標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)將產(chǎn)生各種報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。除此之外，還可以將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)輸入到PC機(jī)中，然后對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的分析、處理，從而找出各數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系及變化趨勢(shì)。

　　2 系統(tǒng)硬件組成

　　該系統(tǒng)的硬件主要包括以下幾個(gè)模塊：AT89C51主控模塊、各類傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、44780顯示模塊、電平轉(zhuǎn)換器。其中AT89C51單片機(jī)主要完成對(duì)外圍硬件的控制以及一些運(yùn)算功能，傳感器完成信號(hào)的采樣功能，A/D轉(zhuǎn)換器主要完成模/數(shù)的轉(zhuǎn)換，44780顯示模塊完成字符、數(shù)字的顯示功能，電平轉(zhuǎn)換器將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RS232電平向上位機(jī)傳輸。

　　2.1 主控模塊

　　該系統(tǒng)采用了ATMEI 89系列單片機(jī)AT89C51來實(shí)現(xiàn)，該芯片采用51內(nèi)核，兼容MCS-51產(chǎn)品，1000次重復(fù)編程/擦寫。AT89C51內(nèi)有128B的內(nèi)部RAM、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、32根可編程L/O線、內(nèi)部帶有振蕩器和時(shí)鐘電路。特別是其內(nèi)部有4kB的可編程閃爍存儲(chǔ)器，為程序開發(fā)提供了很大的方便。

　　2.2 傳感器的選擇

　　2.2.1 溫度傳感器

　　溫度傳感器采用Dallas公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器DSl8820，它不僅能直接輸出串行數(shù)字信號(hào)，而且具有微型化、低功耗、高性能、易于微處理器連接和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。DSl8820數(shù)字溫度傳感器對(duì)于實(shí)測(cè)的溫度提供了9一12位的數(shù)據(jù)和報(bào)警溫度寄存器，它的測(cè)溫范圍為-55一+125℃，其中在一10一+85℃的范圍內(nèi)的測(cè)量精度為±0.5'U。由于每個(gè)DSl8820有唯一的。—們窿續(xù)64位的產(chǎn)品號(hào)，所以允許在一根電纜上連接多個(gè)傳感器，以構(gòu)成大型溫度測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。DSl8820與AT89C51的接口電路圖如圖1所示，其中Dsl8820工作在外部電源供電方式，單片機(jī)89C51采用P2.0和DSl8820通信。

　　2.2.2 濕度傳感器

　　濕度傳感器采用Honeywell公司生產(chǎn)的IH3605集成濕度傳感器，內(nèi)部集成了信號(hào)調(diào)理電路，具有精度高、線性度好、互換性強(qiáng)及輸出電壓范圍大等諸多優(yōu)點(diǎn)，其獨(dú)特的多層結(jié)構(gòu)使之能抵抗?jié)駳?、塵埃、贓物、油和其他化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。其輸出電壓較高且線性較好，無需進(jìn)行信號(hào)放大和信號(hào)調(diào)整，可直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。IH3605的技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

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