畢業(yè)設計基于單片機的溫室大棚內溫度檢測與控制系統(tǒng)的設計

1、XXX大學XXX學院本科畢業(yè)論文(設計)題目：溫室大棚內的溫度檢測與控制系統(tǒng)的設計學部：專業(yè)班級：學號：學生姓名：指導教師姓名：指導教師職稱：201 年月日溫室大棚內的溫度檢測與控制系統(tǒng)的設計摘 要本系統(tǒng)以AT89C51單片機為控制核心，利用溫度傳感器AD590對蔬菜大棚內的溫度進行實時采集與控制，實現(xiàn)溫室溫度的自動控制。本系統(tǒng)由單片機小系統(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部分組成。可以通過按鍵設定溫室的溫度值，采集的溫度和設定的溫度通過LED數(shù)碼管顯示。當所設定的溫度值比采集的溫度大時，通過加熱器加熱，以達到設定值；反之，開啟降溫風扇，以快速達到降溫效果。通過該系

2、統(tǒng)，對蔬菜大棚內的溫度進行有效、可靠地檢測與控制，從而保證大棚內作物在最佳的溫度條件下生長，提高質量和產量。關鍵詞：單片機；溫度傳感器；溫度控制；溫度顯示；鍵盤輸入；溫室Automatic Temperature-Control System ofGreenhouse (Collegeof Physics Science and Information Engineering,JishouUniversity,Jishou, Hunan 416000)AbstractThis system takes the AT89C51 singlechip as the control core, us

3、ing the temperature sensor AD590 to carry on real-time gathering and controlling to the greenhouse of vegetables, so it can realizes auto-control to the greenhouses temperature. This system contains the miniature singlechip system module, the temperature gathering module, the heatermodule, the drop-

4、temperature module, the key pressed module and the display module. The gathering temperature or the setting temperature is displayed through the seven-seg LED. It can be established new temperature value in the greenhouse through pressing buttons, when this temperature value is higher than the gathe

5、ring temperature value, then makes the heater work in order to achieve the defined value; Otherwise, the heater knocks off, and opens the ventilator as fast as to achieve the supposed temperature. It will be effective and reliable to exam and control the temperature of the greenhouse by using this s

6、ystem, thus guarants the crop growing fine under the best temperature condition, and enhances the crops quality and output.Key words: Single chip; Temperature sensor; Temperature control; Temperature display; Keyboard entry; Greenhouse 目 錄1 引言12 硬件設計32.1 設計思路32.2 總體設計框圖32.3 基于AT89C51的單片機小系統(tǒng)42.3.1 時鐘

7、脈沖42.3.2 復位電路52.4溫度采集模塊52.4.1 與溫度傳感器AD590配合使用的各個運算放大器OPA的功能62.4.2 溫度轉換器ADC0804的功能72.5 顯示模塊92.5.1 譯碼IC 74479段LED數(shù)碼七管102.6 鍵盤掃描112.6.1 鍵盤112.6.2 鍵盤掃描芯片122.7 WP型溫室加熱器122.8降溫模塊133軟件設計153.1 主程序153.2 定時器T0中斷173.3 顯示模塊193.4 按鍵掃描204 測試分析23結束語24參考文獻25致謝26附錄27附錄1系統(tǒng)電路圖27附錄2 源程序代碼271 引言溫度、壓力、流量和液位是四種最常見的過程變量1。其

8、中溫度是一個非常重要的過程變量，因為它直接影響工農業(yè)生產、國防建設、科學研究、對外貿易以及人民生活各個領域。因此，作為溫度控制系統(tǒng)的恒溫系統(tǒng)廣泛應用于農業(yè)、石油、化工、冶金、食品、醫(yī)藥、商檢、國防、教學、科研等領域。溫度的合理、準確、便捷的控制對提高產品質量和生產技術水平具有重要意義。作為人口大國，通過發(fā)展高科技提高農產品的產量有著十分現(xiàn)實的實際意義。而運用農業(yè)恒溫系統(tǒng)是現(xiàn)代設施農業(yè)領域中的核心內容之一。運用于農業(yè)的恒溫系統(tǒng)是一種通過計算機實現(xiàn)溫室環(huán)境因子實時調控的網絡控制技術，集農業(yè)科技上的高、精、尖技術和計算機自動控制技術于一體，是現(xiàn)代農業(yè)科技向產業(yè)轉化的物質基礎。傳統(tǒng)的恒溫系統(tǒng)采用模擬電

9、路設計，存在不可避免的缺陷，如溫度控制的精度差，易出現(xiàn)溫度的漂移，電路結構復雜，缺乏友好的人機截面，溫度控制的實時性差等。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效率，對大棚的自動化程度要求也越來越高。隨著單片機及各種電子器件性價比的迅速提高，使得這種要求變?yōu)榭赡?。溫室環(huán)境控制是在充分利用自然資源的基礎上，通過改變環(huán)境變量，如溫度、濕度、光度等來獲得植物的最佳生長環(huán)境，從而達到增加作物產量、改善作物品質、調節(jié)作物生長周期、提高經濟效益的目的。溫室控制應做到：1）溫室中承載的是有生命的植物，因此保證溫室中培育對象的安全是最基本的要求。2）為了保證溫室中培育對象的良性

10、生長，溫室的氣候調節(jié)過程需緩慢進行，應盡可能通過各種設施運作減少溫室外部氣候變化對溫室環(huán)境氣候的影響。3）嚴格按照溫室中培育對象的生長規(guī)律分階段對溫室進行控制，在每個階段都需保證環(huán)境氣候、水肥、放病蟲害等指標達到要求。4）隨時根據市場現(xiàn)有的信息預測市場未來的變化，從而決定對溫室的投入，控制產品的上市時間。5）實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本保障是在農業(yè)生產過程中保護生態(tài)環(huán)境，因此溫室生產要考慮生態(tài)效益的要求，不施農藥，保持土壤原有酸堿度，保護地下水和空氣不受污染等。6）盡可能低成本運作，例如盡量利用太陽能，選擇最適宜的加溫溫度，營養(yǎng)液在線檢測和循環(huán)使用，盡可能低成本通風、低消耗除濕。7）溫室控制系統(tǒng)的

11、最理想目標是保證良好的綜合效益，即在保證生態(tài)效益的前提下，提高經濟效益，也就是產量提高、能源消耗降低、資源消耗減少。本文設計的恒溫系統(tǒng)采用AT89C51單片機2控制技術對溫度進行調節(jié)，具有操作簡單便捷、采集方便準確、適應性強、成本低以及節(jié)省能源的特點，可明顯增加使用者的經濟效益。該系統(tǒng)不但可以推行到溫室中，還可以應用于其他進行溫度調節(jié)的場合。隨著科學技術的進步，這種溫度控制系統(tǒng)已經有了越來越多的應用，給人們的生活和生產帶來了極大的便利。比如說溫度控制系統(tǒng)可以應用在各種高檔智能連棟溫室、日光溫室生態(tài)酒店、生態(tài)洗浴工程設計、家庭休閑溫室、異型溫室、樓頂溫室設計、現(xiàn)代化畜禽舍的設計等等。2 硬件設計

12、本系統(tǒng)要控制的對象為這樣一個規(guī)模的溫室。溫室結構的參數(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。要實現(xiàn)的目標是，使薄膜溫室的溫度保持在2030之間，在這個區(qū)域內溫度值是可設定的。2.1 設計思路系統(tǒng)原理框圖如圖2.1所示，溫室溫度自動控制系統(tǒng)總體電路圖見附錄一。本系統(tǒng)由單片機小系統(tǒng)模塊、溫度采集模塊、WP型溫室加熱器、降溫模塊、按鍵以及顯示模塊六個部分組成。通過按鍵設定溫度值，設定的溫度值和采集的溫度值都可以通過LED數(shù)碼管顯示。當所設定的溫度值比采集的溫度大時，通過加熱器加熱，以達到設定值；反之，開啟降溫風扇，以快速達到降溫效果。該系統(tǒng)對溫度的控制范

13、圍在2030，溫度控制的誤差小于等于0.5。通過使用該系統(tǒng)，對蔬菜大棚內的溫度進行有效、可靠地檢測與控制,保證大棚內作物在最佳的溫度條件下生長，提高質量和產量。2.2 總體設計框圖AT89C51控制系統(tǒng)溫度采集鍵盤掃描WP型溫室加熱器顯示降溫模塊圖2.1系統(tǒng)原理框圖該系統(tǒng)分為六個模塊，分別是單片機小系統(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：2.3 基于AT89C51的單片機小系統(tǒng)本系統(tǒng)采用Atmel公司所生產的MCS51系列中的AT89C51單片機4。AT89C51單片機小系統(tǒng)如圖3.1所示：圖3.1 單片機小系統(tǒng)這個小系統(tǒng)由兩部分組成，現(xiàn)介紹如下：2

14、.3.1 時鐘脈沖AT89C51內部已具備振蕩電路，只要在接地引腳上面的兩個引腳（即19、18腳）連接簡單的石英晶體即可。AT89C51的時鐘頻率為12MHz。2.3.2 復位電路 AT89C51的復位引腳（Reset）5為第9腳，當此引腳連接高電平超過2個機器周期（一個機器周期為6個時鐘脈沖），即可產生復位的動作。以12MHz的時鐘脈沖為例，每個時鐘脈沖1us,兩個機器周期為12us,因此，在第9腳上連接一個12us以上的高電平脈沖，即可產生復位的動作。對于上電復位，復位引腳上串接了一個電容，當復位引腳接 +5伏電壓時，電容相當于短路，經過一段時間（在這段時間內完成復位）后，電容處于充電狀態(tài)

15、，相當于斷開。還有一種是手動復位,它的接法是在AT89C51復位引腳所串連的電容上并聯(lián)接一個按鈕開關。當按鈕沒按下時，電容處于充電狀態(tài)；當按鈕按下時，電容對復位引腳放電，從而在這個引腳上產生高電平，達到復位的目的。2.4溫度采集模塊本系統(tǒng)的溫度采集和轉換電路原理圖如圖3.2所示，它的工作過程為：系統(tǒng)通過AD5906采集外界的溫度參數(shù)，并通過三個放大器的作用將溫度轉化為電流模擬量；此模擬量通過ADC08047的轉化變成數(shù)字量，以便單片機辨認接收。圖3.2AD590溫度傳感器工作的系統(tǒng)結構電路圖根據電路圖，說明各個器件的功能如下：2.4.1 與溫度傳感器AD590配合使用的各個運算放大器OPA的功

16、能如上圖3.2所示：OPA1：以0為標準，調節(jié)可變電阻R10使其輸出電壓為2.73伏特。OPA2：減2.73伏特，并反相。OPA3：放大5倍并反相。例如：AD590輸出電壓為1.5伏特，則其溫度為：1.5/5（OPA3）+2.732（OPA2）=3.302伏特；3.302/10K=303.2微安培；303.2-273.2=30微安培30。注意：ADC0804的VREF=2.56V。表1 各溫度與3個OPA及ADC0804的輸入與輸出關系溫度值OPA1OPA2OPA3ADC VINADC輸出值02.732V0V0V0V00H102.832V-0.1V0.5V0.5V19H202.932V-0.2

17、V1V1V32H303.032V-0.3V1.5V1.5V4BH403.132V-0.4V2V2V64H503.232V-0.5V2.5V2.5V7DH603.332V-0.6V3V3V96H703.432V-0.7V3.5V3.5VAFH803.532V-0.8V4V4VC8H903.632V-0.9V4.5V4.5VE1H1003.732V-1V5V5VFAH2.4.2 溫度轉換器ADC0804的功能圖3.3 ADC0804（1）如圖3.3所示，所謂A/D轉換器就是模擬/數(shù)字轉換器，是將輸入的模擬信號轉換成數(shù)字信號。信號輸入端的信號可以是傳感器或是轉換器的輸出，而ADC輸出的數(shù)字信號可以提

18、供給微處理器，以便更廣泛地應用。（2）ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關系如下表2所示：表2 ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關系十六進制二進制碼二與滿刻度的比率相對電壓值VREF=2.56伏高四位字節(jié)低四位字節(jié)高四位字節(jié)電壓低四位字節(jié)電壓F111115/1615/2564.8000.300E111014/1614/2564.4800.280D110113/1613/2564.0600.260C110012/1612/2563.8400.240B101111/1611/2563.5200.220A101010/1610/2563.2000.200910019/169/2562.8800.180

19、810008/168/2562.5600.160701117/167/2562.2400.140601106/166/2561.9200.120501015/165/2561.6000.100401004/164/2561.2800.080300113/163/2560.9600.060200102/162/2560.6400.040100011/161/2560.3200.0200000000例如：VIN=3V，由上表可知2.880+0.120=3V，為10010110B=96H。（3）AD590產生的電流與絕對溫度成正比，它可接收的工作電壓為4V30V，檢測的溫度范圍為-55+150，它有

20、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。當攝氏溫度為0時，AD590的電流為273.2微安培，經10千歐姆電阻后其電壓為2.732伏特。余者依上述方法類推。（4）利用AD590以及接口電路把溫度轉換成模擬電壓，經由ADC0804轉換成數(shù)字信號后傳送給AT89C51處理。（5）溫度采集和AD590溫度傳感器工作的系統(tǒng)結構電路圖為圖3.2。2.5 顯示模塊譯碼IC及溫度顯示的電路圖如圖3.4所示。顯示部分的工作原理是，它將溫度轉換的數(shù)字量，即溫度值，經由AT89C51的P1口由兩個譯碼IC輸出并分別送入兩個七段數(shù)碼管顯示8，這兩個LED都是共陽極的。圖3.4 譯碼IC及溫度顯示2.

21、5.1 譯碼IC 7447BCD碼轉換成7段LED數(shù)碼管的譯碼驅動IC，如圖3.5所示，首推7447系列，包括7446、7449、74LS499。其中的7446及7447輸出低電平驅動的顯示碼，用以推動共陽極7段LED數(shù)碼管；而7448及74LS49輸出高電平驅動顯示碼，用以推動共陰極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：1、D、C、B、A：BCD碼輸入引腳。2、a、b、c、g：7段數(shù)碼管輸出引腳。3、/LT：本引腳為測試引腳，當接高電平時，所連接的7段LED數(shù)碼管全亮。正常顯示下應接低電平。4、/RBI：本引腳為漣波淹沒輸入引腳，正

22、常顯示下應接低電平。5、/BI和/RBO：本引腳為淹沒輸入或漣波淹沒輸出引腳，正常顯示下應接低電平。圖3. 5 譯碼IC 74472.5.2段LED數(shù)碼七管7段LED數(shù)碼管是利用7個LED組合而成的顯示設備，可以顯示0到9共10個數(shù)字。當要顯示多個數(shù)碼管，可分別驅動每個數(shù)碼管；當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，只要一組驅動電路即可達到顯示多個數(shù)碼管的目的。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com，而每個LED的陰極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點）；同樣的，共陰極就是把所有LED的陰極連接到共同的接

23、點com，而每個LED的陽極分別為a、b、c、d、e、f、g及dp（小數(shù)點）。2.6 鍵盤掃描圖3.6是鍵盤掃描的電路圖，其中7492210是鍵盤掃描IC。鍵盤掃描電路的原理是，將鍵盤接在一個鍵盤掃描IC 74922上，當在鍵盤上按下鍵時，相關的鍵碼將通過74922的A、B、C、D口線傳遞給AT89C51單片機。圖3.6 鍵盤掃描電路2.6.1 鍵盤本鍵盤采用電話式鍵盤，其結構如圖3.7所示。鍵盤是接在鍵盤掃描IC 74922（上圖3.6所示）上面的，鍵盤的輸入通過74922的X1X4和Y1Y4輸入。 X1 X2 X3Y1123456789*0#Y2Y3Y4圖3.7 電話式鍵盤但鑒于鍵盤掃描I

24、C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。按鍵及分別對應的鍵盤編碼如表3所示：表3 鍵盤編碼按鍵123456對應編碼01H02H03H04H05H06H按鍵789*0#對應編碼07H08H09H0AH00HOBH2.6.2 鍵盤掃描芯片鍵盤掃描芯片74922的圖形如圖3.6所示。鍵盤掃描IC 74922的工作過程是這樣的：X1X4接鍵盤的行，Y1Y4接鍵盤的列，按鍵信息由這幾個口輸入，由A、B、C、D四個口輸出到P3口的低四位，再通過P1口經過譯碼IC顯示在LED上。鍵盤掃描芯片不斷查詢是否有按鍵輸入，當查詢到有按鍵時，DA置1，同時執(zhí)行相應的程序，比較溫度是否超出上、

25、下限，進而決定是加熱還是降溫。2.7 WP型溫室加熱器如圖3.6所示，在AT89C51的P2.1口上接一個繼電器，將加熱器接在此繼電器上。需要提高溫度時，單片機控制P2.1口，使之置1，進而控制加熱器加熱。傳統(tǒng)的空氣對流加熱系統(tǒng)，通過反復循環(huán)，重復加熱冷空氣，加熱空氣時自上而下，先加熱溫室的上層，然而地板處在最后，所以很難加熱，因此十分耗費能量。WP型溫室加熱器是從下至上進行加熱的。溫室中的物體和地面由表面吸收熱量，同時又向四周的空氣輻射，從而保持整個空間很暖和，這種方式，可以節(jié)約能量并減少運行費用。WP型溫室加熱器具有如下特點：(1) 高效節(jié)能。本產品消耗的能量比鍋爐供暖減少25%，比傳統(tǒng)煤

26、爐降低40%以上,從而大大降低了加熱運行成本。(2) 傳熱效率高。產品由于采用了高科技熱超導技術，升溫速度特別快。(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、換熱器等設施，投資減少近一半，因而價格便宜。(4) 本產品結構簡單、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、花卉必將切實提高廣大用戶的經濟效益。2.8降溫模塊如圖3.6所示，在AT89C51的P2.2口上接一個繼電器,將降溫風扇接在此繼電器上。需

27、要降溫時，單片機控制P2.2口，使之置1，進而控制降溫風扇降溫。當室內溫度較高需要降溫時，就要用到降溫模塊了。在此處的溫室中，降溫模塊包含了兩個部分：(1) 自然通風由于這里的溫室周圍和頂層留了通風窗（側窗與天窗），故可以采用自然通風的方式來降溫。當室內溫度由于日照而提高時，熱空氣會因密度降低而上浮，由天窗溢出，而外界空氣由側窗流入造成對流，溫度差異愈大時其流速愈快。自然通風在冬天效果最好，因為此時內外空氣的溫差最大。由于空氣溫差，可使屋頂排氣孔成為絕佳的出氣口，側面排氣孔則成為絕佳的進氣口。當天氣很熱時，內外的空氣溫差就很小，甚至不存在。事實上，當最需要通風的時候往往是自然通風最小的時候。若

28、通風是外界風所引起，則較溫暖的地區(qū)，使用自然通風會有較佳的效果。(2) 機械通風機械式通風一般指的是使用降溫風扇等降溫設備將溫室內的熱空氣強制抽出，同時由于壓差而將大氣吸入，達到通風的效果。這個方案需要維持適當?shù)臍饷苄裕拍苁箍諝庥蛇M氣口進，由排氣風機出；但是也因為氣密而容易有熱累積的現(xiàn)象，是以在設計上需注意通風量的大小，至少其降溫效果要優(yōu)于自然通風，即要比在同一地點采用側窗配合天窗的溫室的降溫效果要好。利用風扇在溫室內產生負壓的強行通風方式比自然通風系統(tǒng)可靠，通常將通風率設計為每一分鐘一個溫室體積(1 AC, Air Change)的通氣風量率。一間10m x 33m的溫室大約需700 m3

29、/min的通氣風量率。由kW 馬達帶動的風機（系統(tǒng)負壓為2.5 厘米水柱）可提供此風量率。若風扇以平均每天消耗1元計算，則業(yè)者每月每平方米溫室面積的電費應為1元。電費會隨季節(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，這是它的缺點。在這個溫室大棚中，運用的是自然通風和機械通風相結合的方式。當需要降溫的幅度不大時，則打開天窗和側窗，利用自然通風來降溫，這樣既可達到很好的降溫效果，又節(jié)省了開支。而當要降溫的幅度偏高或者自然條件下不適合用自然通風降溫時，就采取機械通風的方式來降溫。當然，在自然條件允許的條件下，采用自然通風和機械通風相結合的降溫方式可以達到更好的降

30、溫效果。3軟件設計本系統(tǒng)的工作流程是，操作人員可以從鍵盤上輸入要設定的溫度值。當此溫度值與當前溫度不同時，單片機控制系統(tǒng)采取調節(jié)的動作。當設定溫度大于測定溫度時，則使加熱器工作；當設定溫度小于測定溫度時，則開啟降溫風扇。此程序流程包括4個部分。第一部分是主程序，它描述的是程序的總體結構；第二部分是定時器T0的描述，它的功能是將實際溫度和設定的溫度比較，再作出相應的動作；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）。3.1 主程序主程序流程圖如圖3.8所示：YN按鍵程序顯示A/D轉換完成否？判斷有無按鍵？A/D轉換系統(tǒng)初始化開始NY圖3.8 主程序本溫度控制系

31、統(tǒng)的總體設計思路見圖3.8的主程序流程圖，系統(tǒng)采用溫度傳感器AD590采集溫度數(shù)據，再由ADC0804模數(shù)轉換器將溫度轉化為單片機可以處理的數(shù)據。本系統(tǒng)將溫度總體控制在20到30之間，并且可以通過鍵盤輸入要設定的溫度值，并通過7段數(shù)碼管顯示出來。在整個系統(tǒng)的運行期間，有一個定時器T0中斷每隔20ms掃描一次，用于當前溫度與設定溫度的比較，然后發(fā)出加溫或降溫的命令。程序代碼如下：ORG 00H JMP START ORG 0BH JMP TIM0 ;定時器T0中斷子程序START: MOV TMOD,#01H ;選擇TIMER0，MODE1 MOV TH0,#60 MOV TL0,#76 SET

32、B TR0 ;啟動定時器T0 MOV IE,#82H MOV R4,#09H ;(30H)-(38H)寄存器 MOV R0,#30HCLEAR: MOV R0,#00H ;清除RAM(30H)-(38H) DJNZ R4,CLEAR MOV A,#00H MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV 34H,A ;(34H)為上限溫度-30度 MOV A,#01H MOV DPTR,#TABLE1 MOVC A,A+DPTR MOV 35H,A ;(35H)為下限溫度-20度 MOV 36H,#0FFH ;(36H)為存儲的舊溫度值START0: MOVX R0,A ;

33、 /WR=0,ADC0804開始轉換WAIT: JB P3.4,KEYIN ; P3.4=1表示有按鍵，轉往按鍵子程序 JB P2.0,ADC ;檢測ADC0804轉換完成否？P2.0=1，; 則完成 JMP WAITADC: MOVX A,R0 ;將轉換好的數(shù)據送入累加器 MOV 37H,A ;溫度的比較。將現(xiàn)溫度值存入37H CLR C SUBB A,36H ;現(xiàn)溫度值減去舊溫度寄存器的值 JC TDOWNTUP: MOV A,37H ;將現(xiàn)溫度值存入A CLR C SUBB A,34H ;與上限溫度作比較 JNC POFF ;C=0表示比上限溫度大，必須停止加熱 JMP LOOPPON:

34、 CLR P2.1 JMP START0POFF: SETB P2.1 ;繼電器不動作，即停止加熱 JMP LOOPTDOWN: MOV A,37H ;將現(xiàn)溫度值存入A CLR C SUBB A,35H ;與下限溫度作比較 JC PON ;C=1表示比下限溫度小，須加熱 JMP LOOPLOOP: MOV 36H,37H ;將現(xiàn)溫度值存入36H中 CLR A MOV R4,#0FFH ;延遲 DJNZ R4,$ CALL L1 ;二-十進制轉換程序 MOV 21H,#10H ;顯示延遲 NOV R1,#30HDISP1: CALL DISP ;溫度值的顯示 DJNZ 21H,DISP1 JMP

35、 START03.2 定時器T0中斷定時器T0中斷的工作流程如圖3.9所示。當定時器T0發(fā)生中斷時，就將按鍵輸入的設定的溫度值與當前的溫度值比較。當輸入的溫度值大于當前測定的溫度值，單片機就控制加熱器加熱；當設定的溫度值小于當前測定的溫度值，就開啟降溫風扇。定位裝入初值比較的十位相同？比較的個位相同？開啟降溫風扇返回加熱器工作設定溫度測定溫度？加熱器停止工作YNYNNY圖3.9 定時器T0中斷子程序程序代碼如下：TIM0: PUSH ACC PUSH PSW MOV TH0,#60 ;重設中斷時間 MOV TL0,#76 MOV A,33H CJNE A,31H,T ;設定溫度的十位是否等于所

36、 ;測溫度的十位數(shù) MOV A,32H CJNE A,30H,T ;設定溫度的個位是否等于所 ;測溫度的個位數(shù) JMP OFF ;個位相等，則令加熱器停止加熱T: JC OFF ;設定溫度小于現(xiàn)在溫度，停止加熱 CLR P2.1 ;否則加熱RETURN: POP PSW POP ACC RETIOFF: SETB P2.1 ;停止加熱 JMP RETURNDELAY: MOV R7,#06 ;顯示器掃描時間D1: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R7,D1 RET3.3 顯示模塊顯示子程序流程圖如圖3.10所示:（說明：30H用于暫時存放要顯示溫度的高四位，31H用于暫時

37、存放要顯示溫度的低四位，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7段數(shù)碼管的存儲地址。）?。?0H）高四位為D1取（31H）低四位為D2返回將（38H）的值送P1將（30H）、（31H）合成為（38H）延時DISP圖3.10 顯示子程序系統(tǒng)提供溫度的顯示功能，將溫度用兩個7段數(shù)碼管顯示出來。程序如下：DISP: MOV A,R1 ANL A,#0F0H ;D1值：取(30H)高4位 SWAP A MOV 38H,A INC R1 MOV A,R1 ANL A,#0FH ;D2值：取(31H)低4位 SWAP AORL A,38H ;D1,D2合成為8位 MOV P

38、1,A ;送給7段數(shù)碼管顯示 CALL DELAY ;掃描延遲 RET3.4 按鍵掃描按鍵掃描子程序流程圖如圖3.11所示:按鍵是“*”？YYNN有新的按鍵？是“*”？是“#”？顯示NNYY按鍵 圖3.11 按鍵子程序將鍵盤接在一個鍵盤掃描IC 74922上，所按鍵將被此芯片處理后傳送給單片機處理。工作流程如圖3.11所示。如果要設定新的溫度值，操作流程為：按“*”要設定的溫度值按“*”，這樣就完成了溫度的設定。程序代碼如下：KEYIN: JB P3.4,$ ;有按鍵，放開否？MOV A,P3 ;是則讀74922的按鍵值 ANL A,#0FH ;取有效的低4位 MOV DPTR,#TABLE

39、;至TABLE取鍵盤轉換碼 MOVC A,A+DPTR XRL A,#0AH ;是否按“*”？ JNZ START0 ;不是，回到現(xiàn)在溫度模式 JB P3.4,KEYIN1 ;有新的按鍵否？ MOV R1,#32H ;無，設定溫度顯示地址 CALL DISP ;顯示設定溫度地址中的值 MOV R5,4FH ;幾秒鐘后無按鍵則自動解除 ;設定溫度模式D4: MOV R7,#0FFHD3: MOV R6,#0FFHD2: JB P3.4,KEYIN1 DJNZ R6,D2 DJNZ R7,D3 DJNZ R5,D4 JMP START0KEYIN1: JB P3.4,$ ;按鍵放開否？ MOV A

40、,P3 ;放開則讀74922鍵盤值 ANL A,#0FH MOV DPTR,#TABLE MOVC A,A+DPTR MOV 20H,A ;按鍵值存入(20H) XRL A,#0AH ;是否按“*”？ JZ X1 ;是，則溫度設定完成 MOV A,20H XRL A,#0BH ;#未設定鍵 JZ WAIT1 MOV A,20H ;不是*、#，則為數(shù)字鍵 XCH A,32H ;按鍵值存入(32H)，(33H) XCH A,33H4 測試分析通過偉福編譯器編譯，觀察各個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功能。溫室結構的參數(shù)為：屋脊高5.2m，檐高3m，單跨度6.5m，長為20m，地面

41、面積為130平方米。這個薄膜溫室的特點是：1. 能在可見光0.40.7微米范圍內得到最大光照。2. 薄膜內表面的涂層處理能夠有效地解決溫室結露。3. 三層共擠技術使薄膜外層表面形成光滑表面，有效防止灰塵堆積。4. 采用雙層充氣膜，可大大提高溫室保溫性能，節(jié)省運行成本。要求溫度的上限為30，下限為20。通過對溫室運行時的實際觀測，摘錄一組數(shù)據如表1所示：表1 測試數(shù)據溫度提升區(qū)間()2022222525272730所需時間（s）60906090實際達到的溫度值()216247272303絕對誤差（）04030203從運行結果來看，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到作物生

42、長環(huán)境的要求。結束語根據實際生產需要和環(huán)境調控的簡單實用，作物整個生長周期被分為兩個階段，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，降低調控機構的操作運行成本；而在作物的生殖生長階段，通過有機結合作物生長模型、溫室控制機構的調控效果模型和成本模型，實現(xiàn)經濟最優(yōu)目標的決策過程。從實際決策的實例來看，采用經濟最優(yōu)目標的策略來進行溫室環(huán)境調控，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，又能保證溫室經營者的利益。參考文獻1 張義和，陳敵北，改編：劉丹等 .例說8051M. 北京：人民郵電出版社，2006，4355.2 吳金戍，沈慶陽，郭庭

43、吉. 8051單片機實踐與應用M. 北京：清華大學出版社，2006，6882.3 陳明熒. 8051單片機課程設計實訓教材M. 北京：清華大學出版社，2005，112135.4 張友德，趙志英，涂時亮. 單片微型機原理、應用與實驗M.上海：復旦大學出版社，2003，7891.5 沈慶陽. 單片機實踐與應用M. 北京：清華大學出版社，2002，4582.6 林申茂. 8051單片機徹底研究M. 北京：人民郵電出版社，2004，145178.7 沙占友孟志永王彥朋. 單片機外圍電路設計M. 北京：電子工業(yè)出版社，2006，156214.8 楊金巖. 8051單片機數(shù)據傳輸接口擴展技術與實例應用M.

44、 北京：人民郵電出版社，2005，205231.9 李伯成. 嵌入式系統(tǒng)可靠性設計嵌入式系統(tǒng)與單片機系列叢書M. 北京：電子工業(yè)出版社，2006，5567.10 戴佳，苗龍，陳斌. 51單片機應用系統(tǒng)開發(fā)典型實例M. 北京：中國電力出版社，2005，187204. 致 謝本文是在XXX老師的悉心指導下完成的?！跋ば摹倍?，絕非可有可無。因為，從選題到今天成文，X老師給予了我很大幫助，付出了大量的心血?？梢哉f，沒有X老師的指導，就沒有今天的順利成文。在師從X老師做畢業(yè)設計的這段時間里，我感到學到很多東西。X老師治學嚴謹、做事認真，大到結構，小至標點，一一從嚴要求，決不允許敷衍；X老師為人真誠、待

45、人熱情，從選題至成文，說來慚愧，應該說是在X老師的推動下，才得以如期完成。很多時候，都是X老師給我主動打電話，幫助我規(guī)劃好時間，及時傳道授業(yè)、答疑解惑。從年前選定題目、到現(xiàn)在定稿完成，無論是寒假期間，還是在外奔波，X老師的關懷幫助始終如一，這讓我在感動的同時，又深感慚愧!X老師很忙，教學、科研任務繁重。但我每次交稿，他都認真修改，及時回復。每每看到論文上細密的紅色批語，深感暖意陣陣！也突然明白魯迅對藤野先生認真修改他的筆記的那種感動。是的，在很多人將敷衍奉為圭臬的情形下，依然能夠認真謹嚴做事，依然能夠熱情誠懇幫助別人的人，令人感激和欽佩！“學高為師，行為世范?！蔽以俅蚊靼琢恕袄蠋煛倍值暮裰貎群?人生的各個階段，一般要面臨很多選擇。大學四年，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X老師做畢業(yè)設計卻不能不說是其中一個！在此，向X老師致以最誠摯的謝意！我還要感謝在大學四年來所有曾經教過及幫助過我的老師，是他們的諄諄教誨、無私奉獻，使我增加了知