基于AVR單片機的蔬菜大棚恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計說明

1、 PAGE29 / NUMPAGES35 本科生畢業(yè)設(shè)計基于AVR單片機的蔬菜大棚恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計Vegetable greenhouse at constant temperature and humidity system design based on the AVR Microcontroller畢業(yè)設(shè)計原創(chuàng)承諾書1本人承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）基于AVR單片機的蔬菜大棚恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計，是認(rèn)真學(xué)習(xí)理解學(xué)校的理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）工作條例后，在教師的指導(dǎo)下，保質(zhì)保量獨立地完成了任務(wù)書中規(guī)定的容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作容。2本人在畢業(yè)設(shè)計（論文）中引用他人的觀點和研究成果

2、，均在文中加以注釋或以參考文獻(xiàn)形式列出，對本文的研究工作做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中注明。3在畢業(yè)設(shè)計（論文）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。4本人完全了解學(xué)校關(guān)于保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交論文和相關(guān)材料的印刷本和電子版本；同意學(xué)校保留畢業(yè)設(shè)計（論文）的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計（論文），可以公布其中的全部或部分容。以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！作者簽名：年月日摘 要目前我國農(nóng)業(yè)正處在從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，高效益為目標(biāo)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。植物的生長環(huán)境也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

3、的重要標(biāo)志。結(jié)合作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物在不適宜生長的反季節(jié)中，可獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，從而使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。本文提出了一種基于AVR單片機的蔬菜大棚恒溫恒濕系統(tǒng)設(shè)計。下位機選用ATmega16單片機與數(shù)字式單總線溫濕度一體傳感器采集溫濕度(如DHT21等)，利用無線傳輸模塊PTR8000傳輸數(shù)據(jù)；上位機由單片機和液晶模塊構(gòu)成，鍵盤輸入溫濕度值控制下位機加熱、加濕、通風(fēng)設(shè)備的開啟和關(guān)閉，液晶屏進行顯示。在系統(tǒng)設(shè)計過程中選用價格低、性能穩(wěn)定的元器件，提高了性價比。該控制系統(tǒng)具有檢測精度高、使用簡單、成本較低和工作穩(wěn)定可靠等特點，不僅可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)大棚，也可以

4、應(yīng)用在恒溫濕的機械加工廠、室環(huán)境監(jiān)測等方面，所以具有一定的推廣和應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：單片機 溫濕度 無線傳輸 蔬菜大棚AbstractAtpresent , our country agriculture is in the new stage that transform from the traditional farming to the modern agriculture which aime the high quality, the high production, the high benefit at the goal .The growth environment of th

5、e plant is the important sign of agricultural modernization, too.With the growth rules controlling circumstance condition,it makes greenhouse better condition than outdoor in the unfit season,and more productive and high quality.Greenhousecontroltechnology is developing with the automated detection

6、technology, process control technology and computer technology, etc. This issue uses micro-chip prices and many host control to make it more intelligent, more complete, more accurate. This thesis choose the devices as full consideration of the ration between performance and cost as possible. After d

7、ebugging, measuring result is in good agreement with anticipate.Thiscontrolling system is simple,reliable,stable and low coat.It can be applied in the agriculture-greenhouse , environment monitoring and constant hygrothermal factory,and it has much of value to apply and popularize in other fields.Ke

8、y Word: MCU;mperature and Humidity;ireless Transmission;gricultural Greenhouse 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc328477452摘要 PAGEREF _Toc328477452 h IHYPERLINK l _Toc328477453Abstract PAGEREF _Toc328477453 h IIHYPERLINK l _Toc328477454目錄 PAGEREF _Toc328477454 h IIIHYPERLINK l _Toc328477455第1章緒論 PA

9、GEREF _Toc328477455 h 1HYPERLINK l _Toc3284774561.1 本課題研究的目的與意義 PAGEREF _Toc328477456 h 1HYPERLINK l _Toc3284774571.2 蔬菜大棚溫濕度控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc328477457 h 1HYPERLINK l _Toc3284774581.3 溫室控制主要存在的問題 PAGEREF _Toc328477458 h 1HYPERLINK l _Toc3284774591.4主要研究容與系統(tǒng)設(shè)計原則 PAGEREF _Toc328477459 h 2HYPERLIN

10、K l _Toc328477460第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc328477460 h 3HYPERLINK l _Toc3284774612.1 系統(tǒng)功能設(shè)計 PAGEREF _Toc328477461 h 3HYPERLINK l _Toc3284774622.2 系統(tǒng)組成與工作原理 PAGEREF _Toc328477462 h 3HYPERLINK l _Toc328477463第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc328477463 h 4HYPERLINK l _Toc3284774643.1 單片機概述 PAGEREF _Toc328477464 h 4

11、HYPERLINK l _Toc3284774653.1.1 單片機選型方案 PAGEREF _Toc328477465 h 4HYPERLINK l _Toc3284774663.1.2單片機簡介 PAGEREF _Toc328477466 h 4HYPERLINK l _Toc3284774673.2 溫濕度采集模塊 PAGEREF _Toc328477467 h 5HYPERLINK l _Toc3284774683.3 無線收發(fā)模塊 PAGEREF _Toc328477468 h 6HYPERLINK l _Toc3284774693.4 液晶顯示模塊 PAGEREF _Toc3284

12、77469 h 8HYPERLINK l _Toc3284774703.5 鍵盤輸入模塊 PAGEREF _Toc328477470 h 9HYPERLINK l _Toc3284774713.6 調(diào)節(jié)部分 PAGEREF _Toc328477471 h 10HYPERLINK l _Toc328477472第4章系統(tǒng)的軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc328477472 h 12HYPERLINK l _Toc3284774734.1 溫濕度采集子程序設(shè)計 PAGEREF _Toc328477473 h 13HYPERLINK l _Toc3284774744.1.1 DHT21 串行接口

13、PAGEREF _Toc328477474 h 13HYPERLINK l _Toc3284774754.1.2 溫濕度采集子程序 PAGEREF _Toc328477475 h 13HYPERLINK l _Toc3284774764.2 無線數(shù)據(jù)收發(fā)子程序 PAGEREF _Toc328477476 h 14HYPERLINK l _Toc3284774774.2.1 PTR8000 的指令設(shè)置 PAGEREF _Toc328477477 h 14HYPERLINK l _Toc3284774784.2.2 無線數(shù)據(jù)收發(fā)子程序設(shè)計 PAGEREF _Toc328477478 h 15HYP

14、ERLINK l _Toc3284774794.3 液晶顯示子程序 PAGEREF _Toc328477479 h 16HYPERLINK l _Toc3284774804.3.1 12864液晶指令設(shè)置 PAGEREF _Toc328477480 h 16HYPERLINK l _Toc3284774814.3.2 液晶顯示子程序設(shè)計 PAGEREF _Toc328477481 h 18HYPERLINK l _Toc3284774824.4 鍵盤子程序設(shè)計 PAGEREF _Toc328477482 h 19HYPERLINK l _Toc328477483第5章系統(tǒng)總體調(diào)試 PAGERE

15、F _Toc328477483 h 21HYPERLINK l _Toc3284774845.1 抗干擾性分析 PAGEREF _Toc328477484 h 21HYPERLINK l _Toc3284774855.2 聯(lián)合調(diào)試 PAGEREF _Toc328477485 h 22HYPERLINK l _Toc328477486結(jié)論 PAGEREF _Toc328477486 h 23HYPERLINK l _Toc328477487參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc328477487 h 24HYPERLINK l _Toc328477488致 PAGEREF _Toc328477488

16、 h 25HYPERLINK l _Toc328477489附錄1 上位機總體電路圖 PAGEREF _Toc328477489 h 26HYPERLINK l _Toc328477490附錄2 下位機總體電路圖 PAGEREF _Toc328477490 h 27第1章 緒 論1.1 本課題研究的目的與意義目前我國農(nóng)業(yè)正處在從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，高效益為目標(biāo)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。植物的生長環(huán)境也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。環(huán)境中晝夜的溫度和濕度變化大，其對植物生長極為不利。因此必須對環(huán)境的溫度和濕度進行監(jiān)測和控制，使其適合植物的生長，提高其產(chǎn)量和質(zhì)量。隨著單片機和傳感技術(shù)的迅速發(fā)展，自動檢測

17、領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，溫室環(huán)境自動監(jiān)測控制方面的研究有了明顯的進展，但是我國農(nóng)業(yè)大棚多為中、小規(guī)模乃至極小規(guī)模，雖然國有一些蔬菜大棚恒溫恒濕控制系統(tǒng)，但這些控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜價格偏貴，僅是在少數(shù)大規(guī)模的農(nóng)場才使用，不適合我國農(nóng)村的現(xiàn)狀。所以設(shè)計一個相對廉價并系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，且能根據(jù)不同的環(huán)境天氣變化進行遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)充滿發(fā)展的前景。 1.2 蔬菜大棚溫濕度控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀國外對溫室環(huán)境控制的研究較早，開始與20世紀(jì)70年代，先是采用模擬式的組合儀表，采集信息并進行指示，記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式的控制系統(tǒng)。90年代，荷蘭、日本、美國與以色列等發(fā)達(dá)國家溫室控制技術(shù)己經(jīng)相當(dāng)先進，己經(jīng)能達(dá)到對多

18、因素綜合控制的水平，到2000年，TetsuoMorimoto等綜合了智能控制算法(模糊算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法)以達(dá)到對溫室的環(huán)境控制，目前，英國的溫室大量采用計算機管理，現(xiàn)在正開發(fā)和研制計算機數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。說明國外對于問世環(huán)境的控制已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。相對于國外我國的在蔬菜大棚控制方面的研究起步較晚，始于20世紀(jì)80年代。在吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)之上才掌握了人工微機控制技術(shù)，而且僅限于各種因子單項控制。雖說也有了一定的發(fā)展，但還有很多不足。我國整體上正從消化吸收，簡單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?，綜合性應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。與發(fā)達(dá)國家相比，存在較大差距。生產(chǎn)實際中仍然存在著許多問題，如裝備配套能

19、力差，產(chǎn)業(yè)化程度地，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點。盡管如此，隨著計算機技術(shù)，傳感器智能化技術(shù)，機械電子一體化技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，溫室環(huán)境控制系統(tǒng)已經(jīng)成為各個國家為合理利用農(nóng)業(yè)資源，減低生產(chǎn)成本，保護生態(tài)環(huán)境在國際市場競爭力的前沿性研究領(lǐng)域。1.3 溫室控制主要存在的問題首先是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)自身的問題，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的技術(shù)還不十分成熟。其次是采集數(shù)據(jù)的束縛，溫室控制技術(shù)主要停留在對溫室環(huán)境因子的監(jiān)控上，并沒有考慮溫室作物本身的生理過程。還有就是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在溫室實時控制中的應(yīng)用的局限性，對農(nóng)業(yè)知識的表達(dá)與推理策略等要認(rèn)真考慮。同時，將更多的農(nóng)業(yè)知識用于溫室生產(chǎn)的實時控

20、制中，不僅僅局限于對環(huán)境因子的專家指導(dǎo)。1.4主要研究容與系統(tǒng)設(shè)計原則一是確定系統(tǒng)的總體功能設(shè)計方案；二是進行硬件電路和軟件系統(tǒng)的設(shè)計；三是通信接口電路與軟件的設(shè)計；四是對單片機的上位機的管理軟件的設(shè)計，提出一種切實可行的溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，可以全面、實時、自動地對監(jiān)測數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)具有可靠性高、操作維護方便、性價比高等特點?？梢允褂每煽啃愿叩脑骷辉O(shè)計電路板時布線和接地要合理；對供電電源采用抗干擾措施；輸入輸出通道抗干擾措施;進行軟硬件濾波；系統(tǒng)自診斷功能等。在系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計時，要盡可能減少人機交互接口，多采用操作置或簡化的方法。同時系統(tǒng)應(yīng)配有現(xiàn)場故障診斷程序，一旦發(fā)生故障能保證有效地對

21、故障進行定位。第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計1、下位機通過溫濕度傳感器對溫濕度參數(shù)采集，間隔5分鐘把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機。上位機對各路數(shù)據(jù)進行循環(huán)檢測、數(shù)據(jù)處理、存儲，實現(xiàn)溫濕度的智能、多空間點的測量。2、下位機溫濕度參數(shù)采集設(shè)備應(yīng)具有較高的靈敏度、可靠性、抗干擾能力并具有存儲、遠(yuǎn)程無線通信功能。3、無線通信系統(tǒng)具有較高的可靠性、較好的實時性和較強的抗干擾能力。4、上位機具有數(shù)據(jù)記錄功能:可以根據(jù)需要設(shè)置數(shù)據(jù)記錄時間間隔，把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲器。 2.2 系統(tǒng)組成與工作原理系統(tǒng)框圖如下：圖2-1 系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)工作的過程是：系統(tǒng)工作時,布置在大棚各處的下位機溫濕度參數(shù)采集設(shè)備

22、，采集溫濕度參數(shù)后通過無線模塊PTR8000傳輸給上位機，上位機經(jīng)由無線模塊PTR8000接收到數(shù)據(jù)后顯示到12864液晶上。操作人員可以通過上位機的鍵盤設(shè)定溫度和濕度圍，經(jīng)PTR8000發(fā)射到下位機，下位機采集到溫濕度數(shù)據(jù)與設(shè)定的溫濕度圍值進行比較，當(dāng)溫室大棚的溫度或濕度超出所設(shè)定的圍時，下位機輸出指令控制繼電器接通相應(yīng)的設(shè)備，當(dāng)溫度和濕度都在設(shè)定的圍時就切斷執(zhí)行設(shè)備。第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計3.1 單片機概述3.1.1 單片機選型方案方案一 ：采用AT89C51單片機，其主要特點：4kbytes程序存儲器(ROM) ，256bytes的數(shù)據(jù)存儲器(RAM) ，外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64kB

23、，外部程序存儲器尋址空間為64kB，四個8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機與微機之間的串行通信；片振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高振蕩頻率為12M，系統(tǒng)時鐘是外部時鐘的12分頻。方案二：采用ATmega16單片機,其特點為，16K字節(jié)的系統(tǒng)可編程Flash，512字節(jié)EEPROM，1K字節(jié)SRAM，四個8位并行I/O口，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片調(diào)試與編程，可編程串行USART，8路10位的ADC ，具有片振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI

24、 串行端口，系統(tǒng)時鐘是外部時鐘不經(jīng)過分頻直接輸入。在本系統(tǒng)中，采用的方案二，ATmega16單片機，因為ATmega16時鐘頻率是AT89C51單片機的8-10倍，而且成本低，并且芯片有SPI接口方便和PTR8000無線通信模塊連接，因此采用ATmega16單片機。3.1.2單片機簡介ATmega16是一種低功耗、高性能AVR微控制器，具有 16K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：16K字節(jié)的系統(tǒng)可編程Flash(具有同時讀寫的能力，即RWW)，512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個通用I/O 口線，32 個通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG

25、 接口，支持片調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活的定時器/ 計數(shù)器(T/C),片/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益(TQFP 封裝) 的ADC ，具有片振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI 串行端口，以與六個可以通過軟件進行選擇的省電模式。工作于空閑模式時CPU 停止工作，而USART、兩線接口、A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI 端口以與中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時器繼續(xù)運行，允許用戶保持一個時間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； A

26、DC 噪聲抑制模式時終止CPU 和除了異步定時器與ADC 以外所有I/O 模塊的工作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力；擴展Standby 模式下則允振蕩器和異步定時器繼續(xù)工作。引腳如下圖圖3-1 單片機引腳圖3.2 溫濕度采集模塊溫濕度傳感器的種類很多，數(shù)字式溫濕度傳感器摒棄了傳統(tǒng)的模擬方式。檢測溫濕度的模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換在傳感器直接完成。DHT21數(shù)字式溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性

27、能8位單片機相連接，它品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高。每個DHT21傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準(zhǔn)。數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和。溫濕度傳感器的特點如下：相對濕度和溫度測量；全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出；卓越的長期穩(wěn)定性；無需額外部件；超長的信號傳輸距離；超低能耗；引腳安裝，完全互換；分辨率分別為8bit(溫度)、8bit(濕度)。DATA用于微處理器與DHT21之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。數(shù)據(jù)傳

28、送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“ 8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。DHT21采用單總線網(wǎng)絡(luò)，主要由VDD、DATA、GND三條線組成。其中其通訊所用的數(shù)據(jù)線DATA為雙向總線，所有數(shù)據(jù)的收發(fā)，均通過這條總線來完成。DHT21的供電電壓位3-5.5v。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)，在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD與GND）之間可增加一個100nF的電容，用于去耦濾波。關(guān)于接口，當(dāng)連接線長度短于20米時用5k的上拉電阻，大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻，典型應(yīng)用電路如下，DHT21的2腳與MCU的PC

29、0相連。電路中用SENSOR1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號連接。圖3-2DHT21典型應(yīng)用電路3.3 無線收發(fā)模塊PTR8000是以挪威Nordic公司的nRF905芯片為核心的無線收發(fā)模塊，優(yōu)點突出的無線數(shù)傳芯片。PTR8000專為點對多點無線通信設(shè)計，置數(shù)據(jù)協(xié)議和CRC檢錯，無亂碼輸出，載波檢測輸出，點對多點通信硬件控制，是全面升級替代PTR8000系列的無線模塊。PTR8000模塊工作在433/868/915MHz無線頻段,屬于國際開放的ISM頻段,無需向?qū)I(yè)部門申請使用許可。PTR8000置環(huán)形天線,最大發(fā)射功率為+10dBm,采用高抗干擾的GFSK調(diào)制,數(shù)據(jù)傳輸速率為50Kbps,具備獨特的載波檢測輸出

30、CD、地址匹配輸出AD、數(shù)據(jù)就緒輸出DR,自動產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC,使用SPI接口與MCU通信。PTR8000工作電壓為1.93.6V,功率很低,發(fā)射電流11mA,接收電流為12.5mA,待機電流2.5A。適用于無線數(shù)據(jù)通信、無線報警與安全系統(tǒng)、無線開鎖、無線監(jiān)測、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域。PTR8000有四種工作模式。在待機和掉電模式下PTR8000均不能接收、發(fā)送數(shù)據(jù),只有SPI接口工作。發(fā)送數(shù)據(jù)時,在待機模式下,MCU將接收機的地址和有效數(shù)據(jù)通過SPI接口傳送給PTR8000,MCU設(shè)置TRX_CE,TX_EN為高,啟動PTR8000發(fā)送,PTR8000自動加載前導(dǎo)碼和CRC校驗碼將數(shù)據(jù)

31、打包,以曼徹斯特編碼方式完成數(shù)據(jù)包的發(fā)送。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后MCU將TRX_CE設(shè)置為低,PTR8000進入待機模式。接收數(shù)據(jù)時,MCU設(shè)PTR8000的TRX_CE為高,TX_EN為低,選擇接收模式,PTR8000監(jiān)測空息,當(dāng)接收到一個有效數(shù)據(jù)包后,PTR8000自動去掉前導(dǎo)碼、地址和CRC位,并將DR引腳置高,通知MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成,MCU設(shè)置TRX_CE為低,使PTR8000進入待機模式,MCU以設(shè)置的速率通過SPI接口讀出有效數(shù)據(jù)。為了提高測試精度，本設(shè)計選用了專為點對點無線通信設(shè)計，置數(shù)據(jù)協(xié)議和CRC檢錯，無亂碼輸出，載波監(jiān)測輸出，硬件控制全面升級的PTR8000無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。其

32、基本電氣特性與引腳說明如下：表1-1 基本電氣特性與引腳說明參數(shù)數(shù)值單位工作電壓1.9-3.6V最大發(fā)射功率10dBm最大數(shù)據(jù)傳輸率（曼徹施特編碼）100kbps輸出功率為-10dBm時工作電流11mA接收模式時工作電流12.5mA溫度圍-40+85典型靈敏度-100dBm掉電模式時工作電流2.5其管腳與其功能如下：表1-2 管腳與其功能管腳功能方向備注Pin1VCC正電源1.9-3.6v輸入IPin2TX_ENTX_EN=1發(fā)射模式；TX_EN=0，接收模式IPin3TRX_CE使能發(fā)射/接收模式（區(qū)別于配置模式）IPin4PWRPower down 模式IPin5UCLK時鐘分頻輸出OPi

33、n6CD載波檢測輸出OPin7AM地址匹配輸出OPin8DR數(shù)據(jù)就緒輸出OPin9MISOSPI輸出OPin10MOSISPI輸入IPin11SCKSPI時鐘IPin12CSNSPI使能 低有效IPin13GND電源地Pin14GND電源地硬件接口電路如圖： 圖3-3 PTR8000硬件接口電路模式控制:表1-3 PTR8000無線收發(fā)模式選擇PWRTRX_CETX_EN工作模式0XX掉電和SPI編程模式10X待機和SPI編程模式110接收111發(fā)射（1）待機模式下功耗約為40微安，此時發(fā)射/接收電路均關(guān)閉，只有SPI接口工作.（2）掉電模式下功耗約為2.5微安，此時所有電路關(guān)閉，進入最省電狀

34、態(tài)。（3）在待機和掉電模式下均不能接收、發(fā)射數(shù)據(jù)，可以進行配置SPI接口SPI接口由SCK、MIOS、MOSI以與CSN組成：（）在配置模式下，單片機通過SPI接口陪住PTR8000的工作參數(shù)；（）在發(fā)射接收模式下，單片機SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。狀態(tài)輸出接口 提供載波監(jiān)測輸出CD，地址匹配輸出AM，數(shù)據(jù)就緒輸出DR。3.4 液晶顯示模塊HS12864-15 系列中文圖形液晶模塊的特性主要由其控制器ST7920 決定。ST7920 同時作為控制器和驅(qū)動器，它可提供33路com輸出和64路seg輸出。在驅(qū)動器ST7921的配合下，最多可以驅(qū)動25632點陣液晶。具有：提供8位，4 位并行接口與串

35、行接口可選，并行接口適配 M6800 時序，自動電源啟動復(fù)位功能，部自建振蕩源，6416 位字符顯示RAM（DDRAM 最多16 字符4 行，LCD 顯示圍162 行），2M 位中文字型ROM（CGROM），總共提供8192 個中文字型（1616 點陣），16K 位半寬字型ROM(HCGROM)，總共提供126 個西文字型（168 點陣），6416 位字符產(chǎn)生RAM（CGRAM）。接口如下： 名稱型態(tài)電平功能描述并口 串口VCCI-模塊電源輸入（未注明為5v）GNDI-電源地V0I-對比度調(diào)節(jié)端VEEI-液晶驅(qū)動電壓輸出端（或名Vout）PSBIH/L并口/串口選擇：H并口； L串口RSTIH

36、/L復(fù)位信號，低有效RS(CS)IH/L寄存器選擇端 H數(shù)據(jù)； L指令片選，低有效R/W(SID)IH/L讀/寫選擇端 H讀；L寫 串行數(shù)據(jù)線E(SCLK)IH/L使能信號 串行時鐘輸入DB0-DB3I/OH/L數(shù)據(jù)總線低四位 空接DB4-DB7I/OH/L數(shù)據(jù)總線高四位 4位并口時空接空接LEDAI-背光正LEDKI-背光負(fù)串口接線圖如圖3-4所示：圖3-4 12864液晶的硬件接口電路3.5 鍵盤輸入模塊工作原理：按鍵設(shè)置在行列線交點上，行列線分別連接按鍵開關(guān)的兩端，行線通過上拉電阻接到+5V上。無按鍵按下時，行線處于高電平狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時，行線電平狀態(tài)將由與此相連的列線的電平?jīng)Q定。這

37、一點是識別行列式鍵盤是否按下的關(guān)鍵所在。其中按鍵過程中會出現(xiàn)鍵抖動，即當(dāng)某按鍵按下時，其輸出電平并非立刻降為零，而是有一個抖動過程。當(dāng)按鍵松開時，在這段過程號也會出現(xiàn)抖動，抖動的時間視鍵盤的機械特性和操作者不同而不同，一般為510ms，而CPU的操作很快，因此這種抖動就容易對按鍵的識別產(chǎn)生影響，為了防止因按鍵抖動而導(dǎo)致系統(tǒng)的誤操作，需要采取某種手段實現(xiàn)鍵盤的“去抖動”功能。去抖動的方法有多種，如采用軟件延時查詢的方法或采用硬件處理的方法，本文選用軟件延時的方法去除按鍵抖動。接口電路如下：圖3-5 鍵盤接口電路3.6 調(diào)節(jié)部分溫濕度調(diào)節(jié)采用固態(tài)繼電器進行控制。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，由于輸出設(shè)備需大

38、電壓或者電流來控制，而單片機系統(tǒng)輸出的開關(guān)量多為TTL電平，這種電平一般不能直接驅(qū)動外部設(shè)備開啟或關(guān)閉。另一方面，許多外部設(shè)備，如大功率電機，接觸器等在開關(guān)過程中會產(chǎn)生很強的電磁干擾信號，如果不隔離，可能會使微機控制系統(tǒng)造成誤動作或損壞。因此，在接口設(shè)計處理時，一要放大，二要隔離。本系統(tǒng)采用的是光電藕合器進行隔離。它共模抑制比很高，輸出呈線性關(guān)系，光電耦合器可作為線性耦合器使用。具體工作過程：本電路由光電耦合器，基本放大電路與一些保護電路等組成。單片機輸出低電平的時候，發(fā)光二極管導(dǎo)通，光電耦合器工作，產(chǎn)生光信號，而輸出引腳將光信號又轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過三個三極管基本共射放大電路控制繼電器的開啟和

39、關(guān)閉，如加熱、加濕、通風(fēng)等。其中繼電器并聯(lián)的二極管和電容起到保護作用。當(dāng)輸入為高電平時，三極管截止，繼電器停止工作。 硬件電路設(shè)計如下： 圖3-7 調(diào)節(jié)部分硬件電路第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件部分是控制系統(tǒng)運行的核心部分，包括溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、鍵盤輸入模塊、液晶顯示模塊。軟件編寫得合理得當(dāng)，也能有效提高系統(tǒng)的運行速度。采用c語言編程與模塊化設(shè)計也大大提高了系統(tǒng)的運行效率,可讀性強。在KEILC下編寫完成并測試通過。下位機和上位機軟件流程圖：圖4-1 下位機軟件流程圖圖4-2 上位機軟件流程圖4.1 溫濕度采集子程序設(shè)計4.1.1 DHT21 串行接口用戶MCU發(fā)送一次開

40、始信號后,DHT21從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT21發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT21接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,DHT21不會主動進行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。 總線空閑狀態(tài)為高電平,主機把總線拉低等待DHT21響應(yīng),主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT21能檢測到起始信號。DHT21接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號.主機發(fā)送開始信號結(jié)束后,延時等待20-40us后, 讀取DHT21的響應(yīng)信號,主機

41、發(fā)送開始信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高?？偩€為低電平,說明DHT21發(fā)送響應(yīng)信號,DHT21發(fā)送響應(yīng)信號后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始,高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下面圖示.如果讀取響應(yīng)信號為高電平,則DHT21沒有響應(yīng),請檢查線路是否連接正常.當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT21拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。 4.1.2 溫濕度采集子程序溫濕度采集程序流程如圖：圖4-3 溫濕度采集程序流程圖4.2 無線數(shù)據(jù)收發(fā)子程序4.2.1 PTR8000 的指令設(shè)置用于SPI接

42、口的有用指令見下表。當(dāng)CSN為低時，SPI接口開始等待一條指令，任何一條新指令，CSN的由高到低的轉(zhuǎn)換開始。PTR8000提供一個SPI接口，AT89S52利用數(shù)據(jù)口模擬SPI通信，單片機即可通過SPI讀取接收的數(shù)據(jù)。四種模式轉(zhuǎn)換應(yīng)遵守的時序：(1)TX與RX之間的切換，至少需要550us。(2)RX到TX之間的切換, 至少需要550us。(3)St_by與RX之間的切換, 至少需要650us。(4)St_by與TX之間的切換，至少需要650us。(5)PWR_DWN到St_by之間的切換, 至少需要3ms。SPI串行接口指令如下： 指令名稱指令格式 操作W_CONFIG(WC)0000AAA

43、A寫配置寄存器，AAAA指出寫操作的開始字節(jié)，字節(jié)數(shù)量取決于AAAA的開始地址R_CONFIG(RC)0001AAAA讀配置寄存器，AAAA指出讀操作的開始字節(jié)，字節(jié)數(shù)量取決于AAAA的開始地址W_TX_PAYLOAD(WTP)00100000寫TX有效數(shù)據(jù)，1-32字節(jié)，寫操作全部從字節(jié)0開始R_TX_PAYLOAD(RTP)00100001讀TX有效數(shù)據(jù)，1-32字節(jié)，讀操作全部從字節(jié)0開始W_TX_ADDRESS(WTA)00100010寫TX地址，1-4字節(jié)，寫操作全部從字節(jié)0開始R_TX_ADDRESS(RTA)00100011讀TX地址，1-4字節(jié)，讀操作全部從字節(jié)0開始R_RX_

44、PAYLOAD(RRP)00100100讀RX有效數(shù)據(jù)，1-32字節(jié)，讀操作全部從字節(jié)0開始CHANNEL_CONFIG(CC)1000pphccccccccc快速設(shè)置配置寄存器中CH_NO,HFREQ_PLL和PA_PER的專用命令CH_NO=cccccccc,HFREQ_PLL=H,PA_PER=PP所有寄存器的長度都是固定的，用在RX/TX模式TX_PAYLOAD，RX_PAYLOAD，TX_ADDRESS，RX_ADRESS中的字節(jié)數(shù)在配置寄存器中設(shè)置。寄存器中的容在進入任何一種節(jié)電模式時均不丟失。必須的工作時序如下：PTR8000重要時序最大值PWR_DWNST_BY模式3msST_

45、BYTX模式650usST_BYRX模式 650usRXTX模式550usTX RX 模式550us4.2.2 無線數(shù)據(jù)收發(fā)子程序設(shè)計（1）發(fā)射程序設(shè)計在NRF905的發(fā)射過程中，單片機首先將NRF905模塊的TXEN端置高，TRX_CE端置低，使NRF905處于發(fā)射模式，接著通過SPI發(fā)送寫入發(fā)送地址命令WTA，寫入發(fā)送數(shù)據(jù)包的地址，然后寫WTP命令后通過SPI寫入發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)NRF905發(fā)送完畢后，DR位將被置高，單片機檢測到DR變?yōu)楦唠娢缓?，結(jié)束發(fā)送程序。程序流程如左圖所示。（2）接受程序設(shè)計圖4-4 發(fā)射程序流程圖圖4-5 接收程序流程圖PTR8000在接收狀態(tài)下,不斷監(jiān)測載波。當(dāng)檢測

46、到同一頻段的載波時,CD置為高電平。當(dāng)檢測到一個匹配的地址時,AM置為高電平。PTR8000部的nRF905芯片進行CRC校驗操作,若CRC檢驗通過,則說明接收到的是一個正確的數(shù)據(jù)包,DR即被置高電平。MCU檢測到DR高電平后,將PTR8000置為待機模式,MCU通過SPI接口讀取接收到的數(shù)據(jù), 并將數(shù)據(jù)存入數(shù)組，所有數(shù)據(jù)接收完畢后，結(jié)束該接收程序。程序流程如上圖所示。4.3液晶顯示子程序4.3.1 12864液晶指令設(shè)置帶中文字庫的12864液晶每屏可顯示4行8列共32個1616點陣的漢字，每個顯示RAM可顯示1個中文字符或2個168點陣全高ASCII碼字符，即每屏最多可實現(xiàn)32個中文字符或

47、64個ASCII碼字符的顯示。帶中文字庫的128X64部提供1282字節(jié)的字符顯示RAM緩沖區(qū)（DDRAM）。字符顯示是通過將字符顯示編碼寫入該字符顯示RAM實現(xiàn)的。根據(jù)寫入容的不同，可分別在液晶屏上顯示CGROM（中文字庫）、HCGROM（ASCII碼字庫）與CGRAM（自定義字形）的容。三種不同字符/字型的選擇編碼圍為：00000006H（其代碼分別是0000、0002、0004、0006共4個）顯示自定義字型，02H7FH顯示半寬ASCII碼字符，A1A0HF7FFH顯示8192種GB2312中文字庫字形。字符顯示RAM在液晶模塊中的地址80H9FH。字符顯示RAM在液晶模塊中的地址80

48、H9FH。字符顯示的RAM的地址與32個字符顯示區(qū)域有著一一對應(yīng)的關(guān)系，其對應(yīng)關(guān)系如表所示。80H81H82H83H84H85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH基本指令集：指 指 令 碼功 能 令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除顯示0000000001將DDRAM填滿20H,并且設(shè)定DDRAM的地址計數(shù)器(AC)到00H地址歸位000000001X設(shè)定DDRAM的地址計數(shù)器(AC)到00H,并且將游標(biāo)移到開頭原點位置;這個指令不改變DDRAM 的容顯示狀態(tài)開

49、/關(guān)0000001DCBD=1: 整體顯示 ONC=1: 游標(biāo)ONB=1:游標(biāo)位置反白允許進入點設(shè)定00000001I/DS指定在數(shù)據(jù)的讀取與寫入時,設(shè)定游標(biāo)的移動方向與指定顯示的移位游標(biāo)或顯示移位控制000001S/CR/LXX設(shè)定游標(biāo)的移動與顯示的移位控制位;這個指令不改變DDRAM 的容功能設(shè)定00001DLXREXXDL=0/1：4/8位數(shù)據(jù)RE=1: 擴充指令操作RE=0: 基本指令操作設(shè)定CGRAM地址0001AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定CGRAM 地址設(shè)定DDRAM地址0010AC5AC4AC3AC2AC1AC0設(shè)定DDRAM 地址（顯示位址）第一行：80H87H第二

50、行：90H97H讀取忙標(biāo)志和地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0讀取忙標(biāo)志(BF)可以確認(rèn)部動作是否完成,同時可以讀出地址計數(shù)器(AC)的值寫數(shù)據(jù)到RAM10數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)D7D0寫入到部的RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)讀出RAM的值11數(shù)據(jù)從部RAM讀取數(shù)據(jù)D7D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)備注：當(dāng)ST7920 在接受指令前，MCU 必須先確認(rèn)ST7920 處于非忙狀態(tài)。即讀取BF0，才能接受新的指令；如果在送出一條指令前不檢查BF 狀態(tài)，則需要延時一段時間，以確保上一條指令執(zhí)行完畢，具體指令執(zhí)行時間參照指令表。“RE”是基本指令集與

51、擴充指令集的選擇控制位，當(dāng)變更 “RE”的狀態(tài)后，以后的指令維持在最后的狀態(tài)。除非再次變更“RE”的狀態(tài)，否則使用一樣的指令集時，不需要重新設(shè)置“RE”。初始化流程：圖4-6 液晶初始化程序流程圖4.3.2 液晶顯示子程序設(shè)計本系統(tǒng)液晶采用串行通信方式。在接收到RW(SID)和RS(CS)的信號后，每一八位數(shù)據(jù)的指令將被分為兩部分進行接收，高4位元(DB7-DB4)的指令將被放在第一個位元的LSB部分，而低4位元(DB3-DB0)的指令則被放在第二個位元的LSB部分，另四位元則都為0。即當(dāng)字符編碼為2字節(jié)時，應(yīng)先寫入高位字節(jié)，再寫入低位字節(jié)。顯示ASCII字符過程與顯示中文字符過程一樣。不過在

52、顯示連續(xù)字符時，只須設(shè)定一次顯示地址，由模塊自動對地址加1指向下一個字符位置，否則，顯示的字符中將會有一個空ASCII字符位置。欲在某一個位置顯示中文字符時，應(yīng)先設(shè)定顯示字符位置，即先設(shè)定顯示地址，再寫入中文字符編碼。圖4-7 液晶的時序圖下面為液晶的初始化程序框圖：圖4-8 液晶的初始化程序流程圖4.4 鍵盤子程序設(shè)計 鍵盤輸入子程序如下，通過4次按按鍵可實現(xiàn)兩位濕度和兩位溫度值的輸入。void KeyScan(void) /按鍵掃描子程序 PORTA=0 xff; temp = PINA; /讀取PA口的值 temp&=0 xf0; if(temp !=0 xf0)/表示高四位有變化 de

53、lay_nms(5); temp=PINA; temp&=0 xf0; if(temp !=0 xf0) temp=PINA; for(i=0;i4;i+) /從鍵盤獲得鍵值數(shù)據(jù) switch(temp) case 0 x7e:inkeyi=0;break; case 0 x7d:inkeyi=1;break; case 0 x7b:inkeyi=2;break; case 0 xbe:inkeyi=3;break; case 0 xbd:inkeyi=4;break; case 0 xbb:inkeyi=5;break; case 0 xde:inkeyi=6;break; case 0 x

54、dd:inkeyi=7;break; case 0 xdb:inkeyi=8;break; case 0 xee:inkeyi=9;break; case 0 xed:inkeyi=A;break; case 0 xeb:inkeyi=B;break; delay_nms(5); 第5章 系統(tǒng)總體調(diào)試5.1 抗干擾性分析系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計完成之后就應(yīng)該進行系統(tǒng)的總體調(diào)試，但在總體調(diào)試之前，應(yīng)該先采取一些抗干擾的措施以達(dá)到更好的效果。硬件方面是設(shè)計系統(tǒng)時首選的抗干擾措施，它能有效抑制干擾源，阻斷干擾傳輸通道。只要合理地布置與選擇參數(shù)，硬件抗干擾措施就能抑制系統(tǒng)的絕大部分干擾。本系統(tǒng)采用的硬件抗

55、干擾措施主要有：光電隔離,布線隔離，加去耦電容的去耦技術(shù)；軟件抗干擾措施主要有：看門狗自動恢復(fù)技術(shù)和指令冗余。（1）光電隔離：隔離的目的是從電路上把干擾源和易干擾的部分隔離開來，使測控裝置與現(xiàn)場僅保持信號聯(lián)系，但不直接發(fā)生電的聯(lián)系。典型的信號隔離是光電隔離器。使用光電隔離器件將單片機的輸入輸出隔離開，一方面使干擾信號不得進入單片機系統(tǒng)，另一方面單片機系統(tǒng)本身的噪聲也不會以傳導(dǎo)的方式傳播出去。用光電隔離器將電信號轉(zhuǎn)變成光，光信號傳送到接收邊，在轉(zhuǎn)換成電信號。由于光的傳送不需要共地，故可以將光電隔離器兩邊的地加以隔離。光電耦合器可用于較遠(yuǎn)距離的信號隔離傳送。一方面光電耦合器可以起到隔離兩個系統(tǒng)地線

56、的作用，使兩個系統(tǒng)的電源相互獨立，消除地電位不同所產(chǎn)生的影響。另一方面，光電耦合器的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動器件，可以形成電流環(huán)路的傳送形式。由于電流環(huán)路是低阻抗電路，它對噪聲的敏感度低，因此提高了通訊系統(tǒng)的抗干擾能力。（2）布線隔離：對于布線設(shè)計，除了力求美觀、經(jīng)濟便于維修等要求外，還應(yīng)滿足抗干擾技術(shù)的要求，合理布線.在放置器件時，將互相有關(guān)的器件盡量放得靠近一些。如時鐘發(fā)生器、晶振、CPU的時鐘輸入端都易產(chǎn)生噪聲，所以在放置的時候應(yīng)把它們靠近些。應(yīng)用地線將時鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。對于那些易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路和開關(guān)電路等，使其遠(yuǎn)離單片機的邏輯控制電路和存儲電路(R

57、OM、ARM)，如果可能的話，將這些電路另外制成電路板，這樣有利于抗干擾，提高電路的工作可靠性。（3）去耦技術(shù)：本系統(tǒng)為了抑制干擾，在每塊芯片的電源線端和地線端之間分別安裝了去藕電容，而且這些電容應(yīng)充分靠近集成芯片的電源端，而不應(yīng)集中在電路板上的一端。具體的做法是的電源引進端與地線端之間也分別加上了0.1F和100F的去藕電容。（4）自動恢復(fù)技術(shù)：采用軟件看門狗對系統(tǒng)進行自動恢復(fù)，其是利用單片機片閑置的定時器/計數(shù)器作為看門狗單元，在單片機中適當(dāng)?shù)牟迦氡O(jiān)控指令，當(dāng)程序運行出現(xiàn)異?；蜻M入死循環(huán)時，利用軟件將程序計數(shù)器PC賦予初始值，強制性的使程序重新開始運行。（5）指令冗余：在一些對程序流向起決

58、定作用的指令之前插入兩個空操作指令NOP語句，以保證跑飛的程序迅速納入正確的控制軌道。PTR8000的軟件設(shè)計已采用指令冗余來抗干擾。5.2 聯(lián)合調(diào)試硬件電路設(shè)計以ATmega16為主，自行完成了電路板元器件的焊接與硬件電路調(diào)試。本系統(tǒng)采用ICCAVR開發(fā)環(huán)境，是目前使用廣泛的單片機開發(fā)軟件，它集成了源程序編輯和程序調(diào)試于一體，支持匯編和C等語言。在軟件和硬件都調(diào)試通過后，進行兩者的聯(lián)合調(diào)試。夏季的調(diào)節(jié)以濕度為主，鍵盤輸入溫濕度值，當(dāng)濕度過大的時候，啟動通風(fēng)加熱裝置，對于鍵盤輸入的溫度值，當(dāng)溫度過底時，關(guān)閉通風(fēng)裝置，當(dāng)溫度過高的時候，關(guān)閉加熱裝置。當(dāng)濕度過小的時候，啟動加濕降溫（通風(fēng)）裝置，對

59、于鍵盤輸入的溫度值，當(dāng)溫度過高時，由于已處于降溫工作，不執(zhí)行操作，當(dāng)溫度過低時，則開啟加熱裝置。 結(jié) 論蔬菜大棚的溫濕度控制在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是至關(guān)重要的。本文就是基于智能元件與軟件控制而完成了對溫濕度的控制與調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)采用數(shù)字溫濕度傳感器、無線傳輸、液晶顯示與鍵盤輸入。在溫濕度采集方面采用數(shù)字量輸出的溫濕度傳感器DHT21，避免了模擬信號因長距離傳輸引起的損耗，簡化了系統(tǒng)的布線。液晶顯示增強了數(shù)據(jù)的顯示效果。鍵盤輸入模塊方便上位機調(diào)節(jié)，方便遠(yuǎn)程控制，減少不良天氣變化帶來的影響，進而也給農(nóng)戶帶來了更多的方便。為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，采用無線通信方式實現(xiàn)。但本文還存在許多不足之處，如應(yīng)該按照北方和南方

60、氣候差異來設(shè)計相應(yīng)的控制機構(gòu)和控制規(guī)則；環(huán)境的控制也應(yīng)不僅僅局限于溫濕度的監(jiān)測，應(yīng)該各種因素共同控制來調(diào)節(jié)環(huán)境，使其更適合各種蔬菜的生長。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中不僅僅限制于對溫濕度的控制，影響作物生長的因素還有很多，如光照，二氧化碳，PH值等，開發(fā)出能夠綜合控制這些因素的系統(tǒng)，不僅能夠為作物生長提供更好的生長環(huán)境，而且大大提高了工作人員的工作效率，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。此系統(tǒng)的作用： （1）對環(huán)境的溫濕度進行檢測并與上位機進行無線通訊，可以在不親臨現(xiàn)場的情況下對環(huán)境溫濕度進行控制。（2）此系統(tǒng)有報警功能，可以在環(huán)境溫濕度出現(xiàn)問題的時候即使提醒操作人員，具有很好的安全性。（3）對于長期監(jiān)控溫濕度的地方有