基于单片机温室大棚养殖的温湿度警报系统.pdf

科技与信息 122 计算机产品与流通 2019.09 基于单片机温室大棚养殖的温湿度警报系统 琚源 摘要：该体系是专为温室温度和湿度掌控而设计的智能体系。 经过设计体系的硬件和软件组件来满足监控要求。硬件部分完 成了温湿度传感器模块，A/D更换模块，显现模块和掌控模块 的设计；软件部分主要依据体系的设计思想设计主软件和子 软件流程图，并经过汇编语言和C语言完成。实践证明，该体 系具备性能好，操纵方便的优点，完成了对温湿度的显现、调 节、自动掌控和手动掌控。 关键词：A/D更换；传感器；LED 一、体系的工作原理 温度和湿度监测体系能够实行各种性能，例如数值收集和 办理， 显现， 串行通信和传出掌控信号。 它由四个主要部分组成： 数值收集，数值调节，微掌控器和掌控。测验和掌控体系具备 实时收集（测验温室中的温度和湿度），实时办理（比较和分 析监测的温度和湿度值，确定下一个掌控过程），实时掌控（发 出掌控命令）依据办理成果，命令掌控对象动作的性能）。主 要硬件包括温度传感器，湿度传感器，AT89C51单片机，数值 收集电路，LED显现屏，A/D更换器等。 二、模数更换器的确定 确定A/D更换器位的数量与体系所需的测验掌控的范围和 精度有关。首先，所抉择的实际位数与其他链路中能够获得的 精度兼容，只要它不低于它们，而不是太高。第二：如果微办 理器是51系列微掌控器，当运用小于8位的A/D更换器时， 接口电路是最简单的。第三：由于温室湿度变化相对于掌控操 纵的速度较慢，所以在A/D更换期间不须要快速更换率。 ADC0809是一款采样分辨率为8位的器件，具备逐次逼近 的模数更换性能。它内部有一个8通道多路复用器，能够依据 地址码锁存解码信号，只选通8个虚拟传入信号中的一个进行 A/D更换。 （一）主要特征 （1）8个传入通道，8位A/D更换器，即分辨率为8位； （2）具备启停掌控终端； （3）更换时间为100s； （4）单+5V电源； （5）虚拟传入电压范围0+5V，无需零点和满量程校准； （6）工作温度范围为-40至+85摄氏度； （7）低功耗，约15mW。 （二）内部结构 ADC0809是CMOS单片逐次逼近型A/D更换器，由8个虚拟 开关，一个地址锁存器和解码器，一个比较器，一个8位开关 树D/A更换器和逐次逼近组成。 （三）外部特性（引脚性能） ADC0809芯片有28个引脚，运用双列直插式封装： IN0IN7：8个虚拟传入。 2-12-8：8位数字传出。 ADDA，ADDB，ADDC：3 位地址传入线，用来选通 8 个虚拟 传入之一。 ALE：地址锁存使能信号，传入高电平有效。 START：A/D更换起始脉冲传入端，传入一个正脉冲（至少 100ns宽）使能它（脉冲的上升沿使0809复位，下降沿开始 A/D更换）。 EOC：A/D更换结束信号，传出，当A/D更换结束时，该端 子传出高电平（更换期间的低电平时段）。 OE：数值传出使能信号，传入高电平有效。当A/D更换结 束时，该端子传入高电平以打开传出三态门并传出数字量。 CLK：时钟脉冲传入。所需时钟频率不高于640KHZ。 REF（+），REF（-）：参考电压。 Vcc：电源，单+5V。 （四）GND：接地 首先传入3位地址并使ALE=1，并将地址储存在地址锁 存器中。该地址被解码以选通比较器的八个虚拟传入之一。 START上升沿将连续接近存放器复位。下降沿启动A/D更换， 之后EOC传出信号变为低电平，表示更换正在进行中。在A/D 更换完成之前，EOC变为高电平，表示A/D更换完成，成果数 值已储存在锁存器中。该信号可用作终止请求。当OE传入为 高电平时，传出三态门打开，更换成果的数字成果传出到数值 总线。 三、警示电路的设计 在微机掌控体系中，为了安全生产，为一些重要参数或体 系部件提供紧急警示体系， 以提醒操纵者注意或采取应急措施。 该方式是比较电脑或电脑收集的数值进行数值办理，数字滤波 和比例更换，并与参数的上限和下限进行比较，如果该值高于 上限（或低于下限）警示，否则将显现和掌控为样品的正常值。 此设计运用峰值声音警示电路。峰值声音警示接口电路的 设计只须要购买市售的压电蜂鸣器，然后蜂鸣器声音由驱动器 经过AT89C51的1接口线驱动。压电蜂鸣器须要大约10mA的 驱动电流，而且能够用TTL系列集成电路7406或7407低电平 或用晶体管驱动。在图中，当传出高电平“1”时，晶体管导通， 压电蜂鸣器获得约+5V电压并在两端发出吱吱声;当传出低电 平“0”时，三极管关闭，蜂鸣器停止声音。 四、结语 这种设计基于最大化工作效率和节省人力和物力资源的须 要。AT89C51单片机用来收集，接纳，办理，传送和掌控温室 内的温度和湿度。单片机运用汇编语言软件建立模块化结构， 各模块相互独立，可靠性和可扩展性高。它能够与主机通信， 完成远程监控，大大提高了储存质量，节省了大量的人力物力。 由于缺乏时间和经验，技术水平有限，只涉及硬件设计，具体 设计存在不足，设计还须要持续改进。 （作者单位：湖北第二师范学院）