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1、成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）论文题目：基于单片机温室大棚温湿度限制系统设计教学点：重庆科创职业学院指导老师：孙庆玲职称：讲师学生姓名：李志明学号：专业：机电一体化成都电子机械高等专科学校成教院制2019年3月1日成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书题目：基于单片机温室大棚温湿度限制系统设计任务及要求：本设计是基于单片机温室大棚温湿度限制系统设计，它是以单片机STC89C52为设计基础，应用在温室大棚里，从而简化了人工在温室中的困难操作和人工测试带来的不足。时间：2019_年12月15日至_2019年3月15日共12周教学点：重庆科创职业学院专业：机电一体化指导
2、单位或教研室:重庆科创职业学院指导老师:孙庆玲职称：讲师成都电子机械高等专科学校成教院制毕业设计（论文）进度支配表日期工作内容执行情况指导老师12月15H选题12月26S论文提纲写作1月3日至论文提纲写作2月15日二稿写作3月1日至定稿并上交论文的电子文稿3月10日做好论文评阅准备老师对进度支配实施状况总签名年本表作评定学生平常成果的依据之一。摘要本课题设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，其中涉及到STC89C52单片机、DS-18B20数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2019A集成芯片、湿敏电阻，以及LCDI602显示器等元件，从而实现了温
3、室大棚中温度和湿度的限制和报警系统，解决了温室大棚人工限制测试的温度及湿度误差大，且费时费劲、效率低等问题。该系统运行牢靠，成本低。系统通过对温室内的温度及湿度参量的采集，并依据获得参数实现对温度和湿度的自动调整，达到了温室大棚自动限制的目的。促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。关键词：STC89C52单片机、数字温度传感器、ULN-2019A、自动限制、自动检测AbstractSubjectdesigntemperatureandhumidityalarmcircuittheM4QA045motordrivecircuit,heaterdrivecirc
4、uit,whichinvolvestoSTC89C52single-chip,theDS_18B20digitaltemperaturesensor,relayandM4QA045ofmotor,theULN_2019Achip,humidityresistance,andLCD1602monitorsandothercomponents,inordertoachievethegreenhousetemperatureandhumiditycontrolandalarmsystems,tosolvethegreenhousetemperatureandhumidityofthemanualco
5、ntroltestingerror,andtime-consumingandlowefficiency.Thesystemisreliableandlowcost.Systemthroughthecollection,greenhousetemperatureandhumidityparametersandgettheparameterstoautomaticallyadjustthetemperatureandhumidity,tothepurposeoftheautomaticcontrolofthegreenhouse.Promotethegrowthofcrops,therebyinc
6、reasingtheyieldofthegreenhouse,andbringgoodeconomicandsocialbenefits.Keywords:STC89C52,microcontroller,digitaltemperaturesensorinDS-18B20,theULN-2019Achip,greenhouse,automaticcontrol,automaticdetection目录第一章绪论0第一节选题背景0其次节选题意义1其次章系统硬件电路的设计2第一节系统硬件构成及其测控原理2一、系统硬件电路整体框架图2二、系统整体电路图3三、系统工作原理3其次节单片机的选择4一、单
7、片机概述4二、STC89C52单片机的引脚说明5三、STC89C52单片机最小系统8第三节温湿度报警系统8一、IDS18B20简介8二、DS18B20的性能特点8三、温度调整模块设计9四、湿度调整模块设计10第三章温室大棚限制系统软件设计11第一节KeilC51软件系统11一、系统概述11二.、KeilC51单片机软件开发系统的整体结构11三、运用独立的KeiI仿真器时，留意事项12四、KeilC51单片机软件基本操作步骤12其次节温室大棚限制系统程序设计12一、整体系统框架图12二、LCD二02显示模块程序设计13三、PWM程序设计13第四章调试中遇到的问题14结论15谢辞15参考文献15第
8、一章绪论第一节选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在及温度和湿度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展及是否能驾驭温湿度有着密切的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业，可以说几乎8096的工业部门都不得不考虑着温湿度的因素。温湿度不但对于工业如此重要，在农业生产中温度的监测及限制也有着特殊重要的意义。我国人多地少，人均占有耕地面积更少。因此，要变更这种局面，只靠增加耕地面积是不行能实现的，因此我们要另辟蹊径，想方法来提高单位亩产量。温室大棚技术就是其中一个好的方法。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创建
9、一个人工气象环境，来消退温度对生物生长的约束。而且，温室大棚能克服环境对生物生长的限制，能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，使季节对农作物的生长不再产生过度影响，部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依靠。由于温室大棚能带来可观的经济效益，所以温室大棚技术越来越普及，并且已成为农夫增收的主要手段。随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温湿度限制便成为一个特殊重要的课题。传统的温湿度限制是在温室大棚内部悬挂温度计和湿度计，通过读取温度值和湿度值了解实际温湿度，然后依据现有温湿度及额定温湿度进行比较，看温湿度是否过高或过低，然后进行相应的通风或者洒水。这些操作都是在人工状况下进行的，
10、耗费了大量的人力物力。现在，随着国家经济的快速发展，农业产业规模的不断提高，农产品在大棚中培育的品种越来越多，对于数量较多的大棚，传统的温度限制措施就显现出很大的局限性。温室大棚的建设对温湿度检测及限制技术也提出了越来越高的要求。今日，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。单片机在工业限制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊限制化已成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。接受单片机来对温湿度进行限制，不仅具有限制便利、组态简洁和灵敏性大等优点，而且可以大幅度提高被控温湿度的
11、技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、牢靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不行少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。因此，单片机对温湿度的限制问题是一个工农业生产中经常会遇到的问题。因此,本课题围绕基于单片机的温室大棚限制系统绽开了应用探讨工作。其次节选题意义随着单片机和传感技术的快速发展，自动检测领域发生了巨大变更，温室环境自动监测限制方面的探讨有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的温湿度限制措施.但是，目前应用于温室大棚的温湿度检测系统大多接受模拟温度传感器、多路模拟开关、A/D转换器及单
12、片机等组成的传输系统。这种温湿度度采集系统须要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大。为了克服这些缺点，本文参考了一种基于单片机并接受数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案闭，依据好用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。本文介绍的温湿度测控系统就是基于单总线技术及其器件组建的。该系统能够对大棚内的温湿度进行采集，利用温湿度传感器将温室大棚内温湿度的变更，变换成数字量，其值由单片机处理，最终由单片机去限制液晶显示器，显示温室大棚
13、内的实际温湿度，同时通过及预设量比较，对大棚内的温度进行自动调整，假如超过我们预先设定的湿度限制，湿度报警模块将进行报警。这种设计方案实现了温湿度实时测量、显示和限制。该系统抗干扰实力强，具有较高的测量精度，不须要任何固定网络的支持，安装简洁便利，性价比高，可维护性好。这种温湿度测控系统可应用于农业生产的温室大棚，实现对温度的实时限制，是一种比较智能、经济的方案，适于大力推广，以便促进农作物的生长，从而提高温室大棚的亩产量,以带来很好的经济效益和社会效益。其次章系统硬件电路的设计第一节系统硬件构成及其测控原理一、系统硬件电路整体框架图图2-1系统整体框图二、系统整体电路图2-2系统整体电路图三
14、、系统工作原理本系统由如图27、图2-2所示，DHTll温湿度传感器采集数据，STC89C52单片机进行数据处理，LCDI602显示模块显示温湿度。由PWM限制温度调整模块进行温度调整，当温度小于18C时，M4Q045电机停止运转，当温室大于28时，M4QA045电机全速运转，当温度处于18和28之间时，通过PWM限制M4QA045电机转速。由STC89C52单片机输出凹凸电平限制湿度报警模块，当湿度大于65%RH或者小于45%RH时，STC89C52单片机输出高电平，湿度报警模块报警，当湿度处于45%RH和65%RH之间时,STC89C52单片机输出低电平，湿度报警模块关闭。其次节单片机的选
15、择一、单片机概述单片微型计算机简称单片机，又称微限制器，嵌入式微限制器等，属于第四代电子计算机。它把中心处理器、存储器、输入/输出接口电路以及定时器叶数器集成在一块芯片上，从而具有体积小、功耗低、价格低廉、抗干扰实力强且牢靠性高等特点，因此，适合应用于工业过程限制、智能仪器仪表和测控系统的前端装置。正是由于这一缘由，国际上慢慢接受微限制器(MCU)代替单片微型计算机(SCM)这一名称。“微限制器”更能反映单片机的本质，但是由于单片机这个名称已经为国内大多数人所接受，所以仍沿用“单片机”这一名称。1、单片机的主要特点有：(1)具有优异的性能价格比。(2)集成度高、体积小、牢靠性高。(3)限制功能
16、强。(4)低电压，低功耗。2、单片机的主要应用领域：(1)工业限制(2)仪器仪表(3)电信技术(4)办公自动化和计算机外部设备(5)汽车和节能(6)制导和导航(7)商用产品(8)家用电器因此，在本课题设计的温湿度测控系统中，接受单片机来实现。在单片机选用方面，由于STC89系列单片机及MCS-51系列单片机兼容，所以，本系统中选用STC89C52单片机。二、STC89C52单片机的引脚说明图2-3STC89C52单片机引脚图芯片引脚如图2-3所示：VCC:电源端；GND:接地端；PO口：PO口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个HL逻辑电平。对PO端口写“1”时，引脚用
17、作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，PO口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，PO具有内部上拉电阻。在flash编程时，PO口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，须要外部上拉电阻。Pl：是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O,pl输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对PI端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口运用。作为输入运用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的缘由，将输出电流(IIL)o此外，PLO和PL2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2的触发输入(Pl.1/T2EX),详细如下表1所示。在fla
18、sh编程和校验时，Pl口接收低8位地址字节。P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口运用。作为输入运用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的缘由，将输出电流(IIL)o在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVXDPTR)时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口运用很强的内部上拉发送1。在运用8位地址(如MOVXRI)访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2也接收高8位地址字节和一些限制信号。P3：P3是一个
19、具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口运用。作为输入运用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的缘由，将输出电流(IlL)。P3亦作为AT89S52特殊功能(其次功能)运用，如上表2-1所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些限制信号。RST:复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效DISRT0默认状态下，复位高电平有效。ALE/PROG：地址锁
20、存限制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般状况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟运用。然而，特殊强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。假如须要,通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标记位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微限制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当
21、STC89C52从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器限制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必需接GND。为了执行内部程序指令，EA应当接VCC。在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。XTALl:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。程序存储器：假如EA引脚接地，程序读取只从外部存储器起先。对于89S52,假如EA接VCa程序读写先从内部存储器（地址为OOoOH1FFFH）起先，接着从外部寻址，寻址地址
22、为：2000HFFFFH.数据存储器：STC89C52有256字节片内数据存储器。高128字节及特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节及特殊功能寄存器有相同的地址,而物理上是分开的。当一条指令访问高于7FH的地址时，寻址方式确定CPU访问高128字节RAM还是特殊功能寄存器空间。干脆寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）定时器2：定时器2是一个16位定时/计数器，它既可以做定时器，又可以做事务计数器。其工作方式由特殊寄存器T2C0N中的C/T2位选择（如表2所示）。定时器2有三种工作模式：捕获方式、自动重载（向下或向上计数）和波特率发生器。工作模式由T2C0N中的相关位选择。定时器2有2个8位
23、寄存器：TH2和TL2。在定时工作方式中，每个机器周期，TL2寄存器都会加1。由于一个机器周期由12个晶振周期构成，因此，计数频率就是晶振频率的1/12。中断：STC89C52有6个中断源如表2-2所示：两个外部中断（INTO和INTl）,三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE中的相关中断允许限制位分别使得中断源有效或无效。IE还包括一个中断允许总限制位EA,它能一次禁止全部中断。定时器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或逻辑触发。程序进入中断服务后，这些标记位都可以由硬件清0。事实上，中断服务程序必需判定是否是TF2或EXF2激
24、活中断，标记位也必需由软件清01。表2T中断限制寄存器符号位地址功能EAIE.7中断总允许限制位。EA=O,中断总禁止；EA-I,各中断由各自的限制位设定IE.6预留ET2IE.5定时器2中断允许限制位ESIE.4串行口中断允许限制位ETlIE.3定时器1中断允许限制位EXlIl:.2外部中断1允许限制位ETOIE.1定时器0中断允许限制位EXOIE.0外部中断1允许限制位三、STC89C52单片机最小系统图2-4晶振电路图2-5复位电路如图2-4、图2-5所示，复位电路和时钟电路是维持单片机最小系统运行的基本模块。单片机最小系统是在以51单片机为基础上扩展，使其能更便利地运用于测试系统中，不
25、仅具有限制便利、组态简洁和灵敏性大等优点，而且可以大幅度提高被测试的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、牢靠性高、造价低和开发周期短等优点，称为在实时检测和自动限制领域中广泛应用的器件，在工业生产中称为必不行少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大2。第三节温湿度报警系统一、IDS18B20简介图2-6IDS18B20DS18B20数字温度传感器接受DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，运用便利，封装形式多样等优点，适用于各种狭小空间设备数字测温顺限制领域。二、DS18B20的性能特点(1) .适应电压范围更宽，电压范围
26、：3.05.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电；(2) .独特的单线接口方式，DS18B20在及微处理器连接时仅须要一条口线即可实现微处理器及DS18B20的双向通讯；(3) .DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；(4) .DS18B20在运用中不须要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；(5) .温范围一55C+125C,在T0+85C时精度为0.5；(6) .可编程的辨别率为912位，对应的可辨别温度分别为0.5、O.25oCO.125和00625C,可实现高精度测温;(7) .在9位辨别率时最多在9
27、3.75ms内把温度转换为数字，12位辨别率时最多在750InS内把温度值转换为数字，速度更快；(8) .测量结果干脆输出数字温度信号，以”一线总线”串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错实力；(9) .负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。三.DS18B20的管脚排列(一)DS18B20的外形及管脚排列如下图：图2-7DS18B20的外形及管脚排列DS18B20引脚定义：(1) I/O为数字信号输入/输出端；(2) GND为电源地；(3) VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。(二)DS18B20的内部结构图：图2-8DS1
28、8B20的内部结构图三、温度调整模块设计1 .方案一图2-9方案一电路图如图2-9所示，由PWM限制温度调整模块，当PWM端输入高电平常，电流经QI放大，光耦导通，光耦输出电流经Q2放大后，使双向可控硅导通，M4QA045电机运转，当PWM端输入低电平常，双向可控硅限制端输入电流为0,沟通电过零以后，双向可控硅截止，M4QA045电机停止运转4。2 .方案二图2-10方案二电路图如图270所示，由PWM限制温度调整模块，当PWM端输入高电平常，电流经Q4放大，常开端5闭合，M4QA045电机运转，当PWM端输入低电平常，常开端5断开，M4QA045电机停止运转。3 .方案比较方案一接受光耦隔离
29、强电，方案二接受继电器隔离强电，但方案一没有实现强电及直流源的隔离，且方案一环节困难，计算难度大，过多的环节延长响应时间，从而影响温度调整模块的性能，所以选择方案二。图2T1电热器驱动电路基于以上两个方案的分析，加热器驱动电路也同样选用继电器隔离，当温度低于18时，相应引脚输出高电平，电流经过三极管放大，继电器常开端闭合，电热器工作，当温度高于23时，相应引脚输出低电平，继电器常开端关闭，电热器不工作。四、湿度调整模块设计图2T2湿度报警模块电路图如图2-12所示，由STC89C52单片机在BUZZER端输入信号限制湿度报警模块。当湿度大于6596RH或者小于45%RH时，BUZZER端输入高
30、电平，电流经Q3放大，使蜂鸣器工作；当湿度处于45%RH和65%RH之间时，BUZZER端输入低电平，蜂鸣器不工作。第三章温室大棚限制系统软件设计第一节KeilC51软件系统单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍运用汇编语言到慢慢运用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展,Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil供应了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境(UViSion)将这些部份组合在一起。运行Ke
31、ii软件须要PentiUnl或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WlN98、NT、WlN2000、WlNXP等操作系统。驾驭这一软件的运用对于运用51系列单片机的爱好者来说是特殊必要的，假如你运用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选(目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件)，即使不运用C语言而仅用汇编语言编程，其便利易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。一、系统概述KeilC51是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，及汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的
32、优势，因而易学易用用过汇编语言后再运用C来开发，体会更加深刻。KeilC51软件供应丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全WindoWS界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到KeilC51生成的目标代码效率特殊之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，简洁理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍KeilC51开发系统各部分功能和运用。二.、KeilC51单片机软件开发系统的整体结构C51工具包的整体结构,其中UViSiOn及IShelI分别是C51forWindows和forDos的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开
33、发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以及库文件一起经L51连接定位生成确定目标文件(ABS)。ABS文件由0H51转换成标准的HeX文件，以供调试器dScope51或tScope51运用进行源代码级调试,也可由仿真器运用干脆对目标板进行调试，也可以干脆写入程序存贮器如EPRoM中。三、运用独立的KeiI仿真器时，留意事项(1)仿真器标配11.0592MHz的晶振，但用户可以在仿真器上的晶振插孔中换插其他频率的晶振；(2)仿真器上的复位按钮只复位仿真芯片，不复位目标系统；
34、(3)仿真芯片的31脚已接至高电平，所以仿真时只能运用片内ROM,不能运用片外ROM；但仿真器外引插针中的31脚并不及仿真芯片的31脚相连，故该仿真器仍可插入到扩展有外部ROM(其CPU的/EA引脚接至低电平)的目标系统中运用。四、KeilC51单片机软件基本操作步骤(1)、安装好了Keil软件以后，我们打开它。(2)、我们先新建一个工程文件，点击uProject-NewPrOjeCt”菜单。(3)、选择工程文件要存放的路径，输入工程文件名Xdch最终单击保存。(4)、在弹出的对话框中选择CPU厂商及型号。(5)、选择好STC89C52芯片，接着点击确定，弹出对话框。(6)、新建一个C51文件
35、，单击左上角的NewFile,保存为DS18B20_4.C,(留意后缀名必需为.C),再单击“保存”。(7)、存好后把此文件加入到工程中方法如下：用鼠标在SourceGrOUPl上单击右键，然后再单击AddFilestoGroupSourceGroup1。(8)、选择要加入的文件，找到MAIN.C后，单击Add,然后单击Closeo(9)、在编辑框里输入代码。(10) 生成hex烧写文件，先单击OPtiOnSforTargeto(11) 在下图中，我们单击OUtPUt,选中CreateHEXF,再单击“确定”。以上是Keil软件的基本应用8o其次节温室大棚限制系统程序设计一、整体系统框架图图3
36、-1系统整体框图首先，初始化单片机设置中断，定义变量，然后初始化LCD1602显示模块，设置8位格式，2行，5*7矩阵显示，整体显示，关光标，不闪烁设定输入方式，增量不移位，清除屏幕显示。调用温湿度采集程序进行数据采集，经过数据转换程序，将十六进制转换成十进制，将十进制数据输出到LCD1602显示模块进行显示，依据温度调整电机转速，依据湿度推断是否报警，最终，进行新一轮的温湿度采集。二、LCDI602显示模块程序设计图3-2显示程序框图如图3-2,初始化LCDI602显示模块，设置8位格式，2行，5*7矩阵显示，整体显示，关光标，不闪烁设定输入方式，增量不移位，清除屏幕显示，延时等待，将采集到
37、的温湿度数据进行转换，十六进制转换成十进制，然后，推断是否在第一行显示，输入相应的地址数据，延时等待，输入须要显示的数据。三、PWM程序设计图3-3PWM程序框图如图3-3所示，进行中断程序初始化，设置定时器TO中断时间为1ms,中断100次,即IoOmS作为一个脉冲周期，每中断一次,由变量TOjiumber进行计数，当变量T0_number大于100时,给变量TOjumber赋值0,重新起先计数，当变量T(LnUnIber小于变量PWNLWidthji时，输出高电平，当变量Tonumber大于变量PWMwidthH时，输出低电平，以此限制脉宽。第四章调试中遇到的问题在软件的调试过程中，遇到的
38、问题有许多，下面就几个比较突出的问题进行说明。1）在对KeilC的运用时不知道怎么才能让它生成HEX文件，从而进行仿真，因为以前没有用过类似的软件，不会并且也不知道须要生成HEX文件，导致前期的工作很难进行2）因为用的是DHTIl数字传感器，在编程过程中须要对所测得温度进行处理，而且须要给定一个温度范围，建立一个温度及电机转速的数学模型，经过反复的计算、试验才实现。3）因为考虑到经济好用方面，所以在进行实物操作之前，接受proteus软件对程序和硬件电路进行仿真，可是在仿真过程中，独立按键总是不灵敏，这须要对延迟时间进行调整，而程序中设置的延迟时间总是不能够很符合实际操作，所以在这方面奢侈了大
39、量的时间进行反复的操作和试验4）在仿真过程中，因为用到的是LCDI602显示模块，这种显示模块是可以显示字符的，并且这种模块本身带有字库，但事实仿真过程中，电路要求相对宽松，不需加上拉电阻，而实际的电路调试过程须要加上拉电阻。以上为毕业期间所设计的温室大棚限制限制系统，它经过多次修改和整理，可以满足设计的基本要求。接受STC89C52单片机、DHTIl数字温湿度传感器、LCDI602液晶显示模块和M4Q045电机等器件设计温室大棚限制系统，实现温湿度采集、英文显示；温度自动调整，湿度越限报警功能。因为本人水平有限，此设计存在确定的问题。譬如系统抗干扰实力差,且没有实现自动自动复位。由于运用的是
40、单片机作为核心的限制元件，协作其它器件，使本温度限制系统具有功能强、性能牢靠、电路简洁、成本低的特点，加上经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。而在本次论文的写作过程中，让我感受到所学的学问甚少，还有一些学问遗忘的太多了。所以通过这次的论文让我又对所学的学问从新的整理了一遍，还对以后的学习及不足有了较清晰的相识。谢辞经过这段时间的劳碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于阅历的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，假如没有导师的督促指导，以及同学们的支持和帮助，想要完成这个设计是不行思议的，再次特殊感谢老师和同学赐予我的帮助及指导。在这里首先要感谢我的导师孙庆玲老师。孙
41、老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都赐予了我悉心的指导。他的治学严谨和科学探讨的精神也是我恒久学习的榜样，并将主动影响我今后的学习和工作。然后，还要感谢高校两年多来全部的老师，为我们打下机电一体化专业学问的基础所教授的一切；同时还要感谢全部的同学在学校期间给及我全部的帮助及激励，正是因为有了你们的支持和激励，此次毕业设计才会顺当完成。最终感谢母校给及我人生这次的栽培，感谢你们。参考文献1孙育才.MCS-51系列单片微型计算机及其应用（第四版）M.南京：东南高校出版社，20192康华光,电子技术基础-模拟部分(第四
42、版)M.北京：高等教化出版社,20193康华光.电子技术基础-数字部分(第四版)M.北京：高等教化出版社，20194石来德.机械参数电测技术M上海：上海科学技术出版社，19815 Ernest0.Doebelin.MeasurementSystems:ApplicationandDesignM.America:McGraw-HILLBOOKCOMPANY,19766曹继松.测试电路M.上海：上海交通高校出版社，19957谢自美.电子线路设计试验测试M.武汉：华中科技高校出版社，20008马靖善，秦玉平.C语言程序设计M.北京：清华高校出版社，20199赖麒文.8051单片机C语言开发环境实务及
43、设计M.北京：科学出版社，201910徐爱钧.智能化测量限制仪表原理及设计M.北京：北京航空航天高校出版社，2019附录ttincludettincludeSdefineLCD_DBP2sbitDQ=P0;sbitBUZZER=P1;sbitPWM=P2;sbitLCD_RS=P4;sbitLCD_RW=P5;sbitLCD_E=P6;sbitHEAT=P7;voidinitial(void);voidread_DHTl1(void);voidLCD_write_command(unsignedcharcom);voidLCD_disp1ay_char(unsignedcharx,unsign
44、edchary,unsignedchardat);unsignedcharread_DHTll_char(void);voidcontrol_temperature_humidity(void);voiddelay_xms(unsignedinttime_xms);voiddelay_xlOus(unsignedinttime_xlOus);unsignedcharstop_system=0;unsignedcharIineOne=TS(0-50):C”；unsignedcharIineTwo=HS(20-90):%RH;unsignedintTO_number=O,Tl_number,PWM
45、_width_H;unsignedchartemperature_ten,temperature_one,humidity_ten,humidity_one;unsignedchartemperature_H,temperature_L,humidity_H,humidity_L,checkData;voidinitial(void)unsignedchari,j;TMOD=0x11;定时器0工作方式1,16位计数器；定时器1工作方式1,16位计数器THl二OxFC;定时器1溢出周期1ms,延时THl=0x66;THO=OxFC;定时器0中断周期Ims,PWMTLO=0x66;EA=1;ETl
46、=1;ETO=1;EXO=1;ITl=1;TRO=1;1.CD_write_command(0x38);设置8位格式，2行，5x71.CD_write_command(OxOc);设置整体显示，关闭光标，且不闪烁LCD_write_command(0x06);设置输入方式，增量不移位LCD_write_command(0x01);清屏for(i=0;i16;i+)1.CD_disp1ay_char(i,1,linenei);for(j=0;j16;j+)1.CD_disp1ay_char(j,2,lineTwoj);1.CD_disp1ay_char(14,1,OxDF);voidread_DHTll(void)DQ=0;delay_xms(18);DQ=1;delay_xlOus；if(DQ=0)while(DQ二二0);while(DQ=1);humidity_H=read_DHTll_char();humidity_L=read_DHTll_char();temperature_H=read_DHT1l_char();temperature_L=read_DHTll_char();unsignedcharread_DHTll_char(void)unsignedchari,temp_one,temp_two;for(i=0;i8;i+)while(DQ二二0);
