毕业设计-基于单片机的温室大棚环境测控系统设计

目录目录11绪论111课题背景1111大棚环境对农作物生长的影响1112温室大棚的国内外发展现状及趋势2113本课题的研究意义及主要内容32总体方案的设计521实现功能522总体方案设计523详细设计63系统硬件设计731单片机的选择及其特性7311单片机的概述7312AT89C51简介732温度传感器的选择及其电路设计11321温度传感器AD590简介12322温度测量电路12323A/D转换器ADC0809简介15324分频器CD40431633湿度传感器的选择及其电路设计17331湿度传感器HS1101简介17332湿度测量电路1834二氧化碳浓度的采集及电路20341二氧化碳浓度传感器TGS4160的简介20342传感器TGS4160的电路连接2135单片机外围控制电路设计22351“看门狗”电路22352电源电路2436键盘电路与显示单路设计24361键盘电路设计24362显示电路设计2537声光报警系统27371蜂鸣器简介27372报警电路2838执行机构电路设计29381固态继电器简介29382执行机构电路304环境参数测控系统软件设计3241编程语言32411控制程序设计32412主控制程序设计3242系统的各子程序34421数据采集子程序34422湿度信号采集流程图35423键盘子程序36424键盘显示子程序37附录系统程序38总结45致谢46参考文献471绪论11课题背景111大棚环境对农作物生长的影响作物的生长发育及产品的最终形成以及其产量与质量一方面取决于作物本身的遗传特性，另一方面取则决于外部环境条件。在实际生产中，一方面通过育种技术来获得具有新遗传性的品种，另一方面要通过先进的栽培技术及适宜的环境条件来控制其生长和发育。影响作物生长发育的环境条件主要包括温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。所有这些环境条件之间是相互作用、相互联系、相互耦合的，某个控制变量发生改变，会影响其它控制变量的变化。作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果。下面就这些环境条件对作物的影响进行简略说明。1温度温室内气温、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响，因此影响作物生长发育的环境条件中，以温度最为敏感，也最为重要，对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。不同种类的作物对温度的要求是不同的，同一作物在不同发育阶段对温度的要求亦有所不同，而且在同一发育期阶段内对温度的要求也会随着昼夜变化而呈周期性地变化。一般说来在白天作物进行光合作用需要的温度较高，晚上维持呼吸作用所需的温度要低一些。作物生长发育适宜的温度，随种类、品种、生育阶段及生理活动的变化而变化。为了增加光合产物的生成，抑制不必要的呼吸消耗，在一天中，随着光照强度的变化，实行变温管理是一种很有效的管理方法。2湿度温室内作物对水分的要求体现为对温室内空气湿度和土壤湿度的要求。空气湿度用相对湿度来表示，因为相对湿度更能反应事实。根据有关研究记载，除了阴雨天以外，温室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象，因此空气相对湿度的大小直接影响到作物的光合作用，这时就需要增加温室内的空气湿度。当温室内的空气湿度较高时，可能会诱发一些病虫害。温室中空气湿度的管理包括增湿和降湿。土壤湿度对作物的影响也很大。如果土壤中水分过剩，湿度过高，导致土壤中的氧气含量减少，作物根部呼吸困难，进而危害作物的生长发育。相反，当土壤中含水量减少时，作物根部吸收的水分就相应的减少，从而阻碍作物的生长，严重时作物出现萎蔫现象。不同的作物对湿度的要求不同，即使是同一种类在不同发育阶段对湿度的要求也不尽相同。土壤湿度的管理就是把包括渗灌、滴灌、微灌等灌溉技术应用到温室中来。传统的大水漫灌既浪费水资源，又容易使土壤发生板结，提高了室内湿度。在温室中应用渗灌技术具有灌水均匀，提高地温，保持土壤疏松，降低室内湿度，减轻病害发生，生育期提前等优点。3光照光照是植物环境中的重要因素，是植物生产有机质的能量来源，是作物生长发育的关键条件之一。光照不足，必然影响到植物的生长。对作物生产的影响主要表现在光照强度、光照时间、光质三个方面。光质即光波的组成，研究表明作物叶片具有对可见光的高吸收率和对红外线的低吸收率这一习性，这有利于作物在有效的利用光能进行光合作用的同时使光合器官免受高温的伤害。光照强度直接影响到光合作用的强度。光照强度过高或过低对作物都有害。当光照强度高于光饱和点时，就需要降低温室内的光照强度。当光照强度低于光补偿点时，就需要进行人工补光。温室中常用的人工光源有白炽灯、卤钨灯、高压水银荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。4CO2浓度CO2是作物进行光合作用的主要原料。有关研究表明，蔬菜作物产量的9095来自光合作用。在露天条件下，空气中的CO2浓度一般能满足光合作用的需要，但在温室环境中由于光合作用的不断进行，CO2浓度随之下降，如不及时补充，尽管光照条件好，水肥充足，作物仍然不能进行旺盛的光合作用，使营养物质积累减少，难以实现早熟高产。但是，浓度过高，又可能对作物造成危害，出现叶片周边焦边，严重时甚至死亡等现象。CO2施肥在国外己经发展到实际应用的水平。人工补充CO2己成为发展高产、优质、高效农业的重要措施之一。温室内CO2的控制就是掌握好浓度。使作物获得最大生长率的CO2浓度，取决于作物的生长阶段、光照强度、温度等因素。为了最大限度的提高施肥效果，施放CO2时，必须控制在温度、湿度、光照度等条件满足之后进行。综上所述，温室内各环境因子之间存在着强烈的相互作用，作物是在各环境因子的综合影响下生长的，而不是单个因素作用的结果，各环境因子对温室作物的作用也不是简单叠加的。因此，单因子控制是不能达到良好效果的。所以设计智能化温室环境测控系统时须辅以有关的调控技术以及各环境因子之间的相互耦合系数，控制各参数因子处在相对最佳组合的水平，这样才能使种植者获得最佳的产量与经济效益。112温室大棚的国内外发展现状及趋势现在世界各国的设施园艺发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完自动化、无人化的方向发展。发达国家近二十年来建造的温室，自动化水平高，都设自动监测、数据采集和集中控制系统，包括各种传感器、计算机及各种电气装置等。各国温室技术研究的核心是温室复合环境优化控制研究。主要包括生态环境因素控制自动化生态环境因素控制自动化的主要内容是温、湿度的自动调节，灌水量、水温自动调节，CO2施肥自动调节，温室通风换气自动调节等。通过控制各种相应的操作设备来控制上述内容，以达到给作物创造最佳生长环境的目的。对环境影响因素采用的控制方法一般有两种1单因子控制。这是对温度、湿度、光照和CO2浓度等进行单独控制的方法，其中主要是控制温度，其次是湿度，包括空气湿度和土壤或基质的湿度。其局限性在于外界气候的变化随时影响到室内的小气候，靠人工指令随时进行相应改变是很难办到的。2多因素综合控制。这是80年代发展起来的利用计算机控制温室环境因素的方法，将各种作物不同生长发育阶段需要的适宜环境条件要求输入计算机程序，当某一环境因素发生改变时，其余因素自动做出相应修正或调整。一般以光照条件为始变因素，温度、湿度和CO2浓度为随变因素，使这4个主要环境因素随时处于最佳配合状态。环境监测控制技术环境控制技术是温室技术的核心。现代大型温室中，所有环境因子如室内温、光、气、湿、热、营养液养分状况与温度、植物根部环境温湿度等因子的监测、传感、调节，都由计算机进行综合管理，实行自动控制。国外先进温室，对室内外气温、风力、降雨等气象情况，室内空气温湿度、土壤温度和含水量、光照强度、CO2浓度、营养液的酸碱度PH值、导电率EC和温度等环境参数，可利用计算机自动进行检测并实施控制。有的系统还可监测叶面积指数、叶温、蒸腾量和长势等生物活体信息，对生物体的重量、大小、形态等进行非接触式和非破坏性监测，从而对温室溜溉、施肥、加热、降温、补光、保温、遮阳、CO2浓度、加湿、除湿等作业进行综合控制还有人根据产品市场价格变化的规律和作物生长规律，对作物的光合作用条件进行优化控制，以期获得最好的经济效益。近年来我国的温室控制取得了长足的进步，首先在温室群控制方面，进行了初步的探索和理论研究，其次在温室控制中引入了人工智能和先进的控制算法，如专家系统、遗传算法、模糊控制等理论和控制策略。当前温室控制系统研究热点己由简单的DDC直接数字控制发展到分布式控制系统，如DCS分布式控制、FCS柔性控制等网络化的控制系统。目前，在相关行业己经有网络化测量和控制方面的研究，实现网络化、分布式数据采集系统取代传统孤立的、信息闭塞的系统，甚至跨越以太网或INTERNET进行数据采集，实施远程控制。虽然国内温室规模有限，还没有形成规模经济，另外构建的费用也较高，但从长远来看，温室监控系统分布式和网络化将是一种必然的趋势。总的来说，国外现代温室环境控制系统性能先进，产出效益高，但价格昂贵，维护不便，并且也是根据本国自己国情的不同有所侧重，因此不能全盘照搬用来指导我国的温室生产。温室环境系统是一个多变量的大惯性非线性系统，并且有藕合、延迟等现象，很难对这类系统建立数学模型及用经典控制方法和现代控制方法实现控制。近年来，随着神经网络、遗传算法、模糊推理等新的控制理论不断出现并逐渐应用于温室控制领域，这一问题得到很好的解决。温室控制软件也越来越多，越来越方便与成熟，专家系统也不断发展和完善，并成为当前温室控制技术研究的重要方向。113本课题的研究意义及主要内容本设计研究内容表述如下1控制器以单片机为核心，整个系统包括主控制模块、数据采集与处理模块、输出控制模块、键盘及显示模块。数据采集与处理模块能够完成温室内温度、湿度和二氧化碳浓度的采集和处理。2监控管理软件的设计为控制器单片机软件的设计和开发。采用单片机汇编语言编写。本课题针对于当前我国温室环境控制相关技术面临的一些问题提出一定的方案，希望解决温室控制系统的高成本低效益的现实困难推进温室的产业化和智能化发展步伐，从而有利于我国现代设施农业向规范化，低成本、产业化、智能化方向发展。2总体方案的设计21实现功能本设计是基于AT89C51单片机的温湿度智能控制采集系统，主要完成以下功能1选择AT89C51单片机，了解其基本特性和功能，使用AT89C51实现对温湿度及二氧化碳浓度的智能控制。2使用温度传感器测量现场环境温度，进行数据的采集及传到单片机处理。3使用湿度传感器对现场时读数据采集，由单片机进行数据处理和控制，实现范围为199RH的湿度控制。4设计人机对话接口，键盘显示和报警系统。5涉及执行机构电路，是单片机能够自动控制执行机构工作。6在完成以上功能时，要确保系统的可靠性和稳定性，是系统能够长期稳定的工作。22总体方案设计本方案以AT89C51单片机系统为核心来对温度，湿度和二氧化碳浓度进行实时控制和检测。检测单元能独立完成各自功能，并根据单片机的指令对温度进行实时或定时采集。单片机负责控制指令的发送，并控制各机构进行温度采集，手机测量数据，同时对测量结果进行处理及显示。本系统主要有自动监控系统，自动控制系统，人机对话接口这三个部分组成。其原理图下图21图21系统原理图单片机检测系统控制系统人机对话CO2浓度检测湿度检测温度检测温度执行湿度执行报警系统键盘系统LED显示23详细设计经过仔细研究和分析，对系统的总体方案进行了详细设计，采用的芯片主要有ATMEL公司生产的AT89C51单片机，AD公司生产的AD590集成温度传感器，电容式湿度传感器HS1101。单片机通过AD0809AD转换器把从传感器输出的模拟信号转换成数字信号，通过单片机T。对脉冲宽值的计算得到湿度值。本课题所选用的二氧化碳传感器是FIGARO弗加罗公司生产的固态电化学型气体敏感元件TGS4160。通过监测S（）、S（）两个电极之间所产生的电势值EMF，就可以测量CO2的浓度值。在这里温度及二氧化碳浓度需要模数转换。在执行机构中，可以通过单片机直接控制来达到需要的数值。显示部分由单片机分时把温度湿度及二氧化碳浓度值送到数码管显示。通过键盘可以设定参数的上限值下限值，当当前参数超过设定值时，由单片机控制报警电路报警。同时单片机控制相应的执行机构运行相应的动作，使得温度湿度及二氧化碳浓度恢复到正常水平。图22总体方案框图单片机AT89C51驱动显示键盘X25045湿度测点CO2浓度测点温度测点AD590HS1101报警ADC0809光电隔离驱动放大执行机构TGS41603系统硬件设计硬件元器件的选择，必须考虑到功能的实现，必须考虑到到期间的实施性，价格和通用性等几个方面。在电路的设计中，在实现其所要求的功能基础上，尽量使电路简单。31单片机的选择及其特性311单片机的概述单片机又称单片微控制器它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。单片机也被称为微控制器（MICROCONTROLLER），是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。、本设计选用了AT89C51单片机，它是一种低功耗，低价格，高性能8位微处理器。312AT89C51简介AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8KBYTES的可反复擦写的FLASH只读程序存储器和256BYTES的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器（CPU）和FLASH存储单元，功能强大的AT89C51单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。8051单片机包含中央处理器、程序存储器（ROM）、数据存储器RAM、定时计数器、并行接口、串行接口、和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。1中央处理器中央处理器CPU是整个单片机的核心部件，是把为数据宽度的处理器能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单片机的工作，完成运算和控制输入输出功能等工作。2数据存储器内部有128个8位用户存储单元，他们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。3程序存储器共有4096个八位ROM，用于存放用户程序、原始数据或表格。4定时/计数器有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生的用语程序控制转向。引脚图如31图31AT89C51引脚图1主要性能参数AT89C51系列单片机主要性能参数如下8K字节可重擦写FLASH闪速存储器1000次擦写周期全静态操作0HZ24MHZ三级加密程序存储器256字节内部RAM32个可编程I/O口线3个16位定时/计数器8个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式。2功能特性8K字节FLASH闪速存储器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。3并行口简介VCC电源电压GND接地端P0口P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。表31引脚P10和P11的第二功能引脚号功能特性P10T2定时计数器2外部计数脉冲输入,时钟输出P11T2EX（定时计数器2捕获重装载触发和方向控制P1口P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流IIL。P10和P11还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P10/T2）和输入（P11/T2EX），参见表31。FLASH编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P2口P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流IIL。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVXRI指令）时，P2口输出P2锁存器的内容。FLASH编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。P3口P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表32所示表32引脚P3口的第二功能端口引脚号第二功能P30RXD（串行输入口）P31TXD（串行输出口）P32/INTO（外中断0）P33/INT1（外中断1）P34T0（定时/计数器0）P35T1（定时/计数器1）P36/WR（外部数据存储器写选通）P37/RD（外部数据存储器读选通）图32AT89C51编程图此外，P3口还接收一些用于FLASH闪速存储器编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。EA/VPP外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。FLASH存储器编程时，该引脚加上12V的编程允许电源VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。XTAL1振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2振荡器反相放大器的输出端。中断寄存器AT89C51有6个中断源，2个中断优先级，IE寄存器控制各中断位，IP寄存器中6个中断源的每一个可定为2个优先级。数据存储器AT89C51有256个字节的内部RAM，80HFFH高128个字节与特殊功能寄存器（SFR）地址是重叠的，也就是高128字节的RAM和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它们是分开的。32温度传感器的选择及其电路设计在实际的工作当中，温度检测的方法一般用热电偶、热敏电阻以及集成温度传感器等测温元件。热点偶的工作原理两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。热敏电阻工作原理热敏电阻是对温度敏感的半导体元件，主要特征是随着外界环境温度的变化，其阻值会相应发生较大改变。电阻值对温度的依赖关系称为阻温特性。热敏电阻根据温度系数分为两类正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。正温度系数热敏电阻简称PTC（是POSITIVETEMPERATURECOEFFICIENT的缩写），超过一定的温度居里温度时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素，如LA、NB等，可使其电阻率下降到10CM以下，成为良好的半导体陶瓷材料。这种材料具有很大的正电阻温度系数，在居里温度以上几十度的温度范围内，其电阻率可增大410个数量级，即产生所谓PTC效应。热电偶和热敏电阻的测量精度都比较高，成本比较低，而且测量的范围也比较广，但是它容易收到测量场所及环境的限制，高温和长期使用时由于环境的限制会使其性能下降，需要定期检查与更换，给实际应用带来很大不便。而由AD公司生产的AD590温度传感器，具有线性好、精度高、灵敏度高、体积小、使用方便、价格比较低，并具有长期稳定性等优点，因此得到广泛应用。所以本设计采用了AD公司生产的AD590集成温度芯片。321温度传感器AD590简介AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、价格总体上较低、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分以为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10MV/K，温度0时输出为0，温度25时输出2982V。电流输出型的灵敏度一般为1MA/KAD590正是基于这些特点，工作时它就是利用晶体管的BE结压降的不饱和值VBE与热力学温度T和通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检测它的主要特性如下流过器件的电流（MA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即式中流过器件（AD590）的电流，单位为MA；T热力学温度，单位为K。AD590的测温范围55150。AD590的电源电压范围为4V30V。电源电压可在4V6V范围变化，电流变化1MA，相当于温度变化1KAD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。输出电阻为710MW。精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在55150范围内，非线性误差为03。322温度测量电路1基本应用电路AD590封装图简介图33AD590封装图AD590基本使用方法如下图34AD590基本电路图AD590的输出电流值说明如下其输出电流是以绝对温度零度（273）为基准，每增加1，它会增加1A输出电流，因此在室温25时，其输出电流IOUT（27325）298A。AD590产生的电流与绝对温度成正比，它可接收的工作电压为4V30V，检测的温度范围为55150，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1，其电流增加1UA。AD590温度与电流的关系如下表所示表33AD590温度与电流的关系摄氏温度AD590电流经10K电压02732UA2732V102832UA2832V202932UA2932V303032UA3032V403132UA3132V503232UA3232V603332UA3332V1003732UA3732V利用AD590温度传感器完成温度的测量，把转换的温度值的模拟量送入ADC0809的其中一个通道进行A/D转换，将转换的结果进行温度值变换之后送入数码管显示2温度测量电路要想克服简单电路的缺陷，就要使得增益调整和补偿调整相互独立。本设计用了具有独立调节功能的测温电路。AD590的输出电流I273TUAT为摄氏温度，因此测得的电压为U273TUAX10K273TX001V但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。调整方法为把AD590放入冰水混合物中，调整电位器R1，是输出电压U2732V；或在室温条件下通过调节电位器R2，使输出电压U273V，调整电位器R3，使U125V。这样，可以保证电路有较高的精度。温度测量电路图5K20K1K25K5K10K50KIN0A2LM35812VA1LF35315VAD590R19001UFCAP001UFCAPD3DIODESCHOTTKY15V15V15VC1301UFR17R18R19R20R21R22R23D1015V5VC13C14图35温度测量电路323A/D转换器ADC0809简介单片机接受的是数字信号，而传感器经测量电路输出的是模拟电压信号，因此就需要把模拟信号转换为数字信号的元件A/D转换器。本设计选用了ADC0809。图36ADC0809芯片图1ADC0809内部电路组成及转换原理ADC0809是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。主要特性（1）8路8位AD转换器，即分辨率8位。（2）具有转换起停控制端。（3）转换时间为100S（4）单个5V电源供电（5）模拟输入电压范围05V，不需零点和满刻度校准。（6）工作温度范围为4085摄氏度（7）低功耗，约15MW。内部结构ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式AD转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型DA转换器、逐次逼近外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装。下面说明各引脚功能。IN0IN78路模拟量输入端。21288位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE地址锁存允许信号，输入，高电平有效。STARTAD转换启动信号，输入，高电平有效。EOCAD转换结束信号，输出，当AD转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。OE数据输出允许信号，输入，高电平有效。当AD转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。REF（）、REF（）基准电压。VCC电源，单一5V。GND地。ADC0809的工作过程是首先输入3位地址，并使ALE1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动AD转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到AD转换完成，EOC变为高电平，指示AD转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。2ADC0809的技术指标功耗为15MW单一电源，5V供电。分辨率为8最大不可调误差ADC0809INCLUDEVOIDMDELAY/子函数声明SBITP00P00P01P01P02P02P03P03P04P04P05P05P06P06P07P07P20P20P21P21P22P22P23P23P24P24P26P26P30P30P31P31VOIDBEGIN/灯连续闪亮两次，灭两次；P00X00MDELAYP10XFFMDELAYP10X00MDELAYP10XFFMDELAYVOIDMDELAYUNSIGNEDINTDELAYTIMEUNSIGNEDINTJ0FORDELAYTIME0DELAYTIMEFORJ0J0JCASEP130UNCHARLP00X92CASEP140INTIII0,JA/D转换UNSIGNEDCHARXDATAADC/定义ADC0809端口指针UNSIGNEDCHARXDATAADC/定义ADC0809数据缓冲器指针UNSIGNEDCHARIVOIDA/DZHUANHUANADC0XFEF0ADCDATA0X0000/定义端口地址和数据缓冲器地址I2EA1EX1IT11/开中断ADCI/启动ADC0809WHILE1VOIDINT1INTERRUPT2UNSIGNEDCHARTEMTEMADC/读取A/D转换结果ADCDATATEM/结果只存放到数据缓冲器ADCDATA；/数据缓冲器地址加1I/启动下一个模拟输入通道AD转换SBITLED_CLKP11/LED时钟线SBITLED_DATP10/LED数据线（可用任务一个I/O引脚代替CONSTCHARCODEDAT0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90,0XBF；/共阳七段码字库0123456789VOIDDISPLAYCHARCHCHARI,T0X01FORI0I20P251P271P160SWITCH1VOIDCANSHEVOIDMAINIT01/设置为下降沿触发；EA1/开总中断；EA01/开外部中断；FORVOIDKUOZHAN8255WHILE1BEGINMDELAYIFPC40P00XF9P120P130P140DELAYP00X80P120P130P141DELAYP00X83P120P131P140DELAYP00XC0P120P131P141DELAYP00XA4P121P130P140DELAYP00XF8P121P130P141DELAYP00X00P121P131P140DELAYFORPC40DELAYP250/灭DELAYP251/亮DELAYP250/灭DELAYP251/亮执行机构程序VOIDZHIXINGIFP240FORP001MOTORAC”XISHI”RUNFORP011MOTORAC”SASHUI”RUNFORP021MOTORAC”JIARE”RUNFORP031MOTORAC”JIANGWEN”RUNELSERET总结本设计可以完成对大棚环境中的温湿度、CO2浓度的监控，使其值保持在适宜作物生长的范围之内。1设计总结通过大学期间的学习和知识的积累，在阅读了大量有关单片机以及电子方面的书籍后，在陈素老师的悉心指导和同学们的帮助下，历时近四个月终于顺利完成该设计。本设计是对大棚内温湿度及二氧化碳浓度的检测和控制，涉及自动控制、单片机、电子学、传感器知识、通信技术等，是对大学学科的一次有益的综合学习与实践。由于一些客观原因，没有做出实物，不失为一大遗憾，以后有机会希望在这方面做一些补充。2关于设计中几点问题对于本次设计，有以下几点有待改进，以提高控制力度。（1）光照、土壤湿度、空气质量等环境参数的测量和控制；（2）设上位机，如PC机控制单片机，并可以增加各种传感器的数量以实现对面积比较大的大棚设计分布式测控系统；（3）机构的研究不够详细，在此文中只做了简要说明，有待具体设计。程序方面研究不透彻，而且没有进行调试，正确性有待检验。致谢参考文献1胡汉才编著单片机原理及其接口技术北京清华大学出版社，19962康华光模拟电子技术北京高等教育出版社，20023徐惠民等编著单片微型计算机原理、接口及应用北京北京邮电出版社，20004胡健主编单片机原理及接口技术实践教程北京机械工业出版社，20045李宏、张家田编著液晶显示器件应用技术北京机械工业出版社，20046阎石数字电子技术北京高等教育出版社，20047王兆安、黄俊电力电子技术北京机械工业出版社，20008杜刚等微计算机应用（期刊）2004年7月第25卷第4期9潘新民等编著微型计算机控制技术北京高等教育出版社，200110邓星钟主编机电传动控制武汉华中科技大学出版社，200111赵伟军主编PROTEL99SE原理图与PCB仿真北京机械工业出版社，200512陈杰、黄鸿传感器与检测技术北京高等教育出版社，200213薛隆泉、王敏等编著中国农村科技，2006年5月第140期14王敏、薛隆泉等制造技术自动化学术会议论文集，2006年12月15HTTP/WWWCNKINET中国知网16HTTP/WWW21ICCOMCN中国电子网17HTTP/WWWCHINAECNETCOM中电网基于X25045的新型看门狗电路GANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMPLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEIFYOUARETHINKINGABOUTSIGNINGUPFORADAMAGESBASEDAGREEMENT,YOUSHOULDMAKESUREYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。THEENDOFOURLIFE,ANDCANMEETMANYTHINGSREALLYDO而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可DURINGMYCHILDHOOD,THINKLUCKYMONEYANDNEWCLOTHESARENECESSARYFORNEWYEAR,BUTASTHEADVANCEOFTHEAGE,WILLBEMOREANDMOREFOUNDTHATTHOSETHINGSAREOPTIONALJUNIORHIGHSCHOOL,THOUGHTTOHAVEACRUSHONJUSTMEANSTHATTHEREALGROWTH,BUTOVERTHEPASTTHREEYEARSLATER,HISWRITINGOFALUMNIINPEACE,SUDDENLYFOUNDTHATISNTREALLYGROWUP,ITSEEMSISNOTSOIMPORTANTTHENINHIGHSCHOOL,THINKDONTWANTTOGIVEVENTTOOUTYOURINNERVOICECANBEINTHEHIGHSCHOOLCHILDRENOFTHEFEELINGSINAPERIOD,BUTWASEVENTUALLYINFARCTIONWHENGRADUATIONPARTYINTHETHROAT,LATERAGAINSTOODONTHEPITCHHEHASSWEATPROFUSELY,LOOKEDATHISTHROWNABASKETBALLHOOPS,SUDDENLYFOUNDHIMSELFHASALREADYCANTREMEMBERHISAPPEARANCE童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。ORIGINALLY,THISWORLD,CANPRODUCEACHEMICALREACTIONTOANEVENT,INADDITIONTORESOLUTELY,HAVETODO,ANDTIME原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。APERSONSTIME,YOURIDEASAREALWAYSSPECIALTOCLEARWANT,WANT,LINEISCLEAR,ASIFNOTHINGCOULDSHAKEHISALSOONCES