大棚智能測控系統中AT89C51的應用

引言

　　對于蔬菜大棚內環(huán)境的控制主要是對環(huán)境溫度、濕度和土壤水分等進(jìn)行測量和控制。為了更好地測量、控制濕度、濕度和土壤水分等影響蔬菜生長(cháng)的因素，本文設計了以AT89C51單片機為控制器的智能測控系統，通過(guò)該系統可以對環(huán)境溫度、濕度等觀(guān)測值進(jìn)行自動(dòng)控制和適時(shí)監測，并利用聲音和燈光進(jìn)行越限報警及相應的處理。

　　1 系統功能

　　該系統通過(guò)AT89C51單片機依次查詢(xún)蔬菜大棚內各傳感器的輸出信號，然后再對輸入信號進(jìn)行相應處理后通過(guò)顯示模塊顯示出來(lái)供菜農觀(guān)測，與此同時(shí)，當顯示值超出蔬菜正常生長(cháng)所需要的環(huán)境指標時(shí)，系統將產(chǎn)生各種報警信號進(jìn)行報警。除此之外，還可以將單片機采集到的數據輸入到PC機中，然后對輸入數據進(jìn)行一系列的分析、處理，從而找出各數據間的相互關(guān)系及變化趨勢。

　　2 系統硬件組成

　　該系統的硬件主要包括以下幾個(gè)模塊：AT89C51主控模塊、各類(lèi)傳感器模塊、A/D轉換器、44780顯示模塊、電平轉換器。其中AT89C51單片機主要完成對外圍硬件的控制以及一些運算功能，傳感器完成信號的采樣功能，A/D轉換器主要完成模/數的轉換，44780顯示模塊完成字符、數字的顯示功能，電平轉換器將單片機采集到的數據轉換成RS232電平向上位機傳輸。

　　2.1 主控模塊

　　該系統采用了ATMEI 89系列單片機AT89C51來(lái)實(shí)現，該芯片采用51內核，兼容MCS-51產(chǎn)品，1000次重復編程/擦寫(xiě)。AT89C51內有128B的內部RAM、2個(gè)16位定時(shí)/計數器、32根可編程L/O線(xiàn)、內部帶有振蕩器和時(shí)鐘電路。特別是其內部有4kB的可編程閃爍存儲器，為程序開(kāi)發(fā)提供了很大的方便。

　　2.2 傳感器的選擇

　　2.2.1 溫度傳感器

　　溫度傳感器采用Dallas公司生產(chǎn)的單總線(xiàn)數字溫度傳感器DSl8820，它不僅能直接輸出串行數字信號，而且具有微型化、低功耗、高性能、易于微處理器連接和抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)。DSl8820數字溫度傳感器對于實(shí)測的溫度提供了9一12位的數據和報警溫度寄存器，它的測溫范圍為-55一+125℃，其中在一10一+85℃的范圍內的測量精度為±0.5'U。由于每個(gè)DSl8820有唯一的。—們窿續64位的產(chǎn)品號，所以允許在一根電纜上連接多個(gè)傳感器，以構成大型溫度測控網(wǎng)絡(luò )。DSl8820與AT89C51的接口電路圖如圖1所示，其中Dsl8820工作在外部電源供電方式，單片機89C51采用P2.0和DSl8820通信。

　　2.2.2 濕度傳感器

　　濕度傳感器采用Honeywell公司生產(chǎn)的IH3605集成濕度傳感器，內部集成了信號調理電路，具有精度高、線(xiàn)性度好、互換性強及輸出電壓范圍大等諸多優(yōu)點(diǎn)，其獨特的多層結構使之能抵抗濕氣、塵埃、贓物、油和其他化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。其輸出電壓較高且線(xiàn)性較好，無(wú)需進(jìn)行信號放大和信號調整，可直接進(jìn)行A/D轉換。IH3605的技術(shù)指標如表1所示。

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