基于單片機的自動滴灌系統(tǒng)的設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 畢業(yè)設(shè)計（論文）基于單片機的自動滴灌系統(tǒng)的設(shè)計專業(yè)名稱：機械制造與自動化學(xué)生姓名：薛路路導(dǎo)師姓名：郝文玲焦作大學(xué)機電工程學(xué)院2013年12月專心-專注-專業(yè)基于單片機的自動滴灌系統(tǒng)的設(shè)計The design of automatic irrigation system based on single chip microcomputer姓名 薛路路 學(xué)制 三年 專業(yè) 機械制造與自動化 導(dǎo)師 郝文玲 職稱 副教授 論文提交日期 13.12.30 論文答辯日期 14.1.1 焦作大學(xué)機電工程學(xué)院摘要自動控制節(jié)水滴灌技術(shù)的高低代表著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展?fàn)顩r，滴灌系統(tǒng)自動化水平

2、較低是制約我國高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原因。單片機控制的滴灌節(jié)水滴灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對不同土壤的濕度進行監(jiān)控，并按照作物對土壤濕度的要求進行適時、適量灌水，其核心是單片機和PC機構(gòu)成的控制部分，主要對土壤濕度與灌水量之間的關(guān)系、滴灌控制技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)的硬件、軟件編程各個部分進行實現(xiàn)。單片機控制部分采用AT89C51單片機為核心，主要由土壤濕度傳感器，信號處理電路，顯示電路，輸出控制電路，故障報警電路等組成，軟件選用匯編語言編程。單片機可將土壤濕度傳感器檢測到的土壤濕度模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，顯示于LED顯示器上。該系統(tǒng)靈活性強，易于操作，可靠性高，將會有更廣闊的開發(fā)前景。關(guān)鍵字：自動滴灌系統(tǒng) 單片機 AT

3、89C51AbstractThe discretion of the automatic control of water-saving irrigation technology represents the development of agricultural modernization, to the China's efficient irrigation system to the low level of automation is the main cause of agricultural development. Single-chip microcomputer

4、control of drip irrigation water saving irrigation system, the system can be of different soil humidity monitor, and timely in accordance with the requirements of the crops on soil moisture, adequate water, its core is a single-chip microcomputer and PC agencies into control part, mainly on the rela

5、tionship between soil moisture and irrigation water, irrigation control technology and equipment system to implement various parts of hardware and software programming.Single-chip microcomputer control part adopts AT89C51 as the core, mainly by the soil moisture sensor, signal processing circuit, di

6、splay circuit, the output control circuit, fault alarm circuit and so on, software use assembly language programming. MCU soil humidity sensors to detect soil moisture can be analog conversion to digital quantity, display on LED display. The system flexibility is strong, easy to operate, high reliab

7、ility, there will be more broad prospects for development.Key words: Automatic drip irrigation system Single chip microcomputer AT89C51目錄第一章 緒論1.1引言 隨著中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及我國加入WTO等因素，農(nóng)業(yè) 滴灌自動化技術(shù)的要求越來越高，滴灌控制器在我國有著巨大的市場。節(jié)水滴灌控制器 近期在中國應(yīng)朝著價格低，性能可靠操作簡便的方向發(fā)展。但從長遠的利益考慮，新的 只能化技術(shù)，傳感技術(shù)和農(nóng)業(yè)科技

8、的引入應(yīng)用和普及，將會有智能化程度更高，性能更 穩(wěn)定可靠的滴灌控制器出現(xiàn)。經(jīng)過多年的發(fā)展，國外滴灌控制器已逐步趨于成熟系列化，但價格昂貴，國內(nèi)雖引 進一些，大多數(shù)是農(nóng)業(yè)示范區(qū)，單位。雖然國外生產(chǎn)的滴灌控制器性能越來越高，但沒 有考慮我國特殊的自然氣候土地資源農(nóng)業(yè)經(jīng)濟狀況等因素，因而國外引進的滴灌控制器 在國內(nèi)應(yīng)用并不普及。國內(nèi)雖然有多家研制滴灌器，但多數(shù)是小規(guī)模，試驗和理論的探 究應(yīng)用不夠普及。究其原因一則是開發(fā)性能完善的滴灌控制系統(tǒng)需要大量的人力和物力 的投入，需要多部門，多學(xué)科的融合，這在一定程度上限制了性能的完善，適應(yīng)性強的&#

9、160;控制器的開發(fā)。其次是現(xiàn)在開發(fā)出來的滴灌控制器價格昂貴，農(nóng)民盡管知道能節(jié)省人力 和滴灌用水提高產(chǎn)量，但由于一次性投入太大，多數(shù)農(nóng)民承受不起，這也在一定程度上 限制了滴灌控制器的普及。綜上所述，西方發(fā)達國家在節(jié)水滴灌控制器的開發(fā)上已越來 越成熟，而且發(fā)展趨勢是研制大型分布式控制系統(tǒng)和小面積單片機控制系統(tǒng)，并能有通 訊功能，能與上位機進行通信，并可由危機對其編程操作。同時隨著人工智能技術(shù)的發(fā) 展，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為節(jié)水滴灌控制器的研制開辟了廣闊的應(yīng)用前景。而國 內(nèi)在滴灌控制器的研制方面還沒有形成規(guī)模大，應(yīng)用范圍廣的成套控制產(chǎn)

10、品。國內(nèi)的一 些高爾夫球場等大面積場地滴灌控制，一般引用國外現(xiàn)成的成套滴灌控制產(chǎn)品，而廣大 農(nóng)村可根據(jù)我國國情和各地經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展的實際情況，采取簡單可行的節(jié)水滴灌控制 措施及相應(yīng)的排灌機械和設(shè)備，大力發(fā)展可靠實用和操作簡便的節(jié)水滴灌控制器，這樣 做不僅具有廣闊的市場，而且有巨大的社會和經(jīng)濟效益。現(xiàn)代智能型控制器是進行滴灌系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，他可提高操作準(zhǔn)確 性，有利于滴灌過程的科學(xué)管理，降低對操作者本身素質(zhì)要求。除了能大大減少勞動量， 更重要的是他能準(zhǔn)確，定時，定量高效地給作物自動補充水分，以提高產(chǎn)量，質(zhì)量，節(jié)水和節(jié)能。現(xiàn)

11、代滴灌控制器的研究使用在我國的農(nóng)林及園藝為數(shù)不多，與發(fā)達國家相比，有較 大的差距，還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些滴灌工程的自動化控制系 統(tǒng)，也是根據(jù)經(jīng)驗法來確定每天滴灌次數(shù)和每天滴灌量，如果滴灌量與作物實際需水量 相比較少，便不能有效的促進作物健康成長；而滴灌量太多，肥水流失，又會造成資源 浪費，同時傳統(tǒng)的滴灌法還需要相關(guān)的專家實時觀察并經(jīng)驗指導(dǎo)生產(chǎn)，勞動生產(chǎn)率低， 這也不能與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)向優(yōu)化，高效化方向發(fā)展要求同步。1.2 節(jié)水滴灌系統(tǒng)概述 生命之起源，水為必要條件，沒有了水，地球上的生命將會枯竭。 隨著21世紀(jì)的到來，能源危機

12、將接踵而至。比能源危機更可怕的是，作為人類生命之源的水的短缺到了前所未有的程度，這一狀況還將隨著時間的推移和社會的發(fā)展繼續(xù)惡化。水資源危機已成為全球性的突出問題，利用科技手段緩解這一危機，將是人類主要的出路。農(nóng)業(yè)是人類社會最古老的行業(yè)，是各行各業(yè)的基礎(chǔ)，也是人類頓以生存的最重要的行業(yè)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展從長遠來看很重要，一是水的問題，二是科技的問題。農(nóng)業(yè)的根本出路在科技，在教育。由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，由粗放經(jīng)營向集約經(jīng)營轉(zhuǎn)變，必須要求農(nóng)業(yè)科技有一個大的發(fā)展，進行一次新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。農(nóng)業(yè)與工業(yè)、交通等行業(yè)相比仍然比較落后，農(nóng)業(yè)滴灌技術(shù)尤其落后。滴灌系統(tǒng)自動化水平較低是制約我國高效農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要原

13、因。傳統(tǒng)的滴灌模式自動化程度極低，基本上屬粗放的人工操作，即便對于給定的量，在操作中也無法進行有效的控制，為了提高滴灌效率，縮短勞動時間和節(jié)約水資源，必須發(fā)展節(jié)水滴灌控制技術(shù)。 現(xiàn)代智能型控制器是進行滴灌系統(tǒng)田間管理的有效手段和工具，它可提高操作準(zhǔn)確性，有利于滴灌過程的科學(xué)管理，降低對操作者本身素質(zhì)的要求。除了能大大減少勞動量，更重要的是它能準(zhǔn)確、定時、定量、高效地給作物自動補充水分，以提高產(chǎn)量、質(zhì)量，節(jié)水、節(jié)能。 現(xiàn)代滴灌控制器的研究使用在我國農(nóng)、林、及園藝為數(shù)不多，與發(fā)達國家相比，有較大的差距，還基本停留在人工操作上，即使有些地方搞了一些滴灌工程的自動化控制系統(tǒng)，也是根據(jù)經(jīng)驗法來確定每天滴

14、灌次數(shù)和每次滴灌量，如果灌溉量與作物實際需水量相比太少，便不能有效的促進作物健康成長;而滴灌量太多，肥水流失，又會造成資源浪費，同時傳統(tǒng)的滴灌法還需要相關(guān)專家的實時觀察并經(jīng)驗指導(dǎo)生產(chǎn)，勞動生產(chǎn)率低，這也不能與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)向優(yōu)化、高效化方向發(fā)展要求同步。 隨著計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機和傳感器的價格日益降低，可靠性日益提高，用信息技術(shù)改造農(nóng)業(yè)不僅是可能的而且是必要的。用高新技術(shù)改造農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，實施節(jié)水滴灌已成為我國農(nóng)業(yè)乃至國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展帶戰(zhàn)略性的根本大事。本文旨在設(shè)計一套能對作物生長的土壤濕度進行自動監(jiān)控的系統(tǒng)，它能對作物進行適時、適量的灌水，起到高效滴灌，節(jié)水、節(jié)能的作用。1.3

15、本設(shè)計任務(wù)和主要內(nèi)容本論文主要研究基于單片機的自動滴灌控制系統(tǒng)，分別對土壤濕度與灌水量之間的關(guān)系、滴灌控制技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)備的軟、硬件各個部分進行了研究。主要內(nèi)容如下:1.根據(jù)滴灌技術(shù)的特點，進行節(jié)水滴灌控制系統(tǒng)的整體研究與設(shè)計。2.土壤濕度變化使用DHT11型溫濕度傳感器采集，再對濕度傳感器的輸出信號進行分析。3 .數(shù)碼管顯示土壤濕度值。4.使用步進電機控制閥門的開啟或關(guān)閉。5.當(dāng)土壤濕度值低于設(shè)定的最低值時，系統(tǒng)可自動報警。 第二章 滴灌系統(tǒng)總體設(shè)計方案2.1計算機控制系統(tǒng)的基本形式  計算機控制系統(tǒng)的種類繁多，但歸納起來，目前實現(xiàn)計算機控制的方式基本上屬于 下面五種形式：

16、 1、成套的計算機控制系統(tǒng)產(chǎn)品: 目前世界上已出現(xiàn)了許多與硬件產(chǎn)品配套的，具有不同特點、適用于不同控制對象 的軟件產(chǎn)品，像HONEYWELL、WDPF等DCS(集散系統(tǒng))系統(tǒng)。 2、以實時操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，由控制系統(tǒng)設(shè)計人員設(shè)計在操作系統(tǒng)上運行的實時應(yīng) 用軟件:目前通用有一大批IRMXRTOX，PSOS的實時操作系統(tǒng)。這類系統(tǒng)要求用戶自己編 寫應(yīng)用程序，設(shè)計程序的流向，而由操作系統(tǒng)對應(yīng)用程序進行實時調(diào)度和占先，循環(huán)處 理，因此減少了應(yīng)用軟件開發(fā)的難度。但要求程序員熟悉實時多任務(wù)編程技術(shù)，而且圖 形界面不太好。

17、0;3、集成的實時系統(tǒng)開發(fā)軟件: 例如：Citect，Intouch，由軟件制造商提供，是專門為實時服務(wù)的開發(fā)環(huán)境和運行 環(huán)境。系統(tǒng)本身已經(jīng)構(gòu)建了實現(xiàn)不同功能的軟件包、程序模塊和控鍵。用戶只需要按照 規(guī)定方式，根據(jù)實際對象要求，調(diào)用相應(yīng)模塊，即可構(gòu)成應(yīng)用程序。 4、在通用操作系統(tǒng)例了如DOS，WINDOWS環(huán)境下: 采用實時核實現(xiàn)程序的實時多任務(wù)特性。RTX， RTKERNEL，RTOS等都是應(yīng)用廣 泛的實時核。 5、直接從系統(tǒng)的最底層采用高級語言或匯編語言編制實時應(yīng)用程序: 這種方法先把系統(tǒng)劃分層次，明

18、確目標(biāo)，任務(wù)，對各個任務(wù)的子過程進行結(jié)構(gòu)化編 程，然后還要另外編寫計時、中斷、調(diào)度等控制程序。程序設(shè)計的難度和工作量很大， 但整個程序?qū)τ谠O(shè)計人員來說是完全透明的，適應(yīng)性強。2.2 系統(tǒng)總體方案 根據(jù)實際情況及系統(tǒng)技術(shù)要求，擬采用AT89C51微控器作為控制與數(shù)據(jù)處理的核心 以構(gòu)成節(jié)水滴灌控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)采用AT89C51單片機來實現(xiàn)。用濕度檢測電路中的濕敏電阻對土壤濕度進行采集，所得電流信號經(jīng)處理得到可用的電壓信號，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號進行處理。系統(tǒng)將檢測得土壤的濕度值，送到LED顯示電路顯示，從而實現(xiàn)對土壤&#

19、160;濕度的監(jiān)測監(jiān)控，能進行適度范圍設(shè)置和顯示，同時通過模糊控制算法實現(xiàn)對水泵開關(guān) 的只能控制。該電路主要由AT89C51系統(tǒng)電路、電源電路、濕度檢測電路、顯示電路、 開關(guān)控制電路等組成。軟件選用匯編語言編程。單片機可將土壤濕度傳感器檢測到的土 壤濕度模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并傳輸給控制系統(tǒng)檢測是否該滴灌。該系統(tǒng)靈活性強，成 本低，可靠性高，在實際應(yīng)用中前景廣闊。系統(tǒng)框圖如圖2.1所示 種植作物的土壤土壤濕度傳感A/D轉(zhuǎn)換AT89C51單片機LED顯示報警放大驅(qū)動電磁閥 圖2-12.2.1 AT89C51微控器構(gòu)成的最小系統(tǒng) 根據(jù)本設(shè)計

20、的技術(shù)要求來判斷是否需要對此微控器進行片外程序存儲器及數(shù)據(jù)存 儲器的擴展。若需要，則對AT89C51微控器進行片外存儲器擴展，以構(gòu)成控制系統(tǒng)的最 基本部分。若不需要，則單片機及其時鐘電路與復(fù)位電路等構(gòu)成最小系統(tǒng)。 2.2.2 數(shù)據(jù)采集部分 ADC0809是一種8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有鎖存控制的8路模擬開關(guān)，外接8路模擬輸入端，可同時對8路0-5V的輸入模擬電壓信號分時進行采集轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)只用到INO和INl兩路輸入通道。ADC0809轉(zhuǎn)換器的分辨率為8位，最大不可調(diào)誤差小于士1LSB，采用單一+5V供電，功耗為15mW,不必進行零點

21、和滿度調(diào)整。由于ADC0809轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)寄存器具有可控的三態(tài)輸出功能，輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，故其8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。A/D轉(zhuǎn)換器需外部控制啟動轉(zhuǎn)換信號方能進行轉(zhuǎn)換，這一啟動轉(zhuǎn)換信號可由CPU提供，不同型號的A/D轉(zhuǎn)換器，對啟動轉(zhuǎn)換信號的要求也不同，分脈沖啟動和電平啟動兩種，ADC0809采用脈沖啟動轉(zhuǎn)換，只需給A/D轉(zhuǎn)換器的啟動控制轉(zhuǎn)換的輸入引腳(START)上，加入正脈沖信號，即啟動A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換開始后，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端(EOC)信號變低，轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC返回高電平，以通知主機讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量，這個信號可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號供查詢，

22、也可以用作中斷請求信號。 本系統(tǒng)中ADC0809與AT89C51單片機的接口如圖5所示，采用等待延時方式。ADC0809 的時鐘頻率范圍要求在10-1280kHz,AT89C51單片機的ALE 腳的頻率是單片機時鐘頻率的1/6，因此當(dāng)單片機的時鐘頻率采用6MHz,ADC0809輸入時鐘頻率即為CLK=1MHz，發(fā)生啟動脈沖后需延時100Us才可讀取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。  ADC0809的8位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連，地址譯碼引腳 A,B,C分別與74LS373的A,B,C相連，以選通INO-IN7中的一個通道。AT89C51的p2.6作為片

23、選信號，在啟動AM轉(zhuǎn)換時，由單片機的寫信號WR和p2.。控制ADC的地址鎖，存和轉(zhuǎn)換啟動。由于ALE與START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時也啟動轉(zhuǎn)換，在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，用單片機的讀信號RD和p2.。引腳一級或非門產(chǎn)生的正脈沖作為 OE信號，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。2.2.3 顯示部分 微機化測控系統(tǒng)中常用的測量數(shù)據(jù)的顯示器有發(fā)光二極管顯示器(簡稱LED或數(shù)碼管)和液晶顯示器(簡稱LCD)。這兩種顯示器都具有線路簡單、耗電少、成本低、壽命長等優(yōu)點，本系統(tǒng)輸出結(jié)果選用4個LED顯示。數(shù)碼管有共陰共陽之分，本系統(tǒng)采用8段 共陰型 

24、;LED，每位數(shù)碼管內(nèi)部有8個發(fā)光二極管，公共端由 8 個發(fā)光二極管的陰極并接而成，正常顯示時公共端接低電平(GND)，各發(fā)光二極管是否點亮取決于a-dp各引腳上是否是高電平。 LED數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)，外部有10個引腳，其中3, 8腳為公共端也稱位選端，其余 8個引腳稱為段選端，當(dāng)要使某一位數(shù)碼管顯示某一數(shù)字(0-9中的一個)必須在這個數(shù) 碼管的段選端加上與數(shù)字顯示數(shù)字對應(yīng)的8位段選碼(也稱字形碼)，在位選端加上低電 平即可。 2.2.4 供電電源單元 采用變壓器、整流濾波及穩(wěn)壓等電路組成，分別

25、給以上各部分提供所需要的電壓， 可以提供+5V, +12V, +40V的穩(wěn)定電壓。由于電壓源是現(xiàn)成的設(shè)備，可以在市場上訂制，所以不在涉及范圍內(nèi)，不再予以講述。第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計3.1 本系統(tǒng)的硬件設(shè)計概述從總體上講，本系統(tǒng)硬件電路根據(jù)技術(shù)需求，由以AT89C51單片機為核心的主控電 路以及其外圍接口電路組成。概括為以單片機為主的主控電路、單片機輸入部分接口電 路、單片機輸出部分接口電路。主控電路是以單片機為核心和必要的外圍接口電路組成 的，包括單片機最小系統(tǒng)、存儲器擴展（若需要）、復(fù)位電路等。輸入部分接口電路包

26、0;括各種模擬信號，數(shù)字信號與單片機的接口信號調(diào)理電路以及按鍵接口電路。輸出部分 接口電路包括電機驅(qū)動電路，電磁閥驅(qū)動電路，LED顯示驅(qū)動電路。其中各種接口電路 設(shè)計的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。 從硬件具體組成來看，整個硬件電路包括主控電路部分(主要由AT89C51單片機、 數(shù)字接口、模擬接口組成)、土壤濕度信號采集電路部分(主要由濕度傳感器、必要的數(shù) 字接口電路組成)、時鐘電路、數(shù)據(jù)存儲擴展電路、LED顯示電路組成。3.2 單片機的選擇及分析3.2.1 單片機的定義和特點所謂單片機就是把CPU、寄存器、RAM/ROM

27、、I/O接口電路集成在一塊集成電路 芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計算機。單片機的主要特點有：1、 集成度高、功能強微型計算機通常由中央處理器(CPU)、存儲器(RAM, ROM)以及I/O接口組成，其各部分分別集成在不同的芯片上。例如，大家熟悉的Z80微型計算機就是由Z80­CPU、存儲器(RAM, ROM), PIO等芯片組成的，單片機則不同，它把CPU, RAM, ROM,I/O接口，以及定時器/計數(shù)器都集成在一個芯片上。目前應(yīng)用得最多的是 MCS­51 系列單片機。和微型計算機進行比較，單片

28、機不僅體積大大減小，而且功能大為增強。MCS­51系列單片機內(nèi)的定時/計數(shù)器為16位，而Z80微型計算機只有8位，MCS­51系列單片機中不但有4個并行I/O接口，而且還有串行接口，且時鐘頻率可達12MHz。2、 結(jié)構(gòu)合理 目前單片機大多采用Harvard 結(jié)構(gòu)。這是數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器相互獨立的一種 結(jié)構(gòu)。而在許多微型計算機(如Z80, Inte18085, M6800等)中，大都采用兩類存儲器合二為一(即統(tǒng)一編址)的方式。單片機采用上述結(jié)構(gòu)主要有四點好處存儲量大、速度快、抗干擾性、強指令豐富。3.2.2 單片機的發(fā)展概

29、況 自從1974年12月美國仙童(Fairchild )公司第一個推出8位單片機 FS 以來，單片機以驚人的速度發(fā)展，從4位機、8位機發(fā)展到16位機、32位機，集成度越來越高，功能越來越強，應(yīng)用范圍越來越廣。到目前為止，單片機的發(fā)展主要可分為以下四個階段: 第一階段:4位單片機。這種單片機的特點是價格便宜，控制功能強，片內(nèi)含有多種I/O接口，如并行I/O接口、串行I/O接口、定時計數(shù)器接口、中斷功能接口等。根據(jù)不同用途，還配有許多專用接口，如打印機接口、鍵盤及顯示器接口，PLA(可編程邏輯 陣列)譯碼輸出接口，有些甚至還包括A/D,D/A轉(zhuǎn)換，

30、PLL(鎖相環(huán))，聲音合成等電路。 豐富的I/O功能大大地增強了4位單片機的控制功能，從而使外部接口電路極為簡單。 第二階段:低、中檔8位機(1974-1978年)。這種8位機一般不帶有I/O接口，尋址范圍通常為4KB。它是8位機的早期產(chǎn)品，如Mostek公司的 3870,Intel公司的8048等單片機即屬此類。 第三階段:高檔8位機階段(1978­1982年)。這一類單片機常有串行I/O接口，有多級中斷處理，定時/計數(shù)器為16位，片內(nèi)的RAM和ROM的容量相對增大，且尋址范圍可達64KB，有的片內(nèi)還帶有A/D轉(zhuǎn)換接口。這類單片機有Intel

31、公司的 MCS­51, Motorola 公司的6801 和Ziiog 公司的 Z8 等。由于這類單片機應(yīng)用領(lǐng)域較廣，其結(jié)構(gòu)和性能還在不斷地改進和發(fā)展。 第四階段:16位單片機和超8位單片機(1982 年至今)。此階段的主要特征是，一方面不斷完善高檔8位機，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同用戶的需要；另一方面發(fā)展16位單片機及專用單片機。16位單片機除了CPU為16位外，片內(nèi)RAM和ROM的容量也進 一步增大，片內(nèi)RAM為232字節(jié)，ROM 為8KB，片內(nèi)帶有高速輸入輸出部件，多通道1

32、0位A/D轉(zhuǎn)換部件，中斷處理為8級，其實時處理能力更強。近來，32位單片機己進入實用階段，但還未引入國內(nèi)市場。 在今后單片機的發(fā)展趨勢將是:向著大容量、高性能化，小容量、低價格化和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。3.2.3 本系統(tǒng)單片機的選擇AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器 件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS­51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CP

33、U）和Flash存儲單元可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。圖3.1為 其引腳圖。 1、主要特性 ·與 MCS­51 完全兼容 ·4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 ·壽命：1000 寫/擦循環(huán) ·數(shù)據(jù)保留時間：10 年 ·全靜態(tài)工作：0Hz­24MHz ·三級程序存儲器鎖定 ·128×8 位內(nèi)部 RAM ·32&#

34、160;可編程 I/O 線 ·兩個 16 位定時器/計數(shù)器 ·5 個中斷源 ·可編程串行通道 ·低功耗的閑置和掉電模式 ·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 2.功能性概述 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash 閃速存儲器，128 字節(jié)內(nèi)部 RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 同時，AT89C51可下降

35、至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 3、AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹 單片機電路是系統(tǒng)控制的核心。單片機選用從ATMEL公司的低功耗、高性能的8位CMOS芯片AT89C51，其片內(nèi)帶有4K字節(jié)的閃速可編程及可擦除只讀存儲器 （EPROM）。引腳功能說明如下： 圖3.1 AT89C51引腳圖 ·VCC：電源電壓 ·GND：地 ·P0口：P0口是一組

36、8位漏極開路型雙向I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為 輸出口用時，每位能吸收電流的力式驅(qū)動8 個 TTL邏輯門電路，對端口寫“1”可作為 高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在Flash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時， 要求外接上拉電阻。 ·Pl口：P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1&#

37、160;的輸出緩沖級叫可驅(qū)動 （吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口 拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被 外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。 Flash編程和程序校驗期間，P1接收低8位地址。 ·P2口：P2口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級可驅(qū)動 （吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口 拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為

38、內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被 外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。 在訪問外部序程存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR 指令） 時， P2口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。 在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器 （如執(zhí)行MOVX RI 指令）時，P2 口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。 Flash編程或校驗時，P2亦接收高位地址和其它控制

39、信號。 ·P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動 （吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對 P3口寫入“1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻 拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。 P3口除了作為一般的I/0口線外， 更重要的用途是它的第二功能， 如下表3.1所示。 P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 表3.1  P3 口第二功能 端口引腳 第二功

40、能 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 INT0 （外中斷 0） P3.3 INT1 （外中斷 1） P3.4 T0（定時/計數(shù)器 0）P3.5 T1（定時/計數(shù)器 1） P3.6 WR （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 RD （外部數(shù)據(jù)存儲去讀選通）·RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高

41、電平將使單 片機復(fù)位。·ALE：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用 于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出 固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外 部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE脈沖。 對Flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（CS） 。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁 止 ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX 和MOV

42、C指令 ALE才會被激活。此外， 該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE無效。 ·PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈 沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩次有效的PSEN信號不出現(xiàn)。 ·EA/VPP： 外部訪問允許。 欲使CPU僅訪問外部程序存儲器 （地址為0000H­FFFFH）， EA 端必須保持低電

43、平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會 鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 VCC 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp,當(dāng)然這必須是該器件 是使用12V編程電壓Vpp。 ·XTAL1：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。 ·XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 ·時鐘振蕩器：

44、   AT89C51 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶 體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見圖 3­2。外接石英晶體（或陶瓷諧 振器）及電容 C1、C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對外接電容 C1、 C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器 工作的穩(wěn)定性、起振的

45、難易程序及溫度穩(wěn)定性。采用外部時鐘的電路如圖 3.2 所示，這 種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2則懸空。3.3 本系統(tǒng)硬件電路部分 本系統(tǒng)硬件電路主要包括：單片機主系統(tǒng)電路、時鐘電路、數(shù)據(jù)的存儲擴展電路、 LED顯示電路等組成。3.3.1 系統(tǒng)的工作原理 系統(tǒng)采用AT89C51單片機來實現(xiàn)。用濕度檢測電路中的濕敏電阻對土壤濕度進行采 集，所得電流信號經(jīng)處理得到可用的電壓信號，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號進行處理。系統(tǒng)將檢測得土壤的濕度值，送到LED顯示

46、電路顯示，從而實現(xiàn)對土壤濕 度的監(jiān)測監(jiān)控，能進行適度范圍設(shè)置和顯示，同時通過模糊控制算法實現(xiàn)對水泵開關(guān)的 只能控制。該電路主要由AT89C51系統(tǒng)電路、電源電路、濕度檢測電路、顯示電路、開 關(guān)控制電路等組成。軟件選用匯編語言編程。單片機可將土壤濕度傳感器檢測到的土壤 濕度模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并傳輸給控制系統(tǒng)檢測是否該滴灌。3.3.2 單片機主系統(tǒng)電路 AT89C51 單片機是 51 系列單片機的一個成員，是 8051 單片機的簡化版。內(nèi)部自帶 2K 字節(jié)可編程 FL

47、ASH 存儲器的低電壓、高性能 COMS 八位微處理器，與 Intel MCS-51 系列單片機的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位CPU和閃速存儲器結(jié)合在單個 芯片中，因此，AT89C2051 構(gòu)成的單片機系統(tǒng)是具有結(jié)構(gòu)最簡單、造價最低廉、效率最 高的微控制系統(tǒng)，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本， 提高了系統(tǒng)的性價比，如圖3.3。圖3.3單片機主機系統(tǒng)圖3.3.3 時鐘電路 單片機的時鐘信號用來提供單片機片內(nèi)各種微操作的時間基準(zhǔn)，時鐘信號通常用兩&

48、#160;種電路形式得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。MCS-51 單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高 增益反向放大器，引腳XTALl和XTAL2分別是此放大電器的輸入端和輸出端，由于采用部方式時，電路簡單，所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實際使用中常采用這種方式，如圖 3 所示在其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或陶瓷諧振器就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式，片內(nèi)高增 益反向放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起可構(gòu)成一個自激振蕩 器并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。 圖3.3中外接晶體以及電容C2和C1構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，它們起穩(wěn)定振蕩頻 率、快速起

49、振的作用，其值均為30P左右，晶振頻率選6MHz。RESET3.3.4 數(shù)據(jù)存儲的擴展電路 AT89C51 單片機外接數(shù)據(jù) RAM 時，P2 口輸出存儲器地址的高 8 位，PO 口分時輸出地 址的低8位和傳送指令字節(jié)或數(shù)據(jù)。PO口先輸出低8位地址信號，在ALE有效時將它鎖 存到外部地址鎖存器中，然后PO口作為數(shù)據(jù)總線使用，此處地址鎖存器選用74LS373， 實際電路圖連接如圖3.4所示。圖3.4數(shù)據(jù)存儲器的擴展電路3.3.5 數(shù)據(jù)采集處理電路 ADC0809 是一種

50、 8 位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有鎖存控制的 8 路模擬開關(guān)， 外接 8 路模擬輸入端，可同時對 8 路 0-5V 的輸入模擬電壓信號分時進行采集轉(zhuǎn)換，本 系統(tǒng)只用到 INO 和 INl 兩路輸入通道。ADC0809 轉(zhuǎn)換器的分辨率為 8 位，最大不可調(diào)誤 差小于士1LSB， 采用單一+5V供電， 功耗為15mW,不必進行零點和滿度調(diào)整。 

51、;由于ADC0809 轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)寄存器具有可控的三態(tài)輸出功能，輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，故 其 8 位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。A/D 轉(zhuǎn)換器需外部控制啟動轉(zhuǎn)換信號方能 進行轉(zhuǎn)換，這一啟動轉(zhuǎn)換信號可由CPU提供，不同型號的A/D轉(zhuǎn)換器，對啟動轉(zhuǎn)換信號 的要求也不同，分脈沖啟動和電平啟動兩種，ADC0809 采用脈沖啟動轉(zhuǎn)換，只需給 A/D 轉(zhuǎn)換器的啟動控制轉(zhuǎn)換的輸入引腳(START)上，加入正脈沖信號，即啟動A/D轉(zhuǎn)換器進 行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換開始后，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端(EO

52、C)信號變低，轉(zhuǎn)換結(jié)束時，EOC返回高電 平，以通知主機讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量，這個信號可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)信號供查 詢，也可以用作中斷請求信號，如圖3.5。圖3.5信號采集電路3.3.6 LED顯示電路  微機化測控系統(tǒng)中常用的測量數(shù)據(jù)的顯示器有發(fā)光二極管顯示器(簡稱 LED 或數(shù)碼 管)和液晶顯示器(簡稱LCD)。這兩種顯示器都具有線路簡單、耗電少、成本低、壽命長 等優(yōu)點，本系統(tǒng)輸出結(jié)果選用4個LED顯示。數(shù)碼管有共陰共陽之分，本系統(tǒng)采用8段 共陰型 LED，每位數(shù)碼管內(nèi)部有 

53、8 個發(fā)光二極管，公共端由 8 個發(fā)光二極管的陰極并接 而成，正常顯示時公共端接低電平(GND)，各發(fā)光二極管是否點亮取決于a-dp各引腳上 是否是高電平。 LED數(shù)碼管的外形結(jié)構(gòu)，外部有10個引腳，其中3, 8腳為公共端也稱位選端，其余 8個引腳稱為段選端，當(dāng)要使某一位數(shù)碼管顯示某一數(shù)字(0-9中的一個)必須在這個數(shù) 碼管的段選端加上與數(shù)字顯示數(shù)字對應(yīng)的8位段選碼(也稱字形碼)，在位選端加上低電 平即可。 由于系統(tǒng)要顯示的內(nèi)容比較簡單，顯示量不多，所以選用數(shù)碼管既方便又經(jīng)濟。LED&

54、#160;有共陰極和共陽極兩種。 二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，而共陽極則將發(fā)光二極管的陽極 連接在一起，接入+5V 的電壓。一位顯示器由 8 個發(fā)光二極管組成，其中 7 個發(fā)光二極 管構(gòu)成字型“8”的各個筆劃（段）ag，另一個小數(shù)點為dp發(fā)光二極管。當(dāng)在某段發(fā) 光二極管施加一定的正向電壓時，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。為了保護各段LED不 被損壞，需外加限流電阻。 數(shù)碼管顯示器有兩種工作方式，即靜態(tài)顯示方式和動態(tài)掃描顯示方式。為節(jié)省端口 及降低功耗，本系統(tǒng)采用

55、動態(tài)掃描顯示方式。動態(tài)掃描顯示方式需要解決多位LED數(shù)碼 管的“段控”和“位控”問題，本電路的通過 P1 口實現(xiàn)：而每一位的公共端，即 LED 數(shù)碼管的“位控” ，則由P3口控制。這種連接方式由于多位字段線連在一起，因此，要 想顯示不同的內(nèi)容，必然要采取輪流顯示的方式，即在某一瞬間，只讓其中的某一位的 字位線處于選通狀態(tài)，其它各位的字位線處于斷開狀態(tài)，同時字段線上輸出這一位相應(yīng) 要顯示字符的字段碼。在這一瞬時，只有這一位在顯示，其他幾位則暗。在本系統(tǒng)中， 字位線的選通與否是通過PNP三極管的導(dǎo)通

56、與截止來控制，即三極管處于“開頭”狀態(tài)。 因AT89C51單片機I/O口資源有限，必須對其 Il0口進行擴展才能滿足實現(xiàn)系統(tǒng)功 能，如圖 7 所示為用 8155 擴展 1/0 口的 4 個 8 位 LED 動態(tài)顯示器，顯示掃描由程控實 現(xiàn)，其中PA口輸出字型碼，PC口輸出位選信號即掃描信號，圖中片選線CE和AT89C51 的P2.7口相連，IO/ M選通輸入線與P2.4口相連，該系統(tǒng)中當(dāng)P2.7=0且P2.4

57、0;=1時， 選中8155芯片內(nèi)三個I/O口。3.4 電磁離合器異步電動機3.4.1 電機概念介紹 電磁離合器電機又稱為電磁調(diào)速異步電動或滑差電機，它是一種恒轉(zhuǎn)矩交流無級變 速電動機。電磁離合器是一種能在運動中及負(fù)載下對各種機械的主動軸和執(zhí)行機構(gòu)的從 動軸實現(xiàn)迅速聯(lián)結(jié)、分離、制動或?qū)膭虞S的輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向進行調(diào)節(jié)的自動電 磁元件，其應(yīng)用十分廣泛。特別是動作快速的電磁離合器，可用在仿形機床的進給系統(tǒng)， 以及在數(shù)控機床中，用來代替液壓馬達作為執(zhí)行機構(gòu)。電磁離合器工作過程分為啟動、 力矩上升和離合器斷開過程。由于它

58、具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動轉(zhuǎn)矩大、控 制功率小、有速度負(fù)反饋的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)時機械特性硬度高等一系列優(yōu)點，因此得到廣 泛應(yīng)用。 帶有速度負(fù)反饋的電磁調(diào)速異步電動機的主要缺點是：在空載或輕載(小于lO額 定轉(zhuǎn)矩)時，由于反饋不足，會造成失控現(xiàn)象；在調(diào)速時，隨著轉(zhuǎn)速降低，離合器的輸 出功率和效率也相應(yīng)地按比例下降。所以此電機適用于長期高速運轉(zhuǎn)和短時間低速運 轉(zhuǎn)。為適應(yīng)低速運轉(zhuǎn)的需要，在采用電磁調(diào)速異步電動機作主驅(qū)動中往往再配裝一臺三 相異步電動機作為低速電機使用3.4.2 電磁離合器電機結(jié)構(gòu)及原理 電磁離合器電機

59、是由普通鼠籠式異步電動機、電磁滑差離合器和電氣控制裝置三部 分組成。異步電機作為原動機使用，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時帶動離合器的電樞一起旋轉(zhuǎn)，電氣控制 裝置是提供滑差離合器勵磁線圈勵磁電流的裝置。這里主要介紹電磁滑差離合器。它包 括電樞、磁極和勵磁線圈三部分。電樞為鑄鋼制成的圓筒形結(jié)構(gòu)，它與鼠籠式異步電動 機的轉(zhuǎn)軸相連接，俗稱主動部分；磁極做成爪形結(jié)構(gòu)，裝在負(fù)載軸上，俗稱從動部分。 主動部分和從動部分在機械上無任何聯(lián)系。當(dāng)勵磁線圈通過電流時產(chǎn)生磁場，爪形結(jié)構(gòu) 便形成很多對磁極。此時若電樞被鼠籠式異步電動機拖著旋轉(zhuǎn)，那么它便切割磁場相互 作

60、用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，于是從動部分的磁極便跟著主動部分電樞一起旋轉(zhuǎn)，前者的轉(zhuǎn)速低于 后者，因為只有當(dāng)電樞與磁場存在著相對運動時，電樞才能切割磁力線，磁極隨電樞旋 轉(zhuǎn)的原理與普通異步電動機轉(zhuǎn)子跟著定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場運動的原理沒有本質(zhì)區(qū)別，所 不同的是：異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場由定子繞組中的三相交流電產(chǎn)生，而電磁滑差離合器 的磁場則由勵磁線圈中的直流電流產(chǎn)生，并由于電樞旋轉(zhuǎn)才起到旋轉(zhuǎn)磁場的作用。 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件程序設(shè)計主要包括:主程序設(shè)計，采樣子程序設(shè)計，數(shù)據(jù)處理程序，顯示 子程序，串口通信程序等。各芯片地址編碼為: 

61、;RAM6116: OFOOOH-OF7FFH         81551/0口:7FF8H - 7FFDH ADC0809: OBFF8H-OBFFFH4.1 本系統(tǒng)的主程序設(shè)計 ADTURNO EQU 21H INO通道A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存放首址 ADTURN1 EQU 2CH IN1通道A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)存放首址 LINEADRO EQU 37H&#

62、160;1N0采集數(shù)據(jù)經(jīng)濾波處理數(shù)據(jù)存 放地址 LINEADR1 EQU 38H INl采集數(shù)據(jù)經(jīng)濾波處理數(shù) 據(jù)存放地址 LINEADR EQU 39H 平均值存放地址 HUMID EQU 3BH 標(biāo)度變換后的濕度值存放地址 BCDADR EQU 3CH BCD轉(zhuǎn)換后的濕度值存放地址 HUMADR EQU 3DH 上位機傳來的濕度值存放地址 TIMEADR 

63、EQU 3EH 上位機傳來的時間值存放地址 T100US EQU 256-50 延時參 Cl00US EQU 3FH SHOWADR EQU 40H 顯示區(qū)數(shù)據(jù)存放首址 ORG OOOOH SJMP START ORG OOOBH 定時器0中斷服務(wù)程序入口 Limp TOINT ORG 0023H 串行I/O中斷服務(wù)程序入口 Limp&#

64、160;SERVE ORG 0050H START: MOV SP, #50H 設(shè)置堆棧 MOV HUMADR, #OFFH SETB OD3H 選中寄存器3 SETS OD4H MOV R0, #HUMADR CLR OD3H 選中寄存器0 CLR OD4H MOV TMOD, #22H;主程序初始化 MOV TH1,

65、0;#OF3H MOV TLl, #OF3H MOV SCON, #50H MOV PCON, #80H MOV DPTR, #7FF8H MOV A, #4DH MOVX DPTR, A SETB TR1 SETB EA SETB ES RUN: LCALL AD;調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序 LCALL MAOP

66、AO;調(diào)用濾波子程序 LCALL TURN;調(diào)用濕度轉(zhuǎn)換子程序 MOV A, HUMID;將濕度值送往上位機 MOV SBUF, A LCALL TWOSEC;延時等待兩妙鐘 LCALL BCDTURN;調(diào)用BCD轉(zhuǎn)換子程序 LCALL SHOW;調(diào)用顯示子程序 MOV A, HUMID CJNE A, HUMADR, COMP; 檢測到的濕度值大于上位機送來 的濕度

67、值時，則循環(huán)采樣，否則報 警滴灌 DONE: CLR P1.1LCALL ALARM;調(diào)用報警延時子程序進行滴灌動作 LCALL TIME ORL P1, #02H LCALL TENMIN;灌水結(jié)束等待10分鐘 Limp RUN;回到主程序 COMP:JC DONE LJMP RUN END 4.2 采樣子程序設(shè)計 根據(jù)電路圖 5，因 EOC 未接入單片機，故只能采

68、用延時等待的方法來讀取 A/D 轉(zhuǎn)換 結(jié)果，ADC0809 的 INO 和 INl 兩個地址分別是 OBFF8H, OBFF9H, INO 通道采集到的 11 個數(shù)據(jù)放入以 ADTURNO(片內(nèi) 21H)為首址的一片數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，IN1 通道采集到的 11 個數(shù)據(jù) 放入以ADTURN1(片內(nèi)2CH)為首址的另一片數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)。 程序清單:  AD:  MOV R0,

69、 #ADTURNO MOV R6, #OBH ADLOOP: MOV DPTR, #OBFF8H; 啟動INO通道A/D轉(zhuǎn)換 GOON: MOVX DPTR, A MOV R7, #OAOH; 延時等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 DLAY: NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R7, DLAY MOVX A, DPTR MOV R0, A;將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入以 ADTURNO為首址的一片 RAM內(nèi) INC RO DJNZ R6, ADLOOP SJMP AD RE