基于EasyARM1138的蔬菜大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)——從機參數(shù)檢測及無線通訊

1、 題 目：基于easyarm1138的蔬菜大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)從機參數(shù)檢測及無線通訊畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提

2、交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者

3、完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設(shè)計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持

4、必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)

5、計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它基于easyarm1138的蔬菜大棚無線監(jiān)控系統(tǒng) 從機參數(shù)檢測及無線通訊摘 要隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，反季節(jié)蔬菜的市場顯得捉襟見肘；在減少生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，如何實現(xiàn)大棚的智能化、提高溫室蔬菜的產(chǎn)量，已成為亟待解決的問題。本設(shè)計使用嵌入式微處理器easyarm1138、e_play-89s52核心板及無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實現(xiàn)蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)的檢測及數(shù)據(jù)的無線傳輸。設(shè)計中應(yīng)用ds18b20傳感器、濕敏電阻、ms4100 co2傳感器、光敏電阻實現(xiàn)大棚內(nèi)溫度、濕度、co2濃度、光照強度的檢測。利用lcd顯示電路和

6、52單片機實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的下位機顯示，并通過控制電路實現(xiàn)各環(huán)境參數(shù)的控制。利用無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實現(xiàn)52單片機與主機easyarm1138的數(shù)據(jù)傳輸。經(jīng)微處理器處理后的數(shù)據(jù)被送入上位機。應(yīng)用labview軟件，上位機實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、存儲及報警功能。關(guān)鍵詞：單片機； 無線傳輸； 環(huán)境參數(shù)； 檢測wireless monitoring system of greenhouse vegetables basing on easyarm1138 -parameters from the testing machine and wireless communicationabstractas the impr

7、ovement of the quality of life，however, the market of anti-season vegetables seems depression; on the basis of reducing the cost of production, how to carry out the intelligent of greenhouses and improve the production of greenhouse vegetables which has become a serious problem. the design uses embe

8、dded microprocessor easyarm1138, e_play-89s52-core board and wireless data transmission module in order to mensurate the environmental parameters and transmit the data of the greenhouse vegetables. design ds18b20 sensors, humidity resistance, ms4100 co2 sensors, photo resistors to achieve canopy tem

9、perature, humidity, co2 concentration, light intensity detection. testing data is displayed in the next-bit machine by lcd display circuit and 52 single-chip，and through the control circuit to control the environmental parameters. wireless data transceiver modules are used to achieve data transfer o

10、f 52 single-chip microcomputer and host easyarm1138. the data processed by the microprocessor was sent to pc. pc has the functions of data display, storage and alarm by labview software.key words: single-chip；wireless transmission；environmental parameter； mensurate目錄摘 要iabstractii第一章 引言11.1 蔬菜大棚技術(shù)的發(fā)

11、展11.1.1 課題來源背景11.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2 系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及功能描述21.3 溫室大棚內(nèi)重要參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制21.3.1 溫度的調(diào)節(jié)與控制21.3.2 空氣濕度的調(diào)節(jié)與控制31.3.3 二氧化碳含量的調(diào)節(jié)與控制31.3.4 光照強度的調(diào)節(jié)與控制3第二章 課題設(shè)計方案52.1 蔬菜大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)總體描述52.2 系統(tǒng)各子模塊實現(xiàn)方法5第三章 el-mut多cpu單片機/微機原理實驗開發(fā)系統(tǒng)73.1 試驗箱結(jié)構(gòu)簡介73.2 系統(tǒng)特點簡介83.3 系統(tǒng)核心芯片at89s52相關(guān)介紹93.3.1 主要性能93.3.2 功能特性及管腳描述10第四章 蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)無線監(jiān)控系統(tǒng)硬件

12、設(shè)計124.1 溫度檢測電路124.1.1 溫度傳感器的發(fā)展124.1.2 單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b20124.2 濕度檢測電路154.2.1 濕度的表示方法154.2.2 濕敏電阻傳感器164.2.3 濕度檢測電路164.3 co2檢測電路174.3.1 co2檢測概述174.3.2 ms4100特征174.3.3 co2檢測電路184.4 光強檢測電路204.4.1 光敏電阻簡介204.4.2 光敏電阻結(jié)構(gòu)204.4.4 光強檢測電路234.5 a/d轉(zhuǎn)換電路234.5.1 主要特性234.5.2 極限參數(shù)234.5.3 adc0809電路組成及轉(zhuǎn)換原理244.6 無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊2

13、54.6.1 sc2262/2272編解碼芯片介紹254.6.2 sp多用途無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊314.7 ocmj中文模塊系列液晶顯示器說明334.7.1 產(chǎn)品簡介334.7.2 硬件接口344.7.3 用戶命令354.7.4 其他說明38第五章 蔬菜大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計395.1 主程序設(shè)計395.2 溫度檢測子程序395.3 a/d轉(zhuǎn)換子程序405.4 無線傳輸子程序405.5 lcd顯示子程序41第六章 總結(jié)42參考文獻43附錄a45圖1 從機環(huán)境參數(shù)檢測硬件電路圖45圖2 e_play-89s51/52/53 原理圖46圖3 無線收發(fā)模塊硬件電路圖47附錄b 源程序48致謝53第一章

14、 引言1.1 蔬菜大棚技術(shù)的發(fā)展 溫室大棚是一種通過人工控制溫度等環(huán)境參數(shù)，模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然環(huán)境的設(shè)施。研制和實現(xiàn)溫室大棚自動測控，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一種行之有效的方法。信息時代的到來使傳統(tǒng)蔬菜大棚技術(shù)有了新的發(fā)展機遇：嵌入式的發(fā)展及無線通訊技術(shù)的成熟，為實現(xiàn)蔬菜大棚的環(huán)境參數(shù)無線監(jiān)控提供了可能。人們生活水平的提高，對反季節(jié)蔬菜的需求增大，為溫室大棚大規(guī)模的形成提供了市場空間。傳統(tǒng)的溫室大棚不僅效率低，而且會因為人為的誤操作使得大棚環(huán)境參數(shù)得不到合理控制，從而影響蔬菜的生長。如何高效利用蔬菜大棚，節(jié)約勞動力是大棚市場研發(fā)熱點。1.1.1 課題來源背景隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高

15、，反季節(jié)蔬菜的市場顯得捉襟見肘；在減少生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，如何實現(xiàn)大棚的智能化、提高溫室蔬菜的產(chǎn)量，已成為亟待解決的問題。在這種形勢下，嵌入式微處理器和無線通訊技術(shù)的出現(xiàn)，為人們從繁重的田間勞作中解放出來、實現(xiàn)農(nóng)作物的優(yōu)產(chǎn)高產(chǎn)提供了一種可能。與傳統(tǒng)的大棚相比，系統(tǒng)中采用了低價、低功耗和高可靠性的硬件電路，實現(xiàn)了人們對大棚環(huán)境參數(shù)的實時可靠監(jiān)控，進而使農(nóng)作物能夠按最優(yōu)方式生長。采用本系統(tǒng)后不僅可以節(jié)約大量生產(chǎn)力，而且由于降低了硬件成本，使得系統(tǒng)的廣泛普及成為可能。1.1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀就我國而言，人們生活水平質(zhì)量的提高使得對反季節(jié)蔬菜的需求激增，而我國的蔬菜大棚使用率還不是太高。智能大棚的基本

16、目標，就是為人們提供一個適宜、安全、方便和高效率的蔬菜培育環(huán)境，提供一種富有人性化的操作界面。在硬件方面，由于成本和應(yīng)用領(lǐng)域的要求，目前應(yīng)用較多的嵌入式微處理器是8位的微處理器。這些微處理器的片內(nèi)資源比較少，相應(yīng)的軟件也不太龐大，因此比較復(fù)雜的功能不容易在這些微處理器上實現(xiàn)。1.2 系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容及功能描述蔬菜大棚安裝無線監(jiān)控系統(tǒng)后，利用arm1138開發(fā)板配以自主開發(fā)的光照強度、溫度、濕度、co2濃度檢測模塊以及相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)和無線收發(fā)模塊，可用于上述參量的檢測、傳輸、顯示與調(diào)節(jié)；主機arm1138開發(fā)板連接無線傳輸模塊實現(xiàn)各參數(shù)的接收，用戶可以通過上位機實現(xiàn)參數(shù)的顯示和存儲。此系統(tǒng)可以應(yīng)用在

17、多種蔬菜種植環(huán)境，用戶只需更改相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)標準值就可輕松實現(xiàn)不同蔬菜種植環(huán)境的變換。此系統(tǒng)調(diào)整后也可以應(yīng)用于家庭、教室等多種場合，實現(xiàn)方法就是改變相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置和執(zhí)行機構(gòu)設(shè)置。具有以下功能： 實時檢測大棚內(nèi)溫度、濕度、co2濃度以及光照強度，并通過上位機實現(xiàn)參數(shù)的顯示與存儲； 利用無線收發(fā)模塊進行無線數(shù)據(jù)傳輸，便于組網(wǎng)，避免了繁瑣的布線； 能夠根據(jù)環(huán)境參量的變化發(fā)出控制信號，將環(huán)境參量調(diào)整到最佳狀態(tài)； 能夠根據(jù)用戶提供的環(huán)境參數(shù)標準值，計算得到新的控制命令。1.3 溫室大棚內(nèi)重要參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制1.3.1 溫度的調(diào)節(jié)與控制溫室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和控制包括加溫、降溫和保溫三個方面。（1）加溫加溫有熱

18、風(fēng)采暖系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)、土壤加溫三種形式。熱風(fēng)采暖系統(tǒng)由熱風(fēng)爐直接加熱空氣及蒸汽熱交換空氣兩種，前者適用于塑料大棚，后者適用于有集中供暖設(shè)備溫室；熱水采暖系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、溫度分布均勻；土壤加溫有釀熱物加溫、電熱加溫和水暖加溫。（2）降溫降溫最簡單的途徑是通風(fēng)，但在溫度過高，依靠自然通風(fēng)不能滿足作物的要求時，須進行人工強制降溫。降溫包括遮光降溫法、蒸發(fā)冷卻法及強制通風(fēng)降溫法。遮光降溫法：其中一種是在室外與溫室屋頂部相距40cm 處張掛遮光幕，對溫室降溫很有效；蒸發(fā)冷卻法使空氣先經(jīng)過水的蒸發(fā)冷卻降溫后再送入內(nèi)，達到降溫目的。蒸發(fā)冷卻法：風(fēng)機降溫法、細霧降溫法、屋頂噴霧法。（3）保溫保溫措施包括減

19、少灌流放熱和通風(fēng)換氣量、增大保溫比、增大地表熱流量。減少灌流放熱和通風(fēng)換氣量包括減少向溫室內(nèi)表面的對流傳熱核輻射傳熱、減少覆蓋材料自身的熱導(dǎo)散熱、減少溫室外表面向大氣的對流和輻射傳熱；增大保溫比是適當(dāng)?shù)臏p低溫室的高度，縮小夜間保護設(shè)施的散熱面積；增大地表熱流量可以采用增大保護設(shè)施的透光率、設(shè)置防寒溝，防止地中熱量橫向流出。1.3.2 空氣濕度的調(diào)節(jié)與控制除濕的方法有通風(fēng)換氣、加溫除濕、覆蓋地膜適當(dāng)?shù)乜刂乒嗨?、使用除濕機、除型熱交換通風(fēng)裝置。一般采用自然通風(fēng)，達到降低溫室內(nèi)濕度的目的；在有條件的情況下，可采用強制通風(fēng)；其他的方法如覆蓋地膜、熱泵除濕等也能達到除濕的目的。加濕的方法包括噴霧加濕、

20、濕簾加濕。噴霧加濕時可根據(jù)室內(nèi)面積選擇合適的噴霧器，加濕效果明顯，常與降溫結(jié)合使用；濕簾加濕主要用來降溫，同時也可達到加濕的目的。1.3.3 二氧化碳含量的調(diào)節(jié)與控制在溫室大棚環(huán)境中，經(jīng)常處于密閉狀態(tài)，缺少內(nèi)外氣體交換，二氧化碳濃度變幅較大，中午溫室內(nèi)由于光合作用，二氧化碳濃度下降，接近甚至低于補償點 應(yīng)及時補充二氧化碳，常用的方法主要有兩種：燃燒法：通過二氧化碳發(fā)生器燃燒液化石油氣、丙烷氣、天然氣、白煤油等產(chǎn)生二氧化碳?；瘜W(xué)反應(yīng)法：即用酸和碳酸鹽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。在簡易的氣體發(fā)生裝置內(nèi)產(chǎn)生二氧化碳氣體，通過管道將其施放于設(shè)施內(nèi)。該法成本較低，二氧化碳濃度容易控制。1.3.4 光照強度

21、的調(diào)節(jié)與控制光合作用是一個光生物化學(xué)反應(yīng)，所以光合速率隨著光照強度的增加而加快。在一定范圍內(nèi)幾乎是呈正相關(guān)。但超過一定范圍之后，光合速率的增加轉(zhuǎn)慢；當(dāng)達到某一光照強度時，光合速率就不再增加，這種現(xiàn)象稱為光飽和現(xiàn)象(light saturation)。根據(jù)對光照強度需要的不同，可把植物分為陽生植物(sun plant)和陰生植物(shade plant)兩類。陽生植物要求充分直射日光，才能生長或生長良好。陰生植物是適宜于生長在蔭蔽環(huán)境中，它們在完全日照下反而生長不良或不能生長。農(nóng)作物雖然沒有陰生植物和陽生植物之分，但不同作物對光照強度的要求是不同的。光是光合作用的能源，所以光是光合作用必需的。然

22、而，光照過強時，尤其炎熱的夏天，光合作用受到光抑制，光合速率下降。如果強光時間過長，甚至?xí)霈F(xiàn)光氧化現(xiàn)象，光合色素和光合膜結(jié)構(gòu)遭受破壞。低溫、高溫、干旱等不良環(huán)境因子會加劇光抑制的危害。對于蔬菜大棚的光照控制，系統(tǒng)能簡單的處理弱光強時的情況，即打開普通的日光燈，以便增強光照強度。通過持續(xù)的光強檢測，能夠適時地調(diào)節(jié)光照過低的情況。當(dāng)光強高于設(shè)定值時，系統(tǒng)停止對光強的動作，以防止資源的浪費。第二章 課題設(shè)計方案利用溫度傳感器、濕敏電阻、co2傳感器、光敏電阻搭載相應(yīng)的檢測電路實現(xiàn)溫室大棚環(huán)境參數(shù)的測量，通過無線收發(fā)模塊實現(xiàn)52單片機與easyarm1138的無線數(shù)據(jù)傳輸，上位機實現(xiàn)各參數(shù)的顯示及存

23、儲。2.1 蔬菜大棚無線監(jiān)控系統(tǒng)總體描述總體：實現(xiàn)蔬菜種植的全方位智能監(jiān)控。主機：easyarm1138通過無線收發(fā)模塊讀取各大棚環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)與上位機的數(shù)據(jù)傳輸。上位機：接收主機傳送的數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用labview軟件與用戶設(shè)定好的標準參數(shù)進行比較，進行實時監(jiān)視與最優(yōu)控制，并在必要時通過閃爍警報燈發(fā)出警報，通知用戶及時進行管理。從機：采用52單片機作為從機，其可以控制各執(zhí)行機構(gòu)動作并向主機傳回所在溫室中各模塊采集回來的有用信息。系統(tǒng)整體框架見下圖2.1：圖2.1 系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)框圖2.2 系統(tǒng)各子模塊實現(xiàn)方法 測溫、測濕、測co2濃度、測光強模塊 通過搭建測溫(ds18b20溫度傳感器)

24、、測濕(濕敏電阻)、測co2濃度(ms4100 co2傳感器)、測光強(光敏電阻)模塊，達到測量的目的。 數(shù)據(jù)a/d轉(zhuǎn)換模塊a/d轉(zhuǎn)換器采用cmos單片型逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器ad0809，通過搭載相應(yīng)的外圍電路即可實現(xiàn)濕度、co2濃度、光強環(huán)境參數(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。 控制模塊從機接受到檢測信號后，通過數(shù)學(xué)運算得到控制參量，進而通過調(diào)整閥門開度或電機的轉(zhuǎn)動（系統(tǒng)中采用繼電器來模擬）來實現(xiàn)調(diào)整環(huán)境參數(shù)的目的。 從機數(shù)據(jù)顯示模塊從機數(shù)據(jù)顯示采用北京理工達盛科技有限公司的產(chǎn)品ocmj中文模塊系列液晶顯示器，其內(nèi)含gb 2312 16*16點陣國標一級簡體漢字和ascii8*8(半高)及8*16(全高)點陣

25、英文字庫，用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ascii碼即可實現(xiàn)文本顯示。 通訊模塊通訊模塊采用sp無線數(shù)據(jù)傳輸模塊進行由從機到主機的檢測數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)大棚的無線連接。 數(shù)據(jù)顯示存儲部分基于上位機labview軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示與存儲，當(dāng)出現(xiàn)超出范圍的環(huán)境參數(shù)時，其能提示報警功能，以供用戶查看處理。第三章 el-mut多cpu單片機/微機原理實驗開發(fā)系統(tǒng)3.1 試驗箱結(jié)構(gòu)簡介該實驗系統(tǒng)由一塊基本底板、cpu板構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)圖如下：圖3.1 試驗箱結(jié)構(gòu)圖 基本底板包含以下實驗?zāi)K： 8255可編程i/o實驗?zāi)K        8279可編程鍵盤顯示模塊 8

26、253可編程定時模塊            8250可編程串行口模塊 0832可編程d/a轉(zhuǎn)換模塊       0809可編程a/d轉(zhuǎn)換模塊 8237dma控制模塊               244/273簡單i/o口模塊 單脈沖發(fā)生模塊    &

27、#160;           8259中斷控制模塊 數(shù)字開關(guān)量輸入模塊           led、發(fā)光二極管顯示模塊 ram存儲器擴展模塊            lcd液晶模塊 cpu板：該實驗系統(tǒng)目前支持80c31、89s51、keilc51、8086、cygnal51、at91m4

28、0800，pci32多種cpu板實驗，可以方便升級換代。 擴展接口：1.通用接口模塊：多路定時器、串并a/d或d/a、在系統(tǒng)可編程器件、串行口、并行口等。2.人機界面模塊：8個led數(shù)碼管，4個8×8的點陣、16×16led點陣、2×8字符lcd、32×320點陣lcd，4×4行列式鍵盤、光柵顯示器等。3.信號變送隔離模塊：八路模擬量輸入輸出、12路光耦隔離、14路繼電器輸出/輸入、感應(yīng)卡等。4.執(zhí)行機構(gòu)模塊：包括微型打印機、直流調(diào)壓調(diào)速電機、pwm電機、溫控爐、步進電機、ic卡讀寫頭等。5.通信模塊：包括232、485、can、usb、無線數(shù)

29、據(jù)通信、modem模塊、藍牙模塊、以太網(wǎng)模塊等。6.傳感器模塊：人體紅外、壓力、溫度、超聲測距等。3.2 系統(tǒng)特點簡介1. 系統(tǒng)采用模塊化、積木式設(shè)計，提高了靈活性和適應(yīng)性。2. 本系統(tǒng)(51、86、arm等)軟件配有系統(tǒng)調(diào)試軟件，系統(tǒng)調(diào)試軟件分dos版和windows版兩種，都是中文、多窗口界面。集源程序編輯、工程文件編譯、連接、調(diào)試于一體，每項功能均為漢字下拉菜單，簡明易學(xué)。經(jīng)常使用的功能均備有熱鍵，這樣可以提高程序的調(diào)試效率。單片機調(diào)試軟件可支持匯編和c語言兩種開發(fā)語言。3. 本實驗裝置既可以聯(lián)計算機使用，也可以單獨使用。4. 開發(fā)功能：完成8086/51/arm微機原理/單片機實驗開發(fā)

30、及仿真功能。5. 系統(tǒng)支持pc機虛擬示波器功能，可用于觀測和測量實驗中的輸出信號。6. 系統(tǒng)功能齊全，可擴展性強。隨著cpu、單片機不斷的升級換代，如果用傳統(tǒng)的cpu與接口電路一體的設(shè)計方法，勢必造成cpu淘汰，該實驗裝置也淘汰，該系統(tǒng)由于采用cpu與接口電路分體設(shè)計，隨著cpu、單片機不斷的升級，只需更換不同的cpu系統(tǒng)板即可完成系統(tǒng)升級。該實驗裝置將系統(tǒng)的三大總線(控制總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線)和系統(tǒng)監(jiān)控、地址譯碼電路開放給用戶，用戶既可以自己設(shè)計相應(yīng)的功能模塊，完成單片機電路開發(fā)，也可以通過選購設(shè)備廠商提供的擴展模塊，更加方便的完成單片機設(shè)計。7. 系統(tǒng)配有cpld可編程器件，可通過靈活

31、編程完成單片機實驗的二次開發(fā)。8. 系統(tǒng)從單元電路到大系統(tǒng)構(gòu)成，從基礎(chǔ)知識到尖端技術(shù)應(yīng)用，從支持基礎(chǔ)實驗到課程設(shè)計。9. 提供上百個實驗項目與課題，解決課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的課題問題；從小到大的模塊化設(shè)計，無限擴展的組合設(shè)計空間提供永不淘汰的實驗平臺。開放的設(shè)計理念，公開的技術(shù)資料，保障驗證性實驗，設(shè)計性實驗，電子實訓(xùn)，達到從學(xué)校到社會的無縫連接。3.3 系統(tǒng)核心芯片at89s52相關(guān)介紹at89s52是一種低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k在系統(tǒng)可編程flash存儲器。使用atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80c51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上flash允許程序存儲器

32、在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。3.3.1 主要性能 與mcs-51單片機產(chǎn)品兼容 8k字節(jié)在系統(tǒng)可編程flash存儲器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)操作：0hz33hz 三級加密程序存儲器 32個可編程i/o口線 三個16位定時器/計數(shù)器 八個中斷源 全雙工uart串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時器 雙數(shù)據(jù)指針 掉電標識符3.3.2 功能特性及管腳描述at89s52具有以下標準功能：8k字節(jié)flash，256字節(jié)ram，32位i/o口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，at89s5

33、2可降至0hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，cpu停止工作，允許ram、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，ram內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。p0口：p0口是一個8位漏極開路的雙向i/o口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個ttl邏輯電平。對p0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，p0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，p0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時，p0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。p1口：p1口是一個具有內(nèi)部上拉

34、電阻的8位雙向i/o口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動4個ttl 邏輯電平。對p1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流(iil)。此外，p1.0和p1.2分別作定時器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入(p1.0/t2)和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入(p1.1/t2ex)。在flash編程和校驗時，p1口接收低8位地址字節(jié)。引腳號第二功能： p1.0 t2(定時器/計數(shù)器t2的外部計數(shù)輸入)，時鐘輸出 p1.1 t2ex(定時器/計數(shù)器t2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制)p1.5 mosi(在系統(tǒng)編程用)p1.6 miso(在系統(tǒng)

35、編程用)p1.7 sck(在系統(tǒng)編程用)p2口：p2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動4個ttl 邏輯電平。對p2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流(iil)。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器(例如執(zhí)行movx dptr)時，p2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，p2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址(如movx ri)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，p2口輸出p2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗時，p2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。p3口：p3

36、口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/o口，p2輸出緩沖器能驅(qū)動4個ttl邏輯電平。對p3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流(iil)。p3口亦作為at89s52特殊功能(第二功能)使用。在flash編程和校驗時，p3口也接收一些控制信號。引腳號第二功能：p3.0 rxd(串行輸入)p3.1 txd(串行輸出)p3.2 int0(外部中斷0) p3.3 int1(外部中斷1) p3.4 t0(定時器0外部輸入)p3.5 t1(定時器1外部輸入) p3.6 wr(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) p3.7 rd(外

37、部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)圖3.2 下位機實物圖（無線模塊位于下面板）第四章 蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)無線監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計大棚環(huán)境參數(shù)關(guān)系到棚內(nèi)蔬菜生長的好壞。如果能實時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，當(dāng)環(huán)境參數(shù)超出蔬菜生長允許范圍時，及時提出報警，有利于蔬菜生長。因此，搭載相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)檢測電路，通過從機與主機的無線通訊能夠及時反映環(huán)境參數(shù)的變化。4.1 溫度檢測電路4.1.1 溫度傳感器的發(fā)展隨著科技的發(fā)展，用于溫度測量的傳感器也不斷的發(fā)展，原理也各不相同。在家庭中常用的有水銀溫度計利用的是水銀的熱脹冷縮性質(zhì)。水銀溫度計使用很方便，但是只能用于就地顯示，不能遠傳而且精度不高。常用的還有熱敏電阻傳感器，它利用的是電阻的阻值

38、隨著溫度的變化而改變的特性即電阻的負溫度系數(shù)特性。常用的熱敏材料有銅、鉑等，這種傳感器輸出電信號可以通過變送器遠傳，但是溫度，電阻之間是非線性關(guān)系，而且易受其他的各種因素的干擾，后續(xù)設(shè)計的電路較復(fù)雜。還有一些非接觸式的溫度傳感器如：紅外線測溫儀、光纖傳感器，這些傳感器雖然測溫精度比較高但是價格比較昂貴?，F(xiàn)在半導(dǎo)體材料的飛速發(fā)展，集成溫度傳感器在中低測量中得到廣泛的應(yīng)用。集成溫度傳感器是利用晶體管pn結(jié)的正向壓降隨溫度升高而降低的特性，將晶體管的pn結(jié)作為感溫元件，把感溫元件、放大電路和補償電路等部分集成，并把它們封裝在同一殼體里的一種一體化溫度檢測元件。它與半導(dǎo)體熱敏電阻一樣除具有體積小、反應(yīng)

39、快的優(yōu)點外，還具有線性好、性能高、價格低、抗干擾能力強等特點，雖然由于pn結(jié)受耐熱性能和特性范圍的限制，只能用來測150以下的溫度，所以用于室溫的測量是很好的選擇。4.1.2 單總線數(shù)字溫度傳感器ds18b204.1.2.1 ds18b20概述及功能特性ds18b20是美國dallas公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器，可把溫度信號直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號供微機處理，而且可以在一條總線上掛接任意多個ds18b20芯片，構(gòu)成多點溫度檢測系統(tǒng)無需任何外加硬件。ds18b20數(shù)字溫度傳感器可提供912位溫度讀數(shù)，讀取或?qū)懭雂s18b20的信息僅需一根總線，總線本身可以向所有掛接的ds18b20芯片提供電源

40、，而不需額外的電源。非常適合于多點溫度檢測系統(tǒng)，硬件結(jié)構(gòu)簡單，方便聯(lián)網(wǎng)，在倉儲管理、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造、氣象觀測、科學(xué)研究以及日常生活中被廣泛應(yīng)用。溫度傳感器ds18b20有如下特點：(1) 數(shù)據(jù)傳輸采用單總線(1-wire bus)結(jié)構(gòu)，無需外圍其它元件；(2) 能應(yīng)用在分布式測量系統(tǒng)中；(3) 溫度輸出為9bit12bit可編程；(4) 測溫范圍為-55+125，在-1085時精度為±0.5；(5) 輸出分辨率為12bit 時最大的轉(zhuǎn)換時間為750ms；(6) 具有可編程的溫度報警功能；(7) 具有可靠的crc數(shù)據(jù)傳輸校驗功能；(8) 電源電壓范圍為35.5v；(9) 低功耗，無外部

41、供電電源也能可靠工作。4.1.2.2 ds18b20的工作原理ds18b20內(nèi)部包含四個主要的部件：(1) 64位刻錄的二進制rom碼；(2)溫度傳感器；(3) 非易失性溫度報警觸發(fā)器；(4) 一個配置寄存器。該器件可以從單總線上得到能量并儲存在內(nèi)部電容中，該能量是當(dāng)信號線處于低電平期間消耗，在信號線為高電平時能量得到補充，這種供電方式稱為寄生電源供電。ds18b20也可以由35.5v的外部電源供電。每一片ds18b20都有64位長的惟一rom碼。第一個八位為單總線器件識別碼(ds18b20為28h)，接下來48位是器件的惟一系列碼，最后八位是前56位的crc校驗碼。crc校驗碼按下列多項式計

42、算：crc=x8+x5+x4+1。ds18b20內(nèi)有一個能直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的溫度傳感器，其分辨率為9，10，11，12bit可編程，通過設(shè)置內(nèi)部配置寄存器來選擇溫度的轉(zhuǎn)換精度，出廠時默認設(shè)置為12bit。溫度的轉(zhuǎn)換精度有0.5、0.25、0.125、0.0625。溫度轉(zhuǎn)換后以16bit格式存入便箋式ram，可以用讀便箋式ram命令(beh)通過1-wire接口讀取溫度信息，數(shù)據(jù)傳輸時低位在前。內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)格式如表4.1：表4.1溫度數(shù)據(jù)格式s ssss262524 232221202-12-22-32-4 msb lsbds18b20內(nèi)部存儲器均為八位，共有9個便箋式ram，以及3個為e2pr

43、om，用于長時間保存高低溫報警溫度設(shè)置值和配置寄存器的值。用拷貝便箋式ram命令寫e2prom，當(dāng)上電復(fù)位時e2prom的內(nèi)容傳送到便箋式ram中高低溫報警溫度寄存器和配置寄存器，表4.2為ds18b20的存儲器結(jié)構(gòu)：表4.2存儲器結(jié)構(gòu)便棧式rambytee2prom溫度低字節(jié)0 溫度高字節(jié)1th/user byte12th/user byte23th/user byte1config4th/user byte2保留5config保留6保留7crc84.1.2.3 編程命令ds18b20是單總線通信協(xié)議的器件，為了便于總線上的主設(shè)備對其進行各種操作，ds18b20內(nèi)部設(shè)置了11條編程命令，如表

44、4.3所示：表4.3存儲和控制功能指令rom功能命令命令指令碼說明讀rom匹配rom快速搜索rom搜索rom報警搜索33h55hcchf0hech直接讀總線器件系列碼尋找與指定序列號相匹配的總線器件直接訪問總線上的從設(shè)備識別總線上所有器件的rom碼搜索有報警的從設(shè)備存儲功能溫度轉(zhuǎn)換寫便棧式ram讀便棧式ram拷貝便棧式ram讀e2prom讀供電標志位44h4ehbeh48hb8hb4h啟動溫度轉(zhuǎn)換寫th、tl和配置寄存器讀便棧式ram(含crc碼共九個字節(jié))把th、tl和配置寄存器拷貝到e2prom讀e2prom中的數(shù)據(jù)到th、tl和配置寄存器0：寄生電源供電；1：外部電源供電4.1.2.4

45、測量電路ds18b20只需要接到控制器(單片機)的一個i/o口上，由于單總線為開漏，所以需要外接一個4.7k的上拉電阻。如要采用寄生工作方式，只要將vdd電源引腳與單總線并聯(lián)即可。圖4.1 ds18b20檢測電路4.2 濕度檢測電路4.2.1 濕度的表示方法 濕度是表示空氣中水蒸氣含量的物理量，常用絕對濕度、相對濕度、露點等表示。所謂絕對濕度就是單位體積空氣內(nèi)所含水蒸氣的質(zhì)量，也就是指空氣中水蒸氣的密度。濕度(ha)一般用一立方米空氣中所含水蒸氣的克數(shù)表示(g/3)，即為： （4.1）式中：v為待測空氣中水蒸氣質(zhì)量(g)；v為待測空氣的總體積(3)。相對濕度（ht）表示空氣中實際所含水蒸氣的分

46、壓(pw)和同溫度下飽和水蒸氣的分壓（pn）的百分比： （4.2）通常，相對濕度用rh%表示，這是一個無量綱的值。當(dāng)氣體溫度和壓力變化時，因飽和水蒸氣變化，所以氣體中的水蒸氣壓即使相同，其相對濕度也發(fā)生變化。日常生活中所說的空氣濕度，實際上就是指相對濕度而言。4.2.2 濕敏電阻傳感器隨著科技的發(fā)展，人類對濕度的認識不斷深入，濕度的測量技術(shù)和測量方法也取得了飛速的發(fā)展，但從測試的輸出參數(shù)上區(qū)分，基本可分為干濕球法、冷凝法露點法、氯化鋰法露點法、電阻法、電容法等類型。根據(jù)工作方式的不同，常用濕度傳感器分為電阻變化型和電容變化型。電阻變化型濕度傳感器根據(jù)使用濕敏材料的不同可分為高分子型和陶瓷型。m

47、ct系列陶瓷材料濕敏電阻傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在其兩面設(shè)置著氧化釕電極與鉑銥引線，并安裝有輻射狀用于加熱清洗的加熱裝置。根據(jù)檢測情況加熱裝置對濕敏元件進行加熱清洗，對于濕敏陶瓷在500以上進行幾秒鐘的加熱，從而清除陶瓷的污染，使其重現(xiàn)原來的性能。mct系列陶瓷材料在溫度200以下時的電阻值受溫度影響比較小，當(dāng)溫度在200以上時呈現(xiàn)普通的熱敏電阻特性。這樣加熱清洗的溫度控制可利用濕敏陶瓷在高溫時具有熱敏電阻特性進行自動控制。由于傳感器的基片與濕敏陶瓷容易受到污染，當(dāng)電解質(zhì)附著在基片上時，傳感器端子間將產(chǎn)生電氣泄漏，相當(dāng)于并聯(lián)一只泄漏電阻。為此，需要在基片上增設(shè)防護圈。氯化鋰濕敏電阻最突出的優(yōu)點是長期

48、穩(wěn)定。4.2.3 濕度檢測電路設(shè)計中用的濕敏電阻的阻值與濕度可以通過查表如表4.4：表4.4 濕度阻值對應(yīng)表濕度30%35%40%45%50%55%60%65%70%阻值16m5843k2041k262.5k250k87.48k30.61k29.40k3.74k也可以通過公式計算： （4.3） （4.4）h：濕度值，h0：250k時對應(yīng)的濕度值。濕敏電阻傳感器可以通過外加電阻構(gòu)成分壓電路，將電阻值的變化轉(zhuǎn)化為電壓信號，直接或者再經(jīng)放大電路送至開發(fā)板的模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸入通道，再用軟件將電壓信號轉(zhuǎn)換成濕度值。濕敏電阻傳感器電路如圖4.2所示：圖4.2 濕度檢測圖4.3 co2檢測電路4.3.1 co2

49、檢測概述二氧化碳是作物光合作用的主要原料，其含量合適與否直接影響作物的生長。研究并設(shè)計二氧化碳檢測電路具有十分重要的意義。目前檢測二氧化碳的方法主要有化學(xué)法、電化學(xué)法、氣相色譜法、容量滴定法等，這些方法普遍存在著價格貴，普適性差等問題，且測量精度還較低。而傳感器法具有安全可靠、快速直讀、可連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點。目前各種檢測用的二氧化碳傳感器主要有固體電解質(zhì)式、鈦酸鋇復(fù)合氧化物電容式、電導(dǎo)變化型厚膜式等。本設(shè)計采用固體電解質(zhì)式的二氧化碳傳感器ms4100。4.3.2 ms4100特征 emf =(電動勢)-* log(濃度) 為斜坡率圖4.3 靈敏度特性斜率輸入阻抗100g 偏置電流 1 rtd：85

50、120加熱器：14.0±0.2圖4.4 基本測量電路ms4100主要特征為固體電解質(zhì)類型，電源為直流5volt±0.5；對象氣體測量范圍二氧化碳(030000ppm)；響應(yīng)時間反應(yīng)小于5s，恢復(fù)時間小于10s；開始穩(wěn)定時間(t90)不到60分鐘；可靠性為±5的濃度；操作條件-1050，595相對濕度。電氣特點根據(jù)標準測試條件為：加熱器電阻14.0±0.2；加熱器電壓5.0v±2%；消耗功率低于800mw；電動勢430540mv(0ppmco2)；靈敏度斜坡60.072.0%。4.3.3 co2檢測電路co2電路采用三運放高共模抑制比放大電路，它

51、由三個集成運算放大器組成，其中n1、n2為兩個性能一致的同相輸入通用集成運算放大器，構(gòu)成平衡對稱差動放大輸入級，n3構(gòu)成雙端輸入單端輸出的輸出級，用來進一步抑制n1、n2的共模信號，并適應(yīng)接地負載的需要。co2檢測電路如圖4.5。圖4.5 co2濃度檢測硬件電路運算放大電路采用lm324四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。每一組運算放大器有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“v+”、“v-”為正、負電源端，“vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，vi-(-)為反相輸入端，表示運放輸出端vo的信號與該輸

52、入端的相位相反；vi+(+)為同相輸入端，表示運放輸出端vo的信號與該輸入端的相位相同。它具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用。 圖4.6 lm324 的引腳排列由輸入級電路可寫出流過r1、r0和r2的電流ir為： （4.5）于是，輸入級的輸出電壓，即運算放大器n2與n1輸出之差為： （4.6）其差模增益kd為： （4.7）由此可知,當(dāng)n1、n2性能一致時，輸入級的差動輸出及其差模增益只與差模輸入電壓有關(guān)，而其共模輸出、失調(diào)及漂移均在r0兩端相互抵消，因此電路具有良好的共模抑制能力，同時不要求外部電阻匹配。但為了消除n1、n2偏置電流等的影響，通常取r1

53、=r2。另外，這種電路還具有增益調(diào)節(jié)能力，調(diào)節(jié)r0可以改變增益而不影響電路的對稱性。4.4 光強檢測電路4.4.1 光敏電阻簡介光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運動，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；入射光強，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變

54、化)。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線(可見光)的強弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值(暗阻)可達110m,在強光條件(100lx)下，它阻值(亮阻)僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對光的敏感性(即光譜特性)與人眼對可見光(0.40.76)m的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設(shè)計光控電路時，都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計大為簡化。4.4.2 光敏電阻結(jié)構(gòu)通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時，半導(dǎo)體片(光敏層)內(nèi)就激發(fā)出電子空穴對，參與導(dǎo)電，使電路中電流增強。為了獲

55、得高的靈敏度，光敏電阻的電極常采用梳狀圖案，它是在一定的掩膜下向光電導(dǎo)薄膜上蒸鍍金或銦等金屬形成的。光敏電阻器通常由光敏層、玻璃基片(或樹脂防潮膜)和電極等組成。光敏電阻器在電路中用字母“r”或“rl”、“rg”表示。4.4.3 光敏電阻工作原理光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)是光電效應(yīng)的一種，主要由于光量子作用，引發(fā)物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)變化。內(nèi)光電效應(yīng)又可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。光電導(dǎo)效應(yīng)：當(dāng)入射光子射入到半導(dǎo)體表面時，半導(dǎo)體吸收入射光子產(chǎn)生電子空穴對，使其自生電導(dǎo)增大。光生伏特效應(yīng)：當(dāng)一定波長的光照射非均勻半導(dǎo)體(如pn結(jié))，在自建場的作用下，半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生光電壓。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。通常采用