基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電科

的溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電科基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)劉娟（德州學(xué)院物理系，山東德州253023）摘要基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚控制系統(tǒng)以AT89S52人工補(bǔ)光；使用SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器、FDS-100型土壤水分傳感器、SH-300-DH二氧化碳傳感器和TSL2561光強(qiáng)傳感器，將采集的大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)信息在液晶1602上顯示出來，并通過無線通信模塊nRF905濃度等環(huán)境參數(shù)，以直觀的數(shù)據(jù)顯示給用戶，并可以根據(jù)種植作物的需求提供報(bào)警信息。關(guān)鍵詞AT89S52；傳感器；nRF9051緒論待。物聯(lián)網(wǎng)一種物體、機(jī)器間不需要人的參與即可完成信息交互的通信方式(Internetofthings)便應(yīng)運(yùn)而生[1]整個(gè)信息采集、傳遞、計(jì)算的過程中無需人的參與交互。源利用精準(zhǔn)化、效率最大化[2]。無線傳感網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信形數(shù)的信息[3]氣、光、熱等植物生長所必需的條件控制到最佳狀態(tài)，保證作物的增產(chǎn)增收。出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚控制系統(tǒng)。2系統(tǒng)方案與論證本設(shè)計(jì)給出了三種方案。2.1方案論述AT89S52SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器、FDS-100型土壤水分傳感器、SH-300-DH二氧化碳傳感器和TSL2561光強(qiáng)傳感器分別檢測溫室大棚的AT89S52單1602上顯示出來，并通過無線通信模塊nRF905將信號(hào)傳到從機(jī)。此外，主機(jī)完成各項(xiàng)數(shù)值預(yù)制和光燈的控制功能。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖，如圖2.1所示。無線土壤水分傳感MAX485圖2.1系統(tǒng)框圖MSP430為主控制器用來總體協(xié)調(diào)控制整個(gè)系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)部A/D采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，與內(nèi)部設(shè)定的數(shù)據(jù)庫比較，根據(jù)設(shè)定的MSP430采用兩塊TMP275溫度傳感器，來采集大棚內(nèi)外的溫度值。濕度和光強(qiáng)利用MSP430內(nèi)部A/D通過P6.0～P6.3的4TGS4160見圖2.2。MSP430主控制器圖2.2系統(tǒng)框圖方案三：本溫室大棚控制系統(tǒng)的核心采用AT89C51單片機(jī)；溫度傳感器采用改進(jìn)型智能傳感器DS18B20；智能濕度傳感器采用SHT11；光照度傳感器采用GZD-01CO2傳感器選用紅外線氣敏傳感器。A/D轉(zhuǎn)換模塊采用逐次漸近型8路A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809，利用AT89C51單片機(jī)的串行I/O口，采用了專用電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232，把TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平，將數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)(PC機(jī))，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。采用液晶顯示器(LCD)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，系統(tǒng)框圖如圖2.3所示。A/D圖2.3系統(tǒng)框圖變2.2方案比較方案一使用的控制器為AT89S52單片機(jī)，方案二使用的控制器為MSP430單片機(jī)，方案三使用的控制器為AT89C51單片機(jī)，沒有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。與方案二和方案三的單片機(jī)相比較，AT89S52單片機(jī)功耗低，性能高而且成本不高，并且完全能夠滿足本方案的需求。方案一使用SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器來檢測溫室大棚中空氣的溫濕度，方案二選擇兩塊TMP275感器DS18B20SHT10數(shù)字號(hào)，無需經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換，連接簡單，可以有效地解決傳統(tǒng)溫、濕度傳感器的不足。方案一使用FDS-100型土壤水分傳感器檢測土壤中水分的含量，方案二的濕度和光強(qiáng)利用MSP430內(nèi)部A/D通過P6.0～P6.3的4案三濕度傳感器SHT11FDS-100型各種土壤的真實(shí)水分含量，密封性好，可長期埋入土壤中使用，且不受腐蝕。方案一使用SH-300-DH二氧化碳傳感器檢測溫室大棚中二氧化碳的含量，方案二使用TGS4160固態(tài)電化學(xué)型二氧化碳傳感器檢測溫室大棚中二氧化碳的濃度，但TGS41602二氧化碳濃度。與方案二和方案三相比較，SH-300-DH二氧化碳傳感器具有對(duì)二氧化碳靈敏度高、受溫濕度環(huán)境影響小、穩(wěn)定性好、使用方便、成本低等特點(diǎn)。方案一使用TSL2561的濕度和光強(qiáng)利用MSP430內(nèi)部A/D通過P6.0～P6.3的4個(gè)端口進(jìn)行多通道序列采集，方案三使用GZD-01型光照度感應(yīng)探頭。與方案二與方案三相比較，方案一的TSL2561方便、線性度好、傳輸距離長、抗干擾能力強(qiáng)。精確度較高，連接簡單的要求，選擇方案一來設(shè)計(jì)本溫室大棚控制系統(tǒng)。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電路模塊，顯示電路模塊，報(bào)警電路模塊、通信電路模塊、控制電路模塊組成。3.1控制器模塊本設(shè)計(jì)的控制器模塊選用AT89S52CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程FlashAT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。(1)標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)216位定時(shí)器/6向量2工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路[4]。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2CPURAM/RAM單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。(2)AT89S52單片機(jī)和MCS-51種封裝形式，分別是PDIP形式，為40針腳；PLCC形式，為44針腳；TAFP形式，也為44針腳[5]。其中，常用的為PDIP形式，如圖3.1所示。圖3.1AT89S52的引腳圖3.2空氣溫濕度測量電路模塊本設(shè)計(jì)選擇SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器來檢測溫室大棚中空氣的溫濕度。SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器是由Sensirion公司推出的一種可以同時(shí)測量濕號(hào)放大、A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線接口全部集成于一個(gè)芯片上(CMOSens技術(shù))定性；測量精度高，濕度的精度為±3.5，溫度的精度為±0.5℃(在20℃時(shí))；可靠的CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功能；片內(nèi)裝載的校準(zhǔn)系數(shù)，保證100%的互換性；電源電壓為2.4~5.5V[6]。引腳功能：1（GND）：接地；2（DATA）與3（SCK）：串行數(shù)字接口，其中DATA為數(shù)據(jù)線；4（VDD）：接電源。如圖3.2所示，SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器來檢測溫室大棚中空氣的溫濕度，并將檢測到的信號(hào)傳送給單片機(jī)的P0口，讓單片機(jī)處理。圖3.2SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器連接電路圖3.3土壤濕度測量電路模塊本設(shè)計(jì)選擇FDS-100型土壤水分傳感器檢測土壤中水分的含量。FDS-100型土壤水分傳感器引腳功能[7]如下：紅線（VDD）：5-12V電源輸入黃線(V-OUT)：電壓輸出0～1.875VDC黑線(GND)：地線功能及特點(diǎn)：(1)本傳感器體積小巧化設(shè)計(jì)，攜帶方便，安裝、操作及維護(hù)簡單。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，不繡鋼探針保證使用壽命。(3)受腐蝕。(4)土質(zhì)影響較小，應(yīng)用地區(qū)廣泛。(5)測量精度高，性能可靠，確保正常工作。(6)響應(yīng)速度快，數(shù)據(jù)傳輸效率高。FDS-100型土壤水分傳感器經(jīng)過LM358經(jīng)信號(hào)放大輸送至單片機(jī)P0口，電路如圖3.3所示。圖3.3FDS-100型土壤水分傳感器連接電路圖3.4光強(qiáng)測量電路模塊本設(shè)計(jì)選擇TSL2561光強(qiáng)傳感器檢測溫室大棚的光照度。各引腳的功能[8]如下：腳1和腳3分別是電源引腳和信號(hào)地。其工作電壓工作范圍是是2.7V-3.5V。腳23個(gè)不同的訪問地址。腳4和腳6，總線的時(shí)鐘信號(hào)線和數(shù)據(jù)線。腳5中斷信號(hào)輸出引腳。當(dāng)光強(qiáng)度超過用戶編程設(shè)置的上或下閾值時(shí)器件會(huì)輸出一個(gè)中斷信號(hào)。TSL2561光強(qiáng)度數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)P03.4所示。圖3.4TSL2561光強(qiáng)傳感器連接電路圖3.5二氧化碳測量電路模塊本設(shè)計(jì)采用SH-300-DH塊主要應(yīng)用于CO2含量的檢測，具有體積小，反應(yīng)靈敏，檢測精度高等優(yōu)點(diǎn)。其主要性能參數(shù)[9]如下所示:(1)檢測范圍：0-3000PPM；(2)精度：0-3000PPM，10-50℃；(3)響應(yīng)時(shí)間：小于30秒(0-80%)，數(shù)據(jù)更新時(shí)間:2秒；(4)預(yù)熱；<90秒(25℃)；(5)輸出：模擬：0-3V；數(shù)字UART：默認(rèn)波特率9600bps；(6)輸入電壓：DC7V-12V；字通信方式，該傳感器的數(shù)字輸出腳直連到單片機(jī)的RXD管腳上。電路圖如圖3.5所示。圖3.5SH-300-DH二氧化碳傳感器連接電路3.6顯示電路模塊本設(shè)計(jì)采用LCD1602作為輸出器件，其特點(diǎn)如下：(1)顯示質(zhì)量高：由于LCD每一個(gè)點(diǎn)在收到信息后就一直保持那中色彩和亮度，恒定發(fā)光，不需要不斷的刷新亮點(diǎn)，因此畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。(2)數(shù)字式接口，與單片機(jī)系統(tǒng)的接口簡單，操作更方便。(3)體積小，質(zhì)量輕。(4)功耗低，耗電量比其他顯示器件小得多。電路原理圖如圖3.6所示。圖3.6LCD1602顯示電路圖3.7報(bào)警電路模塊I/O口數(shù)長時(shí)間(具體時(shí)間由程序設(shè)定)與單片機(jī)的連接電路如圖3.7所示。圖3.7報(bào)警電路3.8通信電路模塊本系統(tǒng)的通信電路模塊分為主機(jī)與從機(jī)之間的無線通信和單片機(jī)與上位機(jī)之間的串口通信。主機(jī)與從機(jī)之間的無線通信主要是主機(jī)把采集到的空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度以及光強(qiáng)照度的數(shù)據(jù)通過一對(duì)配置的nRF905無線收發(fā)模塊發(fā)送到子系統(tǒng)的運(yùn)行。nRF905是挪威Nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器芯片，工作電壓為1.9~3.6V32引腳QFN5mm×5mm433/868/915MHz3個(gè)ISM頻道。nRF905可以自動(dòng)完成處理字頭和CR(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))動(dòng)完成曼徹斯特編碼/解碼，使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便，其-10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA12.5mA[10]。單片機(jī)由I/O端口控制nRF905模塊的狀態(tài)接口、模式接口和SPI接口。nRF905詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖如圖3.8所示。3.8nRF905結(jié)構(gòu)圖AT89S52單片機(jī)為微控制nRF905連接電路由一對(duì)配置nRF905模塊構(gòu)成，其中一端作為發(fā)送端，另一端作為接收端。主機(jī)與從機(jī)之間無線通信連接電路圖見附錄1。本系統(tǒng)的單片機(jī)與上位機(jī)之間的串口通訊采用符合RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)的MAX485芯片。RS-485/接收，共模抑制比高，抗干擾10Mb/s(傳送15m)MODEM100kb/s的距離為1.2km；能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，RS-485允許平衡電纜上連接32個(gè)發(fā)送器/接收器對(duì)。它非常適合溫室大棚規(guī)模擴(kuò)大時(shí)的測控系統(tǒng)的擴(kuò)展。單片機(jī)和上位機(jī)之間的通信必須用RS232/RS485轉(zhuǎn)換器EM485B將電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。MAX-485與單片機(jī)連接電路，如圖3.9所示。圖3.9單片機(jī)與上位機(jī)通信電路圖3.9控制電路模塊通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。如圖3.10所示，從機(jī)從主機(jī)接受指令控制繼電器的開關(guān)，從而使各類執(zhí)行器件起到對(duì)溫室環(huán)境調(diào)節(jié)的作用。圖3.10繼電器控制電路3.10電源電路模塊本設(shè)計(jì)中用到3種電源，分別為-5V、+5V、＋12V。如圖3.11所示，220V交流電經(jīng)變壓器降壓、橋式整流、電容濾波后由7905、7805、7812三端集成穩(wěn)壓管分別得到-5V、+5V、＋12V電壓，為整個(gè)系統(tǒng)供電。圖3.11電源電路圖4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)根據(jù)空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度、光照度等數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和農(nóng)作PIDAT89S52進(jìn)行比較，經(jīng)過PID算法得到控制量并由單片機(jī)輸出去控制加熱爐、補(bǔ)光光源。4.1PID控制算法原理控制器本身是一種基于對(duì)“過去、“現(xiàn)在”和“未來”信息估計(jì)的簡單控制算法。常規(guī)的控制系統(tǒng)主要由控制器和被控對(duì)象組成。作為一種線性控制器，組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故稱控制器。PID控制器的輸出u(t)與輸入e(t)微分的關(guān)系。即(4.1)寫成傳遞函數(shù)的形式(4.2)PID控制器各個(gè)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能有不同的影響[11]。A比例作用產(chǎn)生控制作用，使偏差向減小的趨勢變化。(1)對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響比例控制參數(shù)KcKcKcKc系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。(2)對(duì)穩(wěn)態(tài)特性的影響加大比例系數(shù)Kcess精度，但是加大Kc只是減少ess，卻不能完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。在PID下快速克服。B積分作用積分作用的引入，主要是為了保證被控量在穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì)設(shè)定值的無靜差跟蹤，它對(duì)系統(tǒng)的性能影響可以體現(xiàn)在以下兩方面：(1)對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響Ti太小系統(tǒng)將不穩(wěn)定，TiTi太大，對(duì)系統(tǒng)性能的影響減少，當(dāng)Ti合適時(shí)，過渡特性比較理想。(2)對(duì)穩(wěn)態(tài)特性的影響積分作用能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制系統(tǒng)的控制精度。但是Ti太大時(shí)，積分作用太弱，以至不能減小穩(wěn)態(tài)誤差。C微分作用PD控制或者PID控制。量較小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，允許加大比例控制，使穩(wěn)態(tài)誤差減小，提高控制精度。當(dāng)微分時(shí)間TdTd偏小時(shí)，超調(diào)量也較大，調(diào)節(jié)時(shí)間也較長只有合適時(shí)，可以得到比較滿意的過渡過程。直觀地分析，來變化趨勢之間形成近似的比例關(guān)系。從頻域分析的角度講，微分作用等效于一個(gè)高通濾波器，即有可能在控制輸出中引入較強(qiáng)的高頻噪聲，這是實(shí)際控制所不希望的。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，用軟件實(shí)現(xiàn)PID控制算法，而且可以利用計(jì)算機(jī)的邏輯功能，使PID值計(jì)算控制量。因此，連續(xù)PID控制算法不能直接使用，需要采用離散化方法。在計(jì)算機(jī)PIDPIDPID控制算法以及增量式PID控制算法[12]。本系統(tǒng)采用了增量數(shù)字化PID對(duì)數(shù)值時(shí)，就可以使用增量式PID控制器進(jìn)行控制[13]。PID遞推原理可得(4.3)用式(4.3)減式(4.4)，可得增量式PID控制算法(4.4)式(4.5)稱為增量式PID控制算法，將其進(jìn)一步可改寫為(4.5)增量式控制雖然只是算法上作了一點(diǎn)改進(jìn)，卻帶來了不少的優(yōu)點(diǎn)[14]：(1)法去掉。(2)手動(dòng)/自動(dòng)切換時(shí)沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換。此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，由于輸出通道或執(zhí)行裝置具有信號(hào)的鎖存作用，故仍能保持原值。(3)算式中不需要累加?？刂圃隽縰(k)的確定，僅與最近k次的采樣值有關(guān)，所以較容易通過加權(quán)處理而獲得比較好的控制效果。但是增量式控制也有其不足之處[15]：積分截?cái)嘈?yīng)大，有靜態(tài)誤差；溢出門作為執(zhí)行器的系統(tǒng)中，則可采用增量式控制算法。4.2系統(tǒng)下位機(jī)主程序流程圖設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件下位機(jī)程序主要由下位機(jī)各數(shù)據(jù)測控、上位機(jī)與下位機(jī)通訊、4.1碳濃度后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)重新開始比較空氣溫濕度。NYN空氣濕度是否在YN土壤濕度是否YNYNNY圖4.1主程序圖5結(jié)論AT89S52PIDCO2模塊nRF905將采集信息傳送給控制主機(jī)，再結(jié)合有線技術(shù)傳送給上位機(jī)，將無具有良好的擴(kuò)展性和實(shí)用性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)溫室的智能化測控管理，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造大棚生產(chǎn)的最佳效益將產(chǎn)生積極作用。參考文獻(xiàn)[1]管繼剛．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]．通信管理與技術(shù)，2010(3)：24－27．[2]孫科．物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J]．無線互聯(lián)科技，2012(3)：19．[3]龔道禮．基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研制[D]．中國地質(zhì)大學(xué)，2011：8．[4]胡漢才．單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2001：20－26．[5]劉守義．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002．[6].基于AT89S52單片機(jī)的多功能智能溫室測控系統(tǒng)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2009(5)：139．[7]龔元石，李子忠．FDS探針兩種埋設(shè)方式下土壤水分的測定及其比較[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1997，13(2)：242－244．[8]來清民．傳感器與單片機(jī)接口及實(shí)例[M]．北京：北京航空航空大學(xué)出版社，2008：139－141．[9]鐘亞飛．基于單片機(jī)的溫室二氧化碳測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]．山東科技大學(xué)，2011：13.[10]nRF905的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[J]2008，(1)：29－31．[11]趙建華，沈永良．一種自適應(yīng)PID控制算法[J]．自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2001，27(2)：417－420.[12]劉金琨．先進(jìn)PID控制MATLAB仿真[M]．北京：電子工業(yè)出版社(第2版)，2004，9．[13]張宇河，金鈺．計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)[M]．北京；北京理工大學(xué)出版社，1996．[14]IbrahimKayaNusretTanDerekP．Atherton．ArefinementprocedureforPIDcontrollers[J]．ElectricalEngineering，(2006)(88)：215–221．[15][美]KatsuhikoOgata.陸伯英，于海勛等(譯)．現(xiàn)代控制工程(第三版)[M]子工業(yè)出版社，2000，3.DesignoftheIntelligentMonitoringSystemforGreenhouseBaseduponInternetofThingsLiuJuan(DepartmentofPhysics，DezhouUniversity，Dezhou，253023)AbstractBasedonthecontentofthenetworkingtechnologiesgreenhousecanopycontrolsystembyAT89S52singlechipmicrocomputerasthecore,theheatingfurnaceandfan,sprinklerirrigationandirrigation,fluorescentlamp,respectively,andtoincreasetheheatshedgreenhousecarbondioxideconcentration,increasetheairhumidity,irrigation,artificiallightsupplement;SHT10digitaltemperatureandhumiditysensors,usingFDS-100typesoilmoisturesensor,SH-300-DHcarbondioxidesensorandTSL2561stronglightsensor,willshedthedatacollectedintheinformationintheliquidcrystaldisplayonthe1602,andthroughtheserialcablecommunicationwillsignalstofromthemachine.Thehosttofinishthenumericalprecastandalarmcircuitmodulefunction,andfromthecompletecollectionofmachinenumericaldisplayandheatingandfan,sprinklerirrigationandirrigationandfluorescentlampcontrolfunctions.Inthispaperthedesigngreenhousecanopycontrolsystem,cancollectreal-timecontroloftheairtemperatureandhumidityingreenhouse,soilhumidity,lightintensity,theconcentrationofcarbondioxideandotherenvironmentalparameterstointuitivedatashowstotheuser,andmay,accordingtothedemandofplantingcropsprovidealarminformation.KeywordsAT89S52；SHT10；FDS-100；SH-300-DH；TSL2561致謝選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的中期過程檢查以及成文定稿方面，地感謝和深深的謝意。學(xué)們，在我論文設(shè)計(jì)過程中給予的幫助，使我能夠順利的完成論文設(shè)計(jì)。—苦撫養(yǎng)我長大的父母，謝謝您們!附錄1主機(jī)與從機(jī)無線通信模塊電路圖附錄2系統(tǒng)總電路圖附錄3程序#include<reg52.h>//"頭文件"#include<1602.h>#include<cat24c.h>#include<ds1302.h>#include<0832.h>#include<wenshi.h>#include<image.h>sfrAUXR=0x8e;sfrAUXR1=0xa2;//"key記錄鍵值；k自動(dòng)控制標(biāo)志；i、b用于顯示"unsignedcharkey=0,k=0,i=0,b=0,m=0,j=0,l=0,g=10,s=0;//"m、l、j、g用于計(jì)時(shí)"unsignedcharxdatashow[8];//"用于顯示轉(zhuǎn)換"unsignedcharxdatawet[6];//"濕度[0:1]、溫度[2:3]、CO2[4]、光強(qiáng)[5]"unsignedcharxdatamax[6]={0};unsignedcharxdatamin[6]={0};unsignedcharxdatat0ime[8]={1,2,3,5,6,7,8,9};/**///"比較參量0,時(shí)間[0:1]、濕度[2:3]、溫度[4:5]、CO2[6]、光強(qiáng)[7]"unsignedcharxdatat1ime[8]={1,2,3,5,6,7,8,9};/**///"比較參量1,時(shí)間[0:1]、濕度[2:3]、溫度[4:5]、CO2[6]、光強(qiáng)[7]"unsignedcharaddress=0x10;//"RAM地址"sbitkey1=P1^7;//"按鍵1"sbitkey2=P0^1;//"2"sbitkey3=P0^2;//"3"sbitkey4=P0^0;//"4"sbitled=P0^3;//"12864背燈"sbitco2=P3^7;//"CO2加熱"sbitmo=P2^0;//"電機(jī)"sbitli=P2^1;//"加熱燈"voidmenu();voidwelcome()//"歡迎界面"{chn_disp(0x92,4,"歡迎使用");chn_disp(0x98,8,"吉林大學(xué)電子學(xué)院");}voidreadall()//"讀取時(shí)間、濕、溫、CO2、光強(qiáng)"{Read_RTC();RH(wet);wet[4]=Adc0832(1);wet[5]=Adc0832(1);}voidchange(unsignedcharn)//"數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換"{unsignedchark;unsignedintg;switch(n){case0:for(k=0;k<3;k++){show[6-3*k]=set_rtc_code[k]/16+'0';show[7-3*k]=set_rtc_code[k]%16+'0';}show[5]=show[2]=':';break;case1:show[0]=set_rtc_code[6]/16+'0';show[1]=set_rtc_code[6]%16+'0';show[4]=set_rtc_code[4]/16+'0';show[5]=set_rtc_code[4]%16+'0';show[6]=set_rtc_code[3]/16+'0';show[7]=set_rtc_code[3]%16+'0';break;case2:show[0]=t0ime[1]/16+'0';show[1]=t0ime[1]%16+'0';show[3]=show[2]='-';show[4]=t0ime[0]/16+'0';show[5]=t0ime[0]%16+'0';break;case3:show[0]=t1ime[1]/16+'0';show[1]=t1ime[1]%16+'0';show[3]=show[2]='-';show[4]=t1ime[0]/16+'0';show[5]=t1ime[0]%16+'0';break;case4:g=wet[0]*0x100+wet[1];show[0]=g/100+'0';show[1]=(g/10)%10+'0';show[2]='.';show[3]=g%10+'0';show[4]='%';break;case5:g=wet[2]*0x100+wet[3];show[0]=g/100+'0';show[1]=(g/10)%10+'0';show[2]='.';show[3]=g%10+'0';break;case6:g=CO2_deal(wet[4]);show[0]=g/1000+'0';show[1]=(g/100)%10+'0';show[2]=(g/10)%10+'0';show[3]=g%10+'0';show[4]='p';show[5]='p';show[6]='m';break;case7:show[0]=wet[5]/16+'0';show[1]=wet[5]%16+'0';show[2]='p';show[3]='p';show[4]='m';break;}}voidclean()//"清屏"{wr_lcd(comm,0x30);wr_lcd(comm,0x01);lat_disp(0,0);delay1(100);}voidz()//"制作"{clean();chn_disp(0x80,2,"制作");chn_disp(0x92,2,"肖輝");chn_disp(0x8a,3,"呂興東");chn_disp(0x9a,3,"王大美");}voidshowall(chara)//"1602顯示所有"{switch(a){case0:readall();wr_lcd(comm,0x0c);clean();change(0);chn_disp(0x80,4,show);chn_disp(0x85,2,"星期");show[0]=set_rtc_code[5]+'0';chn_disp_1(0x87,0,1,show);change(4);chn_disp_1(0x90,0,5,show);change(5);chn_disp_1(0x95,0,5,show);chn_disp_1(0x97,0,2,"℃");change(6);chn_disp_1(0x88,0,7,show);change(7);chn_disp_1(0x8d,0,5,show);chn_disp(0x98,4,"功能設(shè)置");break;case1:chn_disp(0x80,4,"參量設(shè)置");chn_disp(0x90,4,"模式設(shè)置");chn_disp(0x88,4,"記錄處理");chn_disp(0x98,2,"復(fù)位");break;case2:chn_disp(0x82,4,"參量設(shè)置");chn_disp(0x90,4,"測量間隔");chn_disp(0x88,4,"時(shí)間設(shè)置");chn_disp(0x98,4,"濕度范圍");break;case9:chn_disp(0x82,4,"參量設(shè)置");chn_disp(0x90,4,"溫度范圍");chn_disp_1(0x88,0,4,"CO^2");chn_disp(0x8a,2,"濃度");chn_disp(0x98,4,"光強(qiáng)范圍");break;case3:chn_disp(0x82,4,"測量間隔");show[0]=s/10+'0';show[1]=s%10+'0';chn_disp_1(0x91,0,2,show);chn_disp(0x92,2,"分鐘");show[0]='/';chn_disp_1(0x94,0,1,show);chn_disp(0x95,1,"次");chn_disp(0x98,2,"確定");break;case4:chn_disp(0x82,4,"時(shí)間設(shè)置");change(1);chn_disp(0x92,4,show);chn_disp(0x91,3,show);chn_disp(0x92,1,"年");chn_disp(0x94,1,"月");chn_disp(0x96,1,"日");change(0);chn_disp(0x8a,4,show);show[5]=show[4];show[4]=show[3];chn_disp(0x89,3,show);chn_disp(0x8a,1,"時(shí)");chn_disp(0x8c,1,"分");chn_disp(0x8e,1,"秒");chn_disp(0x9a,2,"星期");show[0]=set_rtc_code[5]+'0';chn_disp_1(0x9c,0,1,show);break;case5:chn_disp(0x82,4,"濕度范圍");wet[0]=t0ime[2];wet[1]=t0ime[3];change(4);c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