基于AT89C51的蔬菜大棚控制系統設計

引言

　　伴隨著科學技術的迅速發展，我國農業也逐漸地從傳統農業向高產、優質、高效為目的的現代化農業轉變。而作為家鄉的蔬菜大棚，自然也離不開現代化的科學技術。通過國內外大量的科學實驗和生產的實踐證明，環境的控制對蔬菜生產起到非常重要的作用。只有在適宜的生長環境下蔬菜才能充分發揮其高產潛力。對于蔬菜大棚內環境的控制主要是對環境溫度、濕度和土壤水分等進行測量和控制。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，通過該系統可以對環境溫度、濕度等觀測值進行自動控制和適時監測，并利用聲音和燈光進行越限報警及相應的處理。

　　1 系統功能

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

　　2 系統硬件組成

　　該系統的硬件主要包括以下幾個模塊：AT89C51主控模塊、各類傳感器模塊、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來實現，該芯片采用51內核，兼容MCS-51產品，1000次重復編程/擦寫。AT89C51內有128B的內部RAM、2個16位定時/計數器、32根可編程L/O線、內部帶有振蕩器和時鐘電路。特別是其內部有4kB的可編程閃爍存儲器，為程序開發提供了很大的方便。

　　2.2 傳感器的選擇

　　2.2.1 溫度傳感器

　　溫度傳感器采用DALLAS公司生產的單總線數字溫度傳感器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點。DSl8820數字溫度傳感器對于實測的溫度提供了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DSl8820有唯一的。—們窿續64位的產品號，所以允許在一根電纜上連接多個傳感器，以構成大型溫度測控網絡。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。