大棚智能測控系統中AT89C51的應用

　　引言

　　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?！獋兞m64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。

DSl8820與AT89C51的接口電路圖

　　2.2.2 濕度傳感器

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