自动浇灌系统(实验报告)

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1、设计报告2011—2012学年第一学期项目：自动浇灌系统的设计与实现班级：学号：姓名：授课教师：制定日期：年月日项目设计报告专业：班级：姓名：一、课题名称自动浇灌系统的设计与实现二、设计内容和要求第一章、总体设计功能要求：该课题是以51单片机P89V51RB2FN为主控芯片，利用DALAS一线式温度传感器DS18B20实现对周围温度环境的采集,单片机再根据采集的温度值来控制电磁阀的开关及持续时间等操作，从而实现在不同的温度对周围浇灌对象实施间隔性的灌溉，浇灌持续的时间与不同的温度范围有关，同时相关的状态信息要在点阵汉字液晶屏上实时的显示。单片机实验仪

2、组成：USB型单片机仿真实验仪是以单片机为核心的嵌入式系统，由单片机、USB接口电路及实验电路组成。USB接口电路完成以下功能：直接从USB总线上获取5V电源为实验仪供电，无需外接电源；将来自PC的USB总线转换为串行口与单片机相连，不再使用PC上传统的RS-232物理串口，这样实验仪与PC的连接变得非常简单，有效地解决了实验仪在学校通用计算机房与PC连接困难的问题，即使在没有串行口的笔记本计算机上也能做单片机实验。单片机是实验仪的核心，内嵌了在线软件仿真器，可在PC上使用Keil软件对实验仪上的硬件电路及实验程序进行实时仿真调试。实验电路包括基本的

3、数码管、单脉冲、独立式键盘、行列式键盘、蜂鸣器电路以及I2C总线器件、单总线器件、串行A/D转换、红外线收发、字符/点阵液晶显示电路等，可完成20多个硬件实验。实时时钟串行A/D红外发送红外接收串行E^2PROM蜂鸣器数码管显示发光二极管数码管显示点阵液晶体模块单片机数字温度传感器单脉冲开关输入行列/独立键盘USB总线接口电路PC机PC机USB口具体要求：（1）汉字液晶屏上实时显示的信息有：1）第一行显示：低温：**.*℃，或常温：**.*℃，高温：**.*℃。注：假设24℃以下为低温，25~35℃为常温，35℃以上为高温。2）第二行显示：电磁阀状态

4、：开，或关。3）第三行显示：浇灌时间：**分**秒，或**时**分。（2）浇灌时间及浇灌次数间隔要求：在低温时，电磁阀始终关，浇灌时间为0分0秒；在常温时，浇灌时间为30分钟，浇灌次数间隔为8小时；在高温时，浇灌时间为50分钟，浇灌次数间隔为4小时。USB接口电路将USB总线转换为串行口直接与单片机的TXD、RXD相连，并获取总线上的+5V电源作为实验仪供电，发光二极管VD10为USB借口配置指示灯，配置成功时VD10点亮。第一章、硬件设计硬件电路：LCD（TG12864B）液晶模块接口：由左右两块独立的64*64点阵液晶屏拼接而成，每半屏有一个8*

5、64*8bitDDRAM，左右半屏驱动电路及存储器分别由片选信号CS1和CS2选择。具有8位标准数据总线及相应的控制信号，可与单片机接口直接相连。CS1：片选择信号，高电平时选择前64列。CS2：片选择信号，高电平时选择后64列。GND：电源地。VCC：电源正极（+5V）。VO：液晶显示器对比度调整端。D/I：数据/指令选择：当D/I为高电平时，DB0~DB7为显示数据；当D/I为低电平时，DB0~DB7为指令数据。R/W：读/写选择：当R/W为高电平时，从液晶模块读数据；当R/W为低电平时，将数据写入液晶模块。E：读写使能，高电平有效，下降沿锁定数

6、据。DB0~DB7：8位并行数据总线。RST：复位信号，低电平有效。VOUT：LCD驱动电源（-10V）。DS18B20123GNDDQVDD温度传感器DS18B20：每片DS18B20均有一个唯一的产品序列号，固化在内部的64位激光ROM中，其格式如下：低8位是产品的工厂代码，中间是每个器件唯一的48位序列号，高8位是针对前面的56位的CRC校验码，只要单片机用匹配命令即可访问总线上指定的DS18B20。DQ：数据输入/输出。在数据总线供电方式可给传感器提供电源。VDD：可选的电源电压。DS18B20有两种供电方式：数据总线供电方式和外部供电方式。

7、若采用数据总线供电方式，VDD应接地，这样可省一根线，但测温的时间较长。GND：电源地。VDD8051P1.0VSSDS18B20DQ4.7K欧姆DS18B20与单片机的连接：对温度进行检测，并将温度值在液晶显示屏上显示出来，单片机根据传感器的序列号来对总线上的传感器进行访问。系统采样温度时，可先对总线上的传感器复位，并跳过ROM，发启动温度转换命令，转换结束后，单片机再发匹配ROM命令，将预先存储的传感器的序列号通过单总线送出，将温度值读入。上拉电阻RESPACK-8：使用P0口与液晶模块的数据线D0~D7相连，此时P0口已不再是数据总线/低8位地

8、址总线，而作为输出口使用，因此需加上拉电阻。单片机80C51：用单片机的I/O口线来模拟数据总线、读/写控制