1、江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文畢業(yè)論文 題目： 基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng) 系 別： 物聯(lián)網(wǎng)工程系物聯(lián)網(wǎng)工程系 專(zhuān) 業(yè)： 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù) 學(xué) 號(hào)： 12170731171217073117 姓 名： 袁冬虎袁冬虎 指導(dǎo)老師： 高云高云 2014 年 12 月 1 日前言I前言前言在現(xiàn)代溫室種植技術(shù)，溫度，濕度是溫室蔬菜的一個(gè)重要因素才能茁壯成長(zhǎng)。目前在中國(guó)，溫室生產(chǎn)雖然前所未有的規(guī)模，但設(shè)備將舊，溫度采集方式落后，農(nóng)村用煤油溫度計(jì)的溫度采集，不僅溫度采集是老式的，耗時(shí)，不利于溫室生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，信息不對(duì)稱(chēng)程度提高。 農(nóng)業(yè)源于最古老的人類(lèi)

2、社會(huì)，是各行各業(yè)的基礎(chǔ)，也是最重要的產(chǎn)業(yè)。農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要現(xiàn)代先進(jìn)科技，作用于農(nóng)業(yè)，讓其有一個(gè)巨大的發(fā)展，新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，溫室在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的溫室自動(dòng)化程度很低，基本上是大量的手工操作，即使對(duì)于給定的量，在操作中不能得到有效控制，在很大程度上限制了溫室經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)在的種植，因?yàn)樘锏氐臏p少，溫室的增加，先進(jìn)并且可以取得高效益的農(nóng)業(yè)技術(shù)，它肯定是要用一套科學(xué)而且先進(jìn)的方法來(lái)進(jìn)行統(tǒng)籌和管理，對(duì)各種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所需的溫度和濕度，植被生長(zhǎng)期。對(duì)于在農(nóng)業(yè)中的科技應(yīng)用，單片機(jī)對(duì)溫度和濕度的智能控制有一定的意義，它代表的是一種自動(dòng)智能控制方法，其應(yīng)用非常廣泛。

3、摘要I摘要摘要溫度和濕度控制系統(tǒng)已成為當(dāng)今社會(huì)的熱門(mén)領(lǐng)域。同時(shí)，溫度和濕度是目前的一個(gè)行業(yè)，農(nóng)業(yè)和生活必須首先要考慮的重要因素之一。因此在社會(huì)生產(chǎn)和生活的今天，是一個(gè)廉價(jià)的迫切需要，易操作、高精度的溫濕度控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是檢測(cè)溫度和濕度的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)基于 AT89C51 單片機(jī)的溫度和濕度參數(shù)控制。如今，溫室已成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，如何提高溫室作物生產(chǎn)已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。了溫室環(huán)境參數(shù)的科學(xué)監(jiān)控已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)態(tài)勢(shì)。這樣的設(shè)計(jì)采用 AT89C51 溫度濕度傳感器，感光的抵抗，無(wú)線通信模塊的設(shè)計(jì)，溫度濕度，曝光信息采集，顯示的體系，同時(shí)，利用無(wú)線通訊模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)

4、傳輸。溫室的溫度，濕度，光照強(qiáng)度監(jiān)測(cè)。為人工經(jīng)驗(yàn)誤差的解決溫室評(píng)價(jià)問(wèn)題，反應(yīng)周期長(zhǎng)等。關(guān)鍵詞：AT89C51 單片機(jī)，傳感器模塊，反應(yīng)周期長(zhǎng)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文1目目 錄錄前言前言.I摘要摘要.I目目 錄錄 .1第一章第一章 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 .41.11.1 目的和意義目的和意義 .41.21.2 國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)與發(fā)展國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)與發(fā)展 .4第二章第二章 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 .52.12.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) .52.2 系統(tǒng)工作原理.62.3 系統(tǒng)的總體功能.62.3.1 上位機(jī)軟件功能：.62.3.2 下位機(jī)功能：.7第三章第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) .73.13.

5、1 控制中心的設(shè)計(jì)控制中心的設(shè)計(jì) .73.1.13.1.1 單片機(jī)單片機(jī)的的選型選型 .73.1.2 AT89C51 單片機(jī)概述.73.1.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì).93.1.4 復(fù)位電路設(shè)計(jì).103.2 數(shù)據(jù)采集處理電路的設(shè)計(jì).103.2.1 傳感器的選型.103.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器.123.3 人機(jī)對(duì)話(huà)接口電路設(shè)計(jì).123.3.1 LED 顯示接口電路的設(shè)計(jì).123.4 信號(hào)調(diào)理電路.13第四章第四章 電氣控制電路設(shè)計(jì)電氣控制電路設(shè)計(jì) .144.14.1 電氣控制電路電氣控制電路 .144.1.14.1.1 電氣控制電路的設(shè)計(jì)電氣控制電路的設(shè)計(jì) .144.1.2 工作原理.15第五章第五章 軟件設(shè)

6、計(jì)軟件設(shè)計(jì) .155.15.1 軟件設(shè)計(jì)工具的選用軟件設(shè)計(jì)工具的選用 .155.1.15.1.1 編程語(yǔ)言的選用編程語(yǔ)言的選用 .155.1.25.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的選用數(shù)據(jù)庫(kù)的選用 .165.25.2 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) .165.2.15.2.1 軟件設(shè)計(jì)的總體框架軟件設(shè)計(jì)的總體框架 .165.2.2 各個(gè)模塊的細(xì)化.175.3 人機(jī)交互界面的創(chuàng)建.195.3.1 人機(jī)交互界面的基本概念.195.3.2 人機(jī)交互界面的組成.205.3.35.3.3 系統(tǒng)中各界面的創(chuàng)建系統(tǒng)中各界面的創(chuàng)建 .20江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文25.3.4 主要控件功能的實(shí)現(xiàn).25結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) .25致謝致謝 .26

7、參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .26附錄附錄 .26江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文3第一章第一章 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介1.11.1 目的和意義目的和意義單片機(jī) AT89C51 通常用在智能儀表，控制芯片工業(yè)測(cè)量，和控制，機(jī)電整合，取得了令人矚目的成績(jī)，溫、濕度控制系統(tǒng)的例子是還有很多。利用 AT89C51 單片機(jī)設(shè)計(jì)的溫度和濕度控制系統(tǒng)，能及時(shí)準(zhǔn)確的室內(nèi)溫度和濕度變化的思考。當(dāng)升溫到一定溫度，冷卻到一定溫度，在該溫度范圍限制保持恒溫等控制方式，在濕度控制方面等。AT89C51 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到液晶屏顯示，液晶成功完成。報(bào)警模塊采用二極管閃爍報(bào)警模式。系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件編輯分別設(shè)定所需的溫度和濕度的限制。通過(guò)控制二極管閃

8、爍報(bào)警上下限溫度和濕度值。如果二極管閃爍的溫度和濕度，提醒員工超越極限，此時(shí)的溫度和濕度數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，對(duì)溫度和濕度的真實(shí)場(chǎng)景的變化需要及時(shí)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和濕度的控制簡(jiǎn)單。總體而言，該系統(tǒng)中所涉及的主要是溫度和濕度的測(cè)量和控制溫度和濕度的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。硬件有四個(gè)模塊，傳感器模塊，AT89C51 單片機(jī)主控制模塊，LCD 液晶顯示閃爍的二極管模塊和報(bào)警模塊。在硬件方面，制作比較簡(jiǎn)單。1.21.2 國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)與發(fā)展國(guó)內(nèi)外的研究趨勢(shì)與發(fā)展最早期進(jìn)行對(duì)溫室的管理，還有對(duì)于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，美國(guó)肯定是最大的國(guó)家。根據(jù)植物的生長(zhǎng)周期、生長(zhǎng)條件和生長(zhǎng)特點(diǎn)，用計(jì)算機(jī)對(duì)溫室進(jìn)行控制，其中 燈光，溫度，濕度等都

9、是計(jì)算機(jī)的控制因素。例如，在溫室的控制系統(tǒng)中，可以設(shè)定溫室中的植物的生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)，那么，計(jì)算機(jī)的終端就可以通過(guò)傳感器， 進(jìn)行測(cè)量，得到實(shí)際的數(shù)值；然后，再和之前設(shè)定的參數(shù)來(lái)進(jìn)行比較，從而完成 對(duì)溫室的溫度還有溫室的濕度進(jìn)行智能控制的一個(gè)過(guò)程。現(xiàn)在的自動(dòng)控制系統(tǒng)，早已經(jīng)完成了智能化還有自動(dòng)化，而且還用于大規(guī)模地生產(chǎn)種植 。調(diào)整溫室的溫度還有溫室的濕度參數(shù)就可以智能地調(diào)節(jié)溫室的溫度和濕度的值。所以，在自動(dòng)地、智能地控制溫室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還有現(xiàn)實(shí)生活的應(yīng)用上，溫室溫度還有溫室的濕度，在自動(dòng)還有智能地控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)不同的植物一定要順應(yīng)智能還有自動(dòng)的發(fā)展要求。外國(guó)的溫室系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一直向著高新的科技，帶有遙感

10、的技術(shù)還有對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的智能化技術(shù)而發(fā)展。智能化還有自動(dòng)化對(duì)于掌控局域網(wǎng)是非常重要的，而且現(xiàn)在也慢慢的融入到管理溫室還有控制溫室，這些年，有些國(guó)家提出了一個(gè)發(fā)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文4展思路，用溫度來(lái)完成一些作物的控制技術(shù)，而且也出臺(tái)了一項(xiàng)溫室的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，讓其可以更加的自動(dòng)化，網(wǎng)絡(luò)化還有智能化。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文5第二章第二章 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成2.12.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 在國(guó)內(nèi)還有國(guó)外，開(kāi)發(fā)以及致力研究的智能溫室控制系統(tǒng)，有以下三種：1) 單獨(dú)式多單元溫室系統(tǒng)。這個(gè)溫室控制系統(tǒng)，原理是用特殊的溫室氣候來(lái)進(jìn)行對(duì)終端計(jì)算機(jī)的控制，一般是用傳感器來(lái)檢測(cè)其輸入控制信號(hào)和輸出信

11、號(hào)，再來(lái)控制終端計(jì)算機(jī)和私人計(jì)算機(jī)相似的形狀還有外觀。其中，用來(lái)直接連接傳感器還有繼電器的電纜，通過(guò)屏幕到屏幕的形式，生動(dòng)形象地展示了溫室運(yùn)行情況，然后再通過(guò)一些設(shè)備的分析，形成曲線。不過(guò)這樣的控制系統(tǒng)比較貴。2) 單片機(jī)控制一個(gè)溫室單元系統(tǒng)。它的產(chǎn)生和單片機(jī)的運(yùn)用分不開(kāi)，國(guó)內(nèi)以及國(guó)外的溫室控制系統(tǒng)大多都是這個(gè)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的數(shù)據(jù)傳輸速度比較快而且還很方便；而且單片機(jī)的通道接口的配置十分的靈活，除此之外，單片機(jī)的性能之分的穩(wěn)定，不容易壞，而且它的價(jià)格也十分的便宜。但單片機(jī)的實(shí)際存儲(chǔ)的容量比較小，所以這種溫室控制結(jié)構(gòu)無(wú)法挽救市場(chǎng)的數(shù)據(jù)，造成大量的浪費(fèi)。3) 分布式多單元系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是由多個(gè)溫室區(qū)

12、組成的，對(duì)比與之前的兩個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)集合了 PC 的優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)溫室通過(guò)前端機(jī)進(jìn)行分散的控制計(jì)算機(jī)還有單片機(jī)。PC 在系統(tǒng)中主要是控制系統(tǒng)然后進(jìn)行整合管理。針對(duì)于工作效率的有效提高，還有出于對(duì)安全性還有舒適性等因素的考慮，這個(gè)系統(tǒng)有很大的，無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)，它是現(xiàn)代自動(dòng)化，智能化地控制溫室系統(tǒng)的一個(gè)非常典型的模式。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，而且它的價(jià)格也非常的低廉，單片機(jī)的設(shè)計(jì)也十分的方便，而且它的抗干擾能力也比較強(qiáng)，還有，環(huán)境的自適應(yīng)能力十分的不錯(cuò)。正因?yàn)檫@樣，單片機(jī)常常都被用作自動(dòng)化、智能化的系統(tǒng)的一個(gè)前端處理器，這樣就可以深入地采集各種數(shù)據(jù)還有各種信息，經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析處理之后再輸送到終

13、端計(jì)算機(jī)。而且，單片機(jī)也可以說(shuō)是一種簡(jiǎn)單的控制器，收到命令之后，再進(jìn)行控制或者是顯示。計(jì)算機(jī)是一個(gè)十分強(qiáng)大，而且也是一個(gè)非常友好的一個(gè)人機(jī)界面，它可以采集還有處理一些十分復(fù)雜的問(wèn)題。在自動(dòng)化還有智能化的系統(tǒng)中，PC 常被用作中央處理單元也就是大家所熟知的江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文6，可以接收其他主機(jī)所發(fā)的信息還有數(shù)據(jù)，然后顯示到微機(jī)接口并且處理所發(fā)的指令，來(lái)完成整個(gè)的一個(gè)控制。單片機(jī)還有微機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，就是它們都是采用的分布式智能監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示：圖 2-1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.2 系統(tǒng)工作原理 該系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核心，數(shù)據(jù)采集，傳輸，顯示，報(bào)警將通過(guò)單片機(jī)。數(shù)據(jù)

14、采集是通過(guò)單總線智能數(shù)字溫濕度傳感器實(shí)現(xiàn)；通過(guò)單片機(jī)的數(shù)據(jù)顯示在 LCD 上的采集；當(dāng)收集的數(shù)據(jù)超過(guò)一個(gè)給定的，蜂鳴器報(bào)警范圍，和數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)搅硪粋€(gè)單片機(jī)的顯示。用 C 語(yǔ)言編程的微控制器。主控計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）串行通信接口數(shù)據(jù)采集/控制器 2數(shù)據(jù)采集/控制器 3數(shù)據(jù)采集/控制器 1光照傳感器濕度傳感器溫度傳感器光控驅(qū)動(dòng)器濕控驅(qū)動(dòng)器溫控驅(qū)動(dòng)器江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文7系統(tǒng)初始化溫濕度檢測(cè)判斷不報(bào)警報(bào)警89S52單片機(jī)無(wú)線數(shù)據(jù)通信LCD液晶顯示89S52單片機(jī)LCD液晶顯示終止符合不符合圖 2-2 系統(tǒng)工作原理圖2.3 系統(tǒng)的總體功能統(tǒng)一調(diào)度還有系統(tǒng)的管理都是由上位機(jī)來(lái)完成的，不同溫室的

15、采集數(shù)據(jù)還有環(huán)境的設(shè)定都是由系統(tǒng)的下位機(jī)來(lái)完成的。在系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)下還有 PC 實(shí)時(shí)接收來(lái)自下位機(jī)的數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，然后保存到對(duì)應(yīng)的文件。在終端計(jì)算機(jī)的屏幕上，通過(guò)屏幕的切換，可以完成溫室實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與數(shù)據(jù)的顯示；當(dāng)系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)時(shí)，再把計(jì)算機(jī)的屏幕刷新，這樣，溫室的監(jiān)控人員就可以看到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)的軟件由上位機(jī)軟件還有下位機(jī)軟件構(gòu)成的。2.3.1 上位機(jī)軟件功能：a)采集和發(fā)送數(shù)據(jù)：上位機(jī)通過(guò)通訊系統(tǒng)，上位機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)時(shí)地接收溫室的數(shù)據(jù)，有的需要發(fā)送給下位機(jī)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通過(guò)傳輸?shù)娇蛻?hù)端，使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效地，準(zhǔn)確和及時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸。 b)實(shí)時(shí)畫(huà)面監(jiān)測(cè)：從整體和所有的溫室環(huán)境監(jiān)控

16、系統(tǒng)通過(guò)在計(jì)算機(jī)屏幕上形成數(shù)據(jù)顯示、實(shí)時(shí)曲線的使用細(xì)節(jié)兩方面，下位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)隨時(shí)更新顯示的內(nèi)容，實(shí)時(shí)的模擬顯示。 c)實(shí)時(shí)報(bào)警：根據(jù)對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)的分析，然后再對(duì)其進(jìn)行診斷，之后，系江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文8統(tǒng)再傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)對(duì)于一些比較重要的環(huán)境參數(shù)，要進(jìn)行其實(shí)際值以及其參考值的相互比較，并提供針對(duì)具體情況的解決方法。d)信息的存儲(chǔ)與查詢(xún)：在溫室大棚中，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行檢測(cè)和控制；例如，信息（主要是指歷史數(shù)據(jù)）進(jìn)行存儲(chǔ)和輸出。數(shù)據(jù)也可以就所要在的主機(jī)系統(tǒng)，生成各種數(shù)據(jù)，產(chǎn)生報(bào)表，這樣就十分便于查詢(xún)數(shù)據(jù)還有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。e)上位機(jī)遙控下位機(jī)：PC 可以遠(yuǎn)程控制終端計(jì)算機(jī)，把適宜植物生長(zhǎng)得的

17、環(huán)境參數(shù)輸入到終端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，然后再根據(jù)情況將數(shù)據(jù)發(fā)送到下位機(jī)，來(lái)控制設(shè)備。2.3.2 下位機(jī)功能： 溫室里，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和環(huán)境設(shè)備的設(shè)置以及控制，是由下位機(jī)來(lái)完成的。單片機(jī)的控制面板裝置了所收到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，比如想要控制相關(guān)的一些設(shè)備，例如，通訊端口的通信要求等。a)監(jiān)控溫室環(huán)境：監(jiān)視還有控制溫室中有關(guān)環(huán)境的參數(shù)的變化還有不同的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)早已經(jīng)設(shè)定好了的程序來(lái)控制有關(guān)設(shè)備。b)打印實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)：在溫室中收集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是由下位機(jī)印刷設(shè)備打印出來(lái)的，而且還要作為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。c)傳送和接收數(shù)據(jù)：對(duì)溫室中的備用數(shù)據(jù)根據(jù)計(jì)算機(jī)的需求，由通信線路傳輸?shù)缴?/p>

18、位機(jī)；而且接收上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)還有命令，下位機(jī)也可以完成。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文9第三章第三章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.13.1 控制中心的設(shè)計(jì)控制中心的設(shè)計(jì)3.1.13.1.1 單片機(jī)的選型單片機(jī)的選型單片機(jī)是集成電路技術(shù)與微型計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。體積小、價(jià)格低、應(yīng)用方便、穩(wěn)定可靠，因此，給工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)重大革命和技術(shù)進(jìn)步。由于體積小，很容易地嵌入到系統(tǒng)之中，以實(shí)現(xiàn)各種方式的檢測(cè)、計(jì)算或控制，這一點(diǎn)，一般微機(jī)根本做不到。由于單片機(jī)本身就是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，因此只要在單片機(jī)的外部適當(dāng)增加一些必要的外圍擴(kuò)展電路，就可以靈活地構(gòu)成各種應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)自動(dòng)檢測(cè)監(jiān)視系統(tǒng)、數(shù)據(jù)

19、采集系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，發(fā)展迅速，世界一些著名廠商投放市場(chǎng)的產(chǎn)品就有幾十個(gè)系列，數(shù)百個(gè)品種。盡管機(jī)型很多，但是在 20 世紀(jì) 80 年代以及 90 年代，在我國(guó)使用最多的 8位單片機(jī)還是 Intel 公司的 MCS-51 系列單片機(jī)以及與其兼容的單片機(jī)。根據(jù)要求，這次設(shè)計(jì)選用 51 系列單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)型AT89C51 作為系統(tǒng)的控制中心。3.1.2 AT89C51 單片機(jī)概述a)AT89C51 單片機(jī)的性能特點(diǎn)AT89C51 與 MCS-51 在原有功能、引腳以及指令系統(tǒng)方面完全兼容。AT89C51 單片機(jī)還支持由軟件選擇的兩種節(jié)電工作方式，非常適于低功

20、耗的場(chǎng)合。與 MCS-51 系列的 87C51 單片機(jī)相比，AT89C51/AT89S51 單片機(jī)片內(nèi)的 4KB Flash 存儲(chǔ)器取代了 87C51 片內(nèi)的 4KB EPROM。AT89S51 片內(nèi)的 Flash 存儲(chǔ)器可在線編程或使用編程器重復(fù)編程，且價(jià)格較低。AT89C51 的時(shí)鐘頻率以及運(yùn)算速度有了較大的提高，例如，AT89S51 工作頻率的上限為 24MHz，而 AT89C51 為 33MHz。AT89C51 片內(nèi)集成有雙數(shù)據(jù)指針DPTR，看門(mén)狗定時(shí)器、具有低功耗空閑工作方式和掉電工作方式。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文10AT89C51 型單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示，它包含以

21、下功能部件：圖 3-1 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖b)引腳配置AT89C51 采用 40 只引腳雙列直插，引腳按其功能可分為如下 3 類(lèi)：（）電源VCC、VSS（）時(shí)鐘引腳；XTAL1、XTAL2（）控制引腳 RST、ALE/PROG、VP（）I/O 口引腳P0、P1、P2、P3，為 4 個(gè) 8 位 I/O 口1電源引腳（1）VCC（40 腳）：+5V 電源。（2）VSS（20 腳）：數(shù)字地。2時(shí)鐘引腳 （1）XTAL1（19 腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器電路輸入端。用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該腳接外部石英晶體和微調(diào)電容。外接時(shí)鐘源時(shí)，該腳接外部時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)。（2）XTAL2（18 腳）：片內(nèi)振蕩器

22、反相放大器的輸出端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器，該腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。當(dāng)使用外部時(shí)鐘源時(shí)，本腳懸空。P1 口串行口定時(shí)/計(jì)數(shù)器P3 口中斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAMP2口P0口程序存儲(chǔ)器特殊功能寄存器（SFR）運(yùn)算部件控制部件B微處理器VccVssXTAL1XTAL28888江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文11.控制引腳（1）RST (RESET，9 腳)復(fù)位信號(hào)輸入，在引腳加上持續(xù)時(shí)間大于 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平，可使單片機(jī)復(fù)位。正常工作，此腳電平應(yīng) 0.5V。當(dāng)看門(mén)狗定時(shí)器溢出輸出時(shí)，該腳將輸出長(zhǎng)達(dá) 96 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期的高電平。（2）VPP (Enable Address/Voltage Puls

23、e of Programing，31 腳)引腳第一功能：外部程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)允許控制端。（3）ALE/PROG（Address Latch Enable/PROGramming，30 腳）ALE 為 CPU 訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供地址鎖存信號(hào)，將低 8 位地址鎖存在片外的地址鎖存器中。PROG 引腳第二功能，對(duì)片內(nèi) Flash 編程，為編程脈沖輸入腳。（）并行 I/O 口引腳（1）P0 口：8 位，漏極開(kāi)路的雙向 I/O 口當(dāng)外擴(kuò)存儲(chǔ)器及 I/O 接口芯片時(shí)，P0 口作為低 8 位地址總線及數(shù)據(jù)總線的分時(shí)復(fù)用端口。P0 口也可用作通用的 I/O 口，需加上拉電阻，這時(shí)為準(zhǔn)雙向口。

24、作為通用I/O 輸入，應(yīng)先向端口寫(xiě)入 1。可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。（2）P1 口：8 位，準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。準(zhǔn)雙向 I/O 口，作為通用 I/O 輸入時(shí)，應(yīng)先向端口鎖存器寫(xiě) 1。P1 口可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。P1.5/MOSI、P1.6/MISO 和 P1.7/SCK可用于對(duì)片內(nèi) Flash 存儲(chǔ)器串行編程和校驗(yàn)，它們分別是串行數(shù)據(jù)輸入、輸出和移位脈沖引腳。（3）P2 口：8 位，準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng) AT89S51 擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器及 I/O 口時(shí)，P2 口作為高 8 位地址總線用，輸出高 8 位地址。P2 口也可作為普

25、通的 I/O 口使用。當(dāng)作為通用 I/O 輸入時(shí)，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫(xiě) 1。P2 口可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。（4）P3 口：8 位，準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文12圖 3-2 AT89C51 單片機(jī)的引腳配置可作為通用的 I/O 口使用。作為通用 I/O 輸入，應(yīng)先向端口輸出鎖存器寫(xiě)入 1。可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LS 型 TTL 負(fù)載。表-1 P3 口第二功能定義89C51江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文13c)存儲(chǔ)器的配置存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)之一是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)（哈佛結(jié)構(gòu)），并有各自的訪問(wèn)指令。存放程序和表格之類(lèi)的固定常數(shù)。片內(nèi)為 4K

26、B 的 Flash ，地址為 0000H0FFFH。16位地址線，可外擴(kuò)的程序存儲(chǔ)器空間最大為 64KB，地址為 0000HFFFFH。 3.1.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。其內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳 XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。連接方法如圖所示，在反饋電路元件選擇石英晶體,電容器,CI 和 C2 30 pf,電容的安裝位置應(yīng)盡量靠近單片機(jī)。江蘇信息職業(yè)技

27、術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文14123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:3-Jun-2007 Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌桌8951.ddbDrawn By:XATL 2XATL 1GND89C51Y1CRYSTALC2C1圖 3-3 時(shí)鐘電路連接圖3.1.4 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)上電內(nèi)部寄存器和 I / O 端口設(shè)置,以確保操作的可靠性。這個(gè)設(shè)計(jì)使用重置電動(dòng)如圖 3 - 4 所示,它由三部分組成,1、電力自動(dòng)復(fù)位電路;2、手動(dòng)復(fù)位電路;3、外部看門(mén)狗電路。電電力將單片機(jī)自動(dòng)

28、復(fù)位,自動(dòng)復(fù)位電路和程序操作從一開(kāi)始。手動(dòng)復(fù)位電路是系統(tǒng)調(diào)試或異常,需要使用的時(shí)候系統(tǒng)復(fù)位時(shí),只需單擊按鈕來(lái)重置系統(tǒng)。12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeDDate:31-May-2007Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌桌wangfan1.ddbDrawn By:CR1VCC2GND3PFI4WDO5RESET6WDI7PFO8U5AMAX706VCCC5CAP231U7A74ALS01WDIRESTR1RES2VCCC12CAPR2RES2VCCS?SW-PB圖

29、3-4 復(fù)位電路江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文153.2 數(shù)據(jù)采集處理電路的設(shè)計(jì)3.2.1 傳感器的選型能夠感受規(guī)定的被測(cè)量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置就是傳感器。傳感器用于代替、補(bǔ)充、延伸人的感覺(jué)器官的功能。從科學(xué)的角度：傳感器用于信息采集。a)傳感器的選擇及性能指標(biāo)系統(tǒng)使用的溫度、濕度、光、水和地球表面的潛力,濕度傳感器,四個(gè)系列產(chǎn)品的使用環(huán)境:- 10 + 70,0 100% RH;電源:8 24 v 直流, 20 ma;數(shù)據(jù)傳輸參數(shù):9600 波特;8 位的數(shù)據(jù);1 停止位,最大傳輸距離:1200 米。傳感器性能指標(biāo)如表 3 - 5 所示。表 3-5 傳感器性能指標(biāo)b

30、)傳感器的工作原理下面以 THM101 溫度傳感器為例介紹其基本的電路結(jié)構(gòu)和工作原理，如圖3-6 所示。溫度傳感器濕度傳感器AD 變換器LED 顯示MCURS2 接口電源電路供電及信號(hào)電纜圖 3-6 THM101 溫度采集模塊的電路結(jié)構(gòu)如圖 系統(tǒng)工作時(shí),溫度傳感器直接將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),由單片機(jī)讀取。濕度傳感器輸出電壓信號(hào)是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后由單片機(jī)讀取。單片型號(hào)類(lèi)型性能指標(biāo)TM101THM101PR-101空氣溫度采集模塊空氣溫濕度采集模塊光量子采集模塊溫度測(cè)量范圍：-9.9+70CC溫度測(cè)量精度：C5溫度測(cè)量范圍：-9.9+70CC溫度測(cè)量精度：C5濕度測(cè)量范圍：0100%

31、RH濕度測(cè)量精度：RH%5測(cè)量范圍：02000uom1/s/m2測(cè)量精度：%5江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文16機(jī)在整個(gè)工作過(guò)程的恒定的溫度和濕度數(shù)據(jù),或者通過(guò) LED 顯示屏顯示當(dāng)前的溫度和濕度值。傳感器模塊等其他工作。c)傳感器的通信命令和數(shù)據(jù)格式 101 溫度和 濕度采集模塊,例如引入傳感器通信命令和數(shù)據(jù)格式。THM101 溫度和濕度采集模塊的通信采用“電話(huà)答復(fù)”的方法。平時(shí)在工作中,RS - 232接口模塊的單片機(jī)控制電路在接收狀態(tài),一旦接到電話(huà)的命令來(lái)到公共汽車(chē)后,立即地址和命令解析調(diào)用的命令,并將地址與存儲(chǔ)在 EEPROM 網(wǎng)站的地址,如果地址是符合這個(gè)網(wǎng)站,這個(gè)網(wǎng)站立即調(diào)用指令給定

32、溫度或濕度數(shù)據(jù)發(fā)送回復(fù)。3.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器a)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選型模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)是一個(gè)非常重要的技術(shù)在數(shù)字測(cè)量和控制系統(tǒng)。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片種類(lèi)非常多,選擇變頻器要從速度還有準(zhǔn)確性,綜合考慮。通過(guò)分析和比較逐次逼近的 A / D 轉(zhuǎn)換器的性能最合適。轉(zhuǎn)換速度和準(zhǔn)確度的溫和,國(guó)內(nèi)更多使用的是 ADC0808/0809 ADC0801 等。選擇這里的廣泛應(yīng)用逐次逼近 ADC0809 芯片。ADC0809 配置如圖所示。12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeDDate:31-M ay-2007Sheet of File:C:Documents and

33、SettingsAdministrator桌桌wangfan1.ddbDrawn By:IN-026msb2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN-312-714lsb2-817IN-42EOC7IN-53ADD-A25IN-64ADD-B24ADD-C23IN-75ALE22ref(-)16ENABLE9ST ART6ref(+)12CLOCK10U?ADC0809圖 3-7 ADC0809 管腳配置b)ADC0809 引腳配置及其接口電路設(shè)計(jì)圖中多路開(kāi)關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量分時(shí)輸入，共用一個(gè)A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這是一種

34、經(jīng)濟(jì)的多路數(shù)據(jù)采集方法。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì) A、B、C 3 個(gè)地址位進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，其江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文17abfcgdeDPY1245679abcdefg10dpdpcom3com8轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)三態(tài)輸出鎖存器存放、輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，。3.3 人機(jī)對(duì)話(huà)接口電路設(shè)計(jì)3.3.1 LED 顯示接口電路的設(shè)計(jì) 通常在微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中,顯示的信息,包括一個(gè)顯示的數(shù)據(jù)和信息等。其中一個(gè)常用的顯示是:LED 發(fā)光二極管顯示也被稱(chēng)為發(fā)光數(shù)碼管,液晶 LCD 和 CRT圖形顯示等。相比之下,并考慮系統(tǒng)的功能,在這里選擇簡(jiǎn)單和常用的七段數(shù)碼顯示、LED 數(shù)

35、碼管形狀如圖 3 - 8 所示。其外部有 10 針,包括 3、8 針為公共(也稱(chēng)為可選側(cè)段銷(xiāo)的其余部分。由于 LED顯示屏工作電壓較低,體積小,低消費(fèi)、寬工作溫度范圍(30 + 85),使用壽命長(zhǎng)圖3-8 LED 引腳圖約十萬(wàn)小時(shí)，成本低、機(jī)械強(qiáng)度高、亮度適中,靈活配置很容易與 TTL 數(shù)字邏輯電路和單片機(jī)接口簡(jiǎn)單,方便,可以直接連接銷(xiāo),響應(yīng)速度快,豐富的色彩和其他特征,是最常用的智能儀表,顯示的輸出指標(biāo)和數(shù)據(jù)可以顯示的信息。3.4 信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)處理你的數(shù)據(jù)采集設(shè)備轉(zhuǎn)化成一套完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),它是通過(guò)幫助你直接連接到一個(gè)廣泛的傳感器和信號(hào)類(lèi)型(從熱電偶到高電壓信號(hào))。整體性能和準(zhǔn)確性的關(guān)

36、鍵信號(hào)處理技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以 10 次。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文18信號(hào)處理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是被測(cè)信號(hào)通過(guò)放大、濾波等操作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)采集設(shè)備可以識(shí)別。指的是使用的內(nèi)部電路(如過(guò)濾、轉(zhuǎn)換器、放大器等)。改變輸入信號(hào)類(lèi)型和輸出。因?yàn)橐恍┕I(yè)信號(hào)是高電壓、電流、浪涌,等等,不能正確識(shí)別系統(tǒng),必須澄清調(diào)整。 一般采集卡與可編程增益,但對(duì)信號(hào)處理,你要取決于收集的特征信號(hào),如果信號(hào)很小,將信號(hào)放大處理采集卡的范圍是確定如果干擾較大,考慮過(guò)濾前集合。信號(hào)電路如圖 3 - 9 所示。 12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeDDate:31-May-20

37、07Sheet of File:C:Documents and SettingsAdministrator桌桌wangfan1.ddbDrawn By:761U4BCA139542312U4ACA139R10RES1R12RES1R9RES112345J3CON5R3POT1CE19A 06A 17A 28A 39A 416A 517CP18IN 021IN 122IN 223IN 324IN 44IN 53IN 62IN 71VOUT11SCALE ADJ12U?PLUGR?POT1A00A01A02CPPCEEX013X114X215X312X41X55X62X74INH6A11B10C9

38、VEE7X3U?4051A03A04A05INHGNDA03A04A05+12VGND圖 3-9 反向比例電路第四章第四章 電氣控制電路設(shè)計(jì)電氣控制電路設(shè)計(jì)4.14.1 電氣控制電路電氣控制電路4.1.14.1.1 電氣控制電路的設(shè)計(jì)電氣控制電路的設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)的溫室控制設(shè)施:水泵、風(fēng)扇、遮陽(yáng)簾和側(cè)窗,等。樹(shù)蔭下窗簾,側(cè)窗中的電氣控制考慮機(jī)器的積極和反向。主電路如圖4 - 1所示,控制電路如圖4 - 2所示:江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文193333 遮蔭簾 排風(fēng)扇 水泵 側(cè)窗 圖 4-1 主電路設(shè)計(jì)圖4-2 控制電路設(shè)計(jì)圖4.1.2 工作原理在圖 4 - 1 主電路的電氣電路,可分為 M1,M2,M

39、3,M4 四部分,控制循環(huán)可以分解成相應(yīng)的四個(gè)基本環(huán)節(jié)。四個(gè)基本鏈路控制電機(jī) M1,M2,M3,M4。下面描述遮陽(yáng)窗簾 M1,例如,控制過(guò)程如下:開(kāi)關(guān)斷路器關(guān)閉了 QS,按下開(kāi)始按鈕 SB2,接觸器 KM1 吸引線圈電,其主江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文20要接觸 KM1 關(guān)閉,M1 是遮陽(yáng)簾電機(jī)。同樣,摁下按鈕 SB3,由于改變了極性?xún)上嗟娜嚯娫?電動(dòng)機(jī)停止前進(jìn),逆轉(zhuǎn)。按下停止按鈕 SB1,吸引了接觸器的線圈,其主要接觸,遮陽(yáng)簾電機(jī) M1 失去電力關(guān)閉。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文21第五章第五章 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)5.15.1 軟件設(shè)計(jì)工具的選用軟件設(shè)計(jì)工具的選用5.1.15.1.1 編程語(yǔ)

40、言的選用編程語(yǔ)言的選用本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)使用的語(yǔ)言是Visual Basic(VB)。VB語(yǔ)言是一個(gè)面向?qū)ο蟮腤indows應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具,它是基于對(duì)象并使用事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)事件反應(yīng)的Windows操作系統(tǒng),效率高,簡(jiǎn)單,容易學(xué)習(xí)和強(qiáng)大的功能。Visual Basic提供了大量的控件,可用于界面設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)各種功能,程序員可以通過(guò)鑄造操作用戶(hù)界面設(shè)計(jì)。使用現(xiàn)有的技能和技術(shù),將能夠創(chuàng)建傳統(tǒng)的客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器,網(wǎng)絡(luò),和微軟事務(wù)服務(wù)器可重用的ActiveX組件的體系結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中用到了Visual Basic中以下幾個(gè)主要控件：表5-1 本設(shè)計(jì)常用到的控件控件名稱(chēng)主要作用Data控件數(shù)據(jù)控制允許從一個(gè)記錄到

41、另一個(gè)記錄,并顯示和操作的數(shù)據(jù)連接控制記錄DataGrid控件數(shù)據(jù)網(wǎng)格控制是最基本的數(shù)據(jù)交互控制之一,是數(shù)據(jù)源和用戶(hù)之間的接口DataCombo控件數(shù)據(jù)組合控件組合框是一個(gè)數(shù)據(jù)綁定,它由一個(gè)額外的數(shù)據(jù)源自動(dòng)填充字段,并且可以選擇性地更新另一個(gè)數(shù)據(jù)源的字段在一個(gè)相關(guān)的表MSCHART控件它的功能是將表添加到應(yīng)用程序中,使用它來(lái)創(chuàng)建文章,包括線、餡餅等不同類(lèi)型的2 d或3 d圖表5.1.25.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的選用數(shù)據(jù)庫(kù)的選用使用微軟 Access2003 數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。是一個(gè)中小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),簡(jiǎn)單易用,功能強(qiáng)大,與其它數(shù)據(jù)庫(kù)有一個(gè)良好的界面。用戶(hù)可以輕松地使用和數(shù)據(jù)庫(kù),如創(chuàng)建和編輯數(shù)據(jù)表、設(shè)計(jì)和

42、使用各種工具來(lái)查詢(xún)查詢(xún)操作,設(shè)計(jì)和使用的形式,生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和打印語(yǔ)句,使用宏,網(wǎng)頁(yè)的設(shè)計(jì)和使用等。 數(shù)據(jù)庫(kù),不僅可以處理自己還可以處理一些其他數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)管理軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)文件,可以識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù),信息技術(shù)的應(yīng)用,Btrieve 格式文件,如數(shù)據(jù)庫(kù),并支江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文22持開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)連接(ODBC)標(biāo)準(zhǔn)的 SQL 5.25.2 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)5.2.15.2.1 軟件設(shè)計(jì)的總體框架軟件設(shè)計(jì)的總體框架總體框架的設(shè)計(jì)目的是按照完成任務(wù)。遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊,遠(yuǎn)程設(shè)備控制模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊和一個(gè)用戶(hù)注冊(cè)和登錄模塊。遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊,主要功能是實(shí)現(xiàn)機(jī)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中,并顯示在用戶(hù)界面的

43、同時(shí),這些參數(shù)包括溫度、濕度、光、表面溫度、水和潛力,地形、編號(hào)和測(cè)試的日期和時(shí)間數(shù)據(jù)的溫室等等。任務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊、歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理和操作,包括添加溫室和標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)參數(shù)設(shè)置,通過(guò)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較的時(shí)候,終于知道操作者的操作行為。用戶(hù)注冊(cè)和登錄模塊,主要是為了防止非工作人員的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)信息的破壞,為了安全,所以應(yīng)該設(shè)置一個(gè)注冊(cè)的用戶(hù)界面,通過(guò)接口遠(yuǎn)程溫室監(jiān)控系統(tǒng)操作和管理。各個(gè)模塊之間的關(guān)系如圖 5 - 1 如下所示:主界面遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊遠(yuǎn)程設(shè)備控制模塊用戶(hù)登陸注冊(cè)模塊溫度濕度光照度地表濕度地勢(shì)水勢(shì)排風(fēng)扇側(cè)窗氣泵溫度編號(hào)遮蔭簾圖 5-1 模塊結(jié)構(gòu)圖5.2.

44、2 各個(gè)模塊的細(xì)化a)遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文23遠(yuǎn)程參數(shù)檢測(cè)模塊是系統(tǒng)的核心模塊,操作員主要通過(guò)模塊來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)的控制和操作。機(jī)器的數(shù)據(jù)到電腦后,系統(tǒng)將首先從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)表中相應(yīng)的字段,然后實(shí)時(shí)顯示在用戶(hù)界面。該模塊的流程圖如下 5 - 2 所示。開(kāi)始是否有新數(shù)據(jù)是否選擇溫室數(shù)據(jù)顯示結(jié)束NNYY圖 5-2 遠(yuǎn)程參數(shù)檢測(cè)模塊b)數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊 數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊的功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和操作的各種參數(shù),以確保數(shù)據(jù)的安全運(yùn)行,通過(guò)此模塊可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)等參數(shù)值的數(shù)據(jù),您可以添加一個(gè)新的溫室,完成所有數(shù)據(jù)庫(kù)表中的數(shù)據(jù)。模塊設(shè)計(jì)流程圖如圖 5 - 3 所示。開(kāi) 始新增加溫室該

45、溫室存在？創(chuàng)建新記錄集NY江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文24圖 5-3 數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊c)遠(yuǎn)程設(shè)備控制模塊在遠(yuǎn)程設(shè)備控制模塊的功能主要是機(jī)器的一些數(shù)據(jù)分析后的設(shè)備由操作員根據(jù)溫室遠(yuǎn)程控制的具體情況。當(dāng)模塊控制應(yīng)該首先了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)狀態(tài)判斷設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。控制流程圖如 5 - 4 所示。開(kāi) 始新增加溫室該溫室存在？創(chuàng)建新記錄集NY圖 5-4 遠(yuǎn)程設(shè)備控制模塊d)用戶(hù)注冊(cè)和登錄模塊用戶(hù)注冊(cè)和登錄模塊,主要是為了防止非工作人員的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)信息的破壞,為了安全,所以應(yīng)該設(shè)置一個(gè)注冊(cè)的用戶(hù)界面,通過(guò)接口遠(yuǎn)程溫室監(jiān)控系統(tǒng)操作和管理。必須首先確定數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)是否存在,如果存在,所以如果密

46、碼是正確的。如果有一個(gè)新用戶(hù)注冊(cè),應(yīng)首先確定一個(gè)新的用戶(hù)名和原始用戶(hù)名重復(fù)。然后完成添加一個(gè)新用戶(hù)。用戶(hù)注冊(cè)和登錄的流程圖如 5 5 所示,和 5 - 6。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文25添加新用戶(hù)判斷此用戶(hù)是否存在添加用戶(hù)密碼修改數(shù)據(jù)庫(kù)信息結(jié)束YN圖 5-5 用戶(hù)注冊(cè)用戶(hù)登錄該用戶(hù)是否存在密碼是否正確登錄成功輸入密碼YNYN圖 5-6 用戶(hù)登錄5.35.3 建立一個(gè)人機(jī)交互界面建立一個(gè)人機(jī)交互界面人機(jī)交互界面稱(chēng)為用戶(hù)界面,是指人們與系統(tǒng)交互的方式和方法。人機(jī)交互界面是用戶(hù)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)面向用戶(hù)的視覺(jué)窗口。一般窗口是一個(gè)直觀和適當(dāng)?shù)牟僮?功能強(qiáng)大,反映快速的人機(jī)交互界面,它可以大大提高系統(tǒng)的實(shí)用

47、性和活力。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文265.3.1 人機(jī)交互界面的基本概念 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)主要是為了解決人機(jī)交互相關(guān)的用戶(hù)分析、任務(wù)分析、開(kāi)發(fā)過(guò)程的相互作用等問(wèn)題。友好的人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)原則是:確定使用對(duì)象,用戶(hù)控制、直接、敏捷性、一致性、反饋、清晰、美觀性,寬容,易用性,象征性的。5.3.2 人機(jī)交互界面的組成一般來(lái)說(shuō),人機(jī)交互界面,窗口菜單,圖形,按鈕和對(duì)話(huà)框。細(xì)節(jié)見(jiàn)表5 - 2:表5-2 人機(jī)交互界面的組成組成說(shuō)明窗口文章標(biāo)題欄、菜單欄、移動(dòng)(橫向和縱向),狀態(tài)欄,和控制桿;微軟的Windows操作系統(tǒng)可以調(diào)用窗口技術(shù)的典范。菜單常見(jiàn)的菜單包括:菜單,彈出菜單欄,下拉菜單、圖標(biāo)、菜

48、單、等等,用戶(hù)主要是通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊的操作菜單,鍵盤(pán)或觸摸屏圖表是一種常見(jiàn)的圖形界面對(duì)象,它是一個(gè)小的,簡(jiǎn)潔的圖形符號(hào)。它的設(shè)計(jì)是基于隱喻的概念和仿真。圖標(biāo)可以幫助用戶(hù)方便地通過(guò)接口調(diào)用函數(shù)按鈕常見(jiàn)的按鈕有:Windows、閃爍的按鈕,按鈕動(dòng)畫(huà)風(fēng)格圖形按鈕,熱點(diǎn)(Hotspot)按鈕,文本按鈕、圖形按鈕,等等對(duì)話(huà)框是一個(gè)彈出窗口,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),除了各種選項(xiàng)和關(guān)鍵操作,系統(tǒng)還可以需要提供一個(gè)對(duì)話(huà)框,允許用戶(hù)輸入更詳細(xì)的信息,并通過(guò)與用戶(hù)交互的對(duì)話(huà)框。它也是一個(gè)完整的系統(tǒng)多媒體交互式接口技術(shù)的特點(diǎn)之一。5.3.35.3.3 系統(tǒng)中各界面的創(chuàng)建系統(tǒng)中各界面的創(chuàng)建a)主界面的設(shè)計(jì)系統(tǒng)主界面由標(biāo)題欄、菜單欄

49、、主體和狀態(tài)欄。接口是溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文27的總體外觀。在相應(yīng)的窗口中,點(diǎn)擊按鈕會(huì)彈出這個(gè)時(shí)候管理可以在窗口進(jìn)行相應(yīng)的操作。 界面設(shè)計(jì)是使用 Visual Basic 語(yǔ)言文檔表單設(shè)計(jì)的想法,首先,VisualBasic項(xiàng)目,然后創(chuàng)建一個(gè)新 Windows 窗體,命名 Form1。標(biāo)題欄的形式將溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。一種形式的背景屬性設(shè)置背景像。除了添加 MainMenue 控制,然后輸入所單項(xiàng):遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫(kù)和信息管理、用戶(hù)注冊(cè)、遠(yuǎn)程設(shè)備控制、歷史、信息查詢(xún)等形式如圖 5 - 7 所示的接口。圖 5-7 主界面b)子界面的設(shè)計(jì)當(dāng)主窗口界面設(shè)計(jì)后,接下來(lái)的工作是設(shè)計(jì)

50、中的每個(gè)按鈕在菜單欄主要形式對(duì)應(yīng)的彈出子窗體。監(jiān)測(cè)的參數(shù)在彈出窗口輸入溫室的基本參數(shù)的信息。(1)遠(yuǎn)程參數(shù)檢測(cè)窗口的設(shè)計(jì)監(jiān)視窗口的動(dòng)態(tài)參數(shù)的設(shè)計(jì)步驟如下:步驟1:添加一個(gè)新的Windows應(yīng)用程序項(xiàng)目。第二步:將窗口的標(biāo)題欄“動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)。最大化,最小化按鈕設(shè)置為“False”。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文28第三步:打開(kāi)“工具箱”窗口,數(shù)據(jù)網(wǎng)格控件中添加Form2形成DbCombo控制和兩個(gè)數(shù)據(jù)控件。用于綁定一個(gè)溫室數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)量,另一個(gè)用于綁定參數(shù)分布數(shù)據(jù)庫(kù)表。第四步:設(shè)置每個(gè)控件的屬性。比如連接數(shù)據(jù)源名稱(chēng)、數(shù)據(jù)源的字段,等等是綁定。具體設(shè)計(jì)界面如圖5 - 8所示。圖5-8 遠(yuǎn)程參數(shù)監(jiān)測(cè)界面

51、設(shè)備控制界面的設(shè)計(jì)接口的功能是:溫室參數(shù)和設(shè)備運(yùn)營(yíng)商基于當(dāng)前狀態(tài)的信息,如控制遠(yuǎn)程設(shè)備的運(yùn)動(dòng),達(dá)到調(diào)整一些參數(shù)溫室的目的。界面的設(shè)計(jì)如圖5 - 9所示的屏幕。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文29圖5-9 設(shè)備控制界面數(shù)據(jù)庫(kù)管理界面的設(shè)計(jì) 通過(guò)適當(dāng)?shù)慕涌趯?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一和有效的管理。當(dāng)需要增加溫室可以添加通過(guò)接口完成溫室,與此同時(shí),新創(chuàng)建的一組記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。可以在任何時(shí)候修改所有參數(shù)值的溫室,促進(jìn)與電流進(jìn)行比較,來(lái)指導(dǎo)操作員的工作。其形式結(jié)構(gòu)如圖 5 - 10 所示。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文30圖5-10 數(shù)據(jù)庫(kù)管理界面新用戶(hù)注冊(cè)窗口的設(shè)計(jì) 為了使不同的運(yùn)營(yíng)商系統(tǒng)的管理和維護(hù),可以設(shè)計(jì)一個(gè)新用戶(hù)注

52、冊(cè)界面,增加運(yùn)營(yíng)商的數(shù)量,接口與用戶(hù)數(shù)據(jù)表在數(shù)據(jù)庫(kù)中。圖 5 - 11 所示。圖 5-11 新用戶(hù)注冊(cè)界面用戶(hù)登錄界面的設(shè)計(jì)江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文31 用戶(hù)登錄界面是人機(jī)交互界面的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),它的主要功能是提供安全與穩(wěn)定,簡(jiǎn)單明了,操作方便用戶(hù)環(huán)境,用戶(hù)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和控制的溫室設(shè)備。啟動(dòng)程序,首先彈出窗口。通過(guò)合法的輸入用戶(hù)名和密碼,可以進(jìn)入操作系統(tǒng)的接口。結(jié)果如圖5 - 12所示。圖5-12 用戶(hù)登錄界面歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)窗口的設(shè)計(jì) 界面主要完成查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的圖形顯示。操作員可以隨時(shí)知道經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的溫室參數(shù)的各種變化。第 5 - 13 所示圖。江蘇信息

53、職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文32圖5-13 歷史記錄打印界面 5.3.4 主要控件功能的實(shí)現(xiàn)主要控制程序的使用包括:菜單控件,用戶(hù)登錄、新用戶(hù)注冊(cè),數(shù)據(jù)庫(kù)連接控制,MsChart控制,和溫室參數(shù),根據(jù)歷史記錄的查詢(xún),歷史數(shù)據(jù)的圖表示等。a)建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接有不同的方式連接數(shù)據(jù)庫(kù),是一種常用的方法是使用數(shù)據(jù)向?qū)?使用數(shù)據(jù)適配器組件建立連接,可以讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是用于數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)表和各種控制是通過(guò)數(shù)據(jù)控制的連接。b)用戶(hù)注冊(cè)和密碼登錄界面功能的實(shí)現(xiàn)用戶(hù)注冊(cè)和登錄界面,主要是為了防止非工作人員的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)信息的破壞,為了安全,所以應(yīng)該設(shè)置一個(gè)注冊(cè)的用戶(hù)界面,通過(guò)接口遠(yuǎn)程溫室監(jiān)控

54、系統(tǒng)操作和管理。必須首先確定數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)是否存在,如果存在,所以如果密碼是正確的。如果有一個(gè)新用戶(hù)注冊(cè),應(yīng)首先確定一個(gè)新的用戶(hù)名和原始用戶(hù)名重江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文33復(fù)。然后完成添加一個(gè)新用戶(hù)。其界面控件設(shè)置如上所示5 5、5 - 6。具體碼:見(jiàn)附件江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文34結(jié)結(jié)束語(yǔ)束語(yǔ)本畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)很大的大學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)。經(jīng)歷軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程,在每一個(gè)步驟來(lái)解決問(wèn)題和解決方法。畢業(yè)設(shè)計(jì)通過(guò)熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容和理解系統(tǒng)的各個(gè)模塊之間的關(guān)系,收集大量的信息數(shù)據(jù),上位機(jī)的總體設(shè)計(jì)流程圖,流程圖的每個(gè)模塊的細(xì)化和分析盡量修改模塊包括所有情況在系統(tǒng)操作的過(guò)程中,熟悉編程開(kāi)發(fā)工具的使用(V

55、B語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)),計(jì)算機(jī)應(yīng)用和程序模塊與其他同學(xué)這樣一個(gè)過(guò)程。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間較短,所以?xún)蓚€(gè)月的時(shí)間讓整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試和運(yùn)行正確,是很困難的。因此,軟件設(shè)計(jì)工作完成的系統(tǒng)詳細(xì)的流程圖,根據(jù)流程圖的總體框架設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面的結(jié)構(gòu),和內(nèi)部的特定功能只是部分屬實(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)使用的整個(gè)過(guò)程主要包括基礎(chǔ)知識(shí)在大學(xué)學(xué)到的知識(shí)。此外,參考大量的相關(guān)信息在圖書(shū)館,和大量的記錄,學(xué)到了很多在課堂上沒(méi)有的知識(shí),擴(kuò)大自己的知識(shí),而且還學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)有更深入的理解,提高他們的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力,使自己深深意識(shí)到自我創(chuàng)新的重要性,在軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,加強(qiáng)每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員之間的相互合作的重要性。為未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作奠定了良好的基礎(chǔ)

56、。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文35致謝致謝 經(jīng)過(guò)一學(xué)期多的設(shè)計(jì),終于走到盡頭,事實(shí)上,設(shè)計(jì)完成,除了個(gè)人的研究,沒(méi)有很多人的幫助。首先,感謝我的導(dǎo)師老師,云的高度高老師給了我的設(shè)計(jì)思路,讓我有計(jì)劃地研究,在后期設(shè)計(jì)過(guò)程提供指導(dǎo)。第二,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我的同學(xué)也給了我很大的幫助,當(dāng)我在實(shí)驗(yàn)室里一個(gè)神秘的問(wèn)題,旁邊的同學(xué)總是能給我想法或在其他方面幫助。在整體的設(shè)計(jì)中,同一宿舍的室友也給了我很大的幫助,經(jīng)常在夜深人靜的時(shí)候,也能看到臥室周?chē)娜嗽谝黄鹞业难芯恐形也荒芙鉀Q這個(gè)問(wèn)題。這一發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中,我不僅提高自己,也獲得了很多的、趣在畢業(yè),再次感謝所有關(guān)心我的老師和同學(xué)。江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)

57、院畢業(yè)論文36參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn)1 梁婧宇.智能溫室環(huán)境溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)D.太原：太原理工大學(xué)，20052張艷麗，楊仁弟.數(shù)字溫濕度傳感器 SHT11 及其應(yīng)用J.工礦自動(dòng)化, 2007，(03)：113-115.3張昱，陸文龍，宋治文.遙控式土壤溫、濕度數(shù)據(jù)采集儀的研制開(kāi)發(fā)J.天津農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006，(03) ：42-43.4張冬林，林李鑫，戴梅，全雷旺.基于 DHT11 的低成本蠶室溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，（18)：14-15.5鐘曉偉，宋蟄存.基于單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)室溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備， 2010，38(01)：39-42.

58、6倪天龍.單總線傳感器 DHT11 在溫濕度測(cè)控中的應(yīng)用J.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2010，(06)：60-62. 7 沙占友，薛樹(shù)琦，葛家怡.濕度傳感器的發(fā)展趨勢(shì)J.電子技術(shù)應(yīng)用，2003，29(07)：6-7.8 喻曉莉，楊堅(jiān)，倪彥.濕度傳感器的選用及發(fā)展趨勢(shì)J.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2009，28(2)107-110. 9 易順明.基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34(07)：55-58.10 張明洋.基于 AT89C51 單片機(jī)的溫室大棚溫濕度測(cè)控系統(tǒng)J.黎明職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，（02) ：25-30. 江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文37附附錄錄新用戶(hù)注冊(cè)

59、如下：Private Sub Command1_Click()If Text1.Text = Then exitmsg = MsgBox(請(qǐng)輸入用戶(hù)名！, 0 + 64, 提示窗口) ElseIf Text1.Text = Data1.Recordset.Fields(操作員) Then exitmsg = MsgBox(此用戶(hù)名已存在，請(qǐng)重新輸入！, 0 + 48, 提示窗口) Text1.Text = Text2.Text = Text1.SetFocus ElseIf Text2.Text = Then exitmsg = MsgBox(請(qǐng)輸入密碼！, 0 + 32, 提示窗口) Tex

60、t2.SetFocus Else 保存操作員及密碼 Data1.Recordset.AddNew Data1.Recordset.Fields(操作員) = Text1.Text Data1.Recordset.Fields(密碼) = Text2.Text Data1.Recordset.Update 更新記錄 Data1.Refresh Text1.Text = : Text2.Text = exitmsg = MsgBox(操作員設(shè)置成功！, 0 + 48, 提示窗口)End IfEnd Sub用戶(hù)登錄代碼如下：Private Sub Command1_Click()If Data2.Recordset.BOF = False Then