單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)研究

黃承江

[摘 要] 通過(guò)對(duì)單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)的深入研究，分析了監(jiān)控系統(tǒng)中軟件以及硬件的設(shè)計(jì)，并對(duì)將單片機(jī)AT89852作為該監(jiān)控系統(tǒng)的核心，通過(guò)軟件delphi完成系統(tǒng)的仿真等內(nèi)容做了詳細(xì)的闡述。從結(jié)果來(lái)看，該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不僅操作方便簡(jiǎn)單、性價(jià)比高，且人機(jī)界面好，具有較高的自動(dòng)化程度，因而具有非常廣闊的應(yīng)用前景以及推廣價(jià)值。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機(jī)；大棚溫濕度；遠(yuǎn)程監(jiān)控；設(shè)計(jì)研究

[中圖分類號(hào)] TP277，TP368.1 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）28-0109-01

一、遠(yuǎn)程監(jiān)控的模塊組成分析

在單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)中，主要采用的是DS18B20來(lái)采集溫度，并采用HM1500LF來(lái)采集濕度。因而整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控的主體則由DS18B20與HM1500LF這兩個(gè)設(shè)備構(gòu)成。通過(guò)相關(guān)的檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)這兩個(gè)設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，即在上位機(jī)中輸入采集到的各種數(shù)據(jù)，這樣就能達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控大棚內(nèi)溫濕度情況的目的。在對(duì)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，如果其與設(shè)定的闕值存在較大的差異，則該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并對(duì)大棚內(nèi)的溫濕度進(jìn)行調(diào)正，直到與設(shè)定闕值相符為止。在該系統(tǒng)中，上位機(jī)又稱之為PC機(jī)，它主要是利用delphi軟件來(lái)編寫(xiě)相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，且能夠直接設(shè)置上下限溫度數(shù)值，以及讀取PC機(jī)中的數(shù)據(jù)。同時(shí)，其還能對(duì)PC機(jī)內(nèi)部的相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行操作和控制，并達(dá)到調(diào)節(jié)大棚溫濕度的目的。

二、遠(yuǎn)程監(jiān)控中的數(shù)據(jù)采集模塊分析

（一）DS18B20

單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)中，這種溫度傳感器傳輸數(shù)據(jù)的方式主要是單總線的形式，即能夠在同一條線上進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出和輸入，結(jié)合這種思路，針對(duì)時(shí)序而言，該傳感器必須達(dá)到較高的相關(guān)要求。而在大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，其能夠利用較為精準(zhǔn)的延時(shí)來(lái)保證整個(gè)時(shí)序的有效性。并且還能夠利用_nop_（ ）這一指令，來(lái)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的延時(shí)。在該監(jiān)控系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)DS18B20這一傳感器進(jìn)行分析，其時(shí)序延時(shí)的規(guī)格讀寫(xiě)主要包括15微秒、45微秒、90微秒、270微秒以及540微秒等，因此通過(guò)傳感器所具備的較為精準(zhǔn)的延時(shí)，就能對(duì)溫度傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的讀寫(xiě)以及初始化。

（二）HM1500LF

在單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)的過(guò)程中，HM1500LF這種濕度傳感器，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，能夠?qū)ο鄬?duì)濕度與用電容量之間的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行充分的利用，并且還能對(duì)濕敏電容進(jìn)行合理的選用。在整個(gè)HM1500LF傳感器中，為了確保模擬電路能夠?qū)ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行永久保持，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的過(guò)程中，就需要將測(cè)量濕度的電路信號(hào)，適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)變成能夠進(jìn)行傳輸以及存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)。且將HM1500LF與DS2450有效結(jié)合起來(lái)，就能構(gòu)成一個(gè)數(shù)字濕度傳感器，從而使其能夠最大限度地發(fā)揮出作用。

三、單片機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控的軟件分析

（一）系統(tǒng)主程序

在單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，其主要的程序就是監(jiān)控系統(tǒng)。在運(yùn)行該系統(tǒng)的程序之后，先要將初始化的相關(guān)工作做好，并且要將各項(xiàng)參數(shù)值調(diào)整到初始狀態(tài)。在初始化設(shè)置實(shí)施之后，該系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入直接測(cè)量溫度的環(huán)節(jié)，這時(shí)當(dāng)前的大棚溫濕度就能被系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量出來(lái)，然后在LCD將測(cè)量的結(jié)果顯示出來(lái)。

（二）溫度傳感器子程序

為了對(duì)溫度傳感器這一子程序進(jìn)行更好的調(diào)用，就必須完成溫度傳感功能指令、ROM操作指令以及初始化這三個(gè)步驟。因此在操作的過(guò)程中，必須對(duì)這三個(gè)步驟按照順序，進(jìn)行嚴(yán)格的執(zhí)行，這樣才能確保溫度傳感器能夠返回到初始值狀態(tài)。

（三）液晶顯示子程序

在應(yīng)用液晶顯示器的過(guò)程中，復(fù)位是非常關(guān)鍵的步驟。通常情況下，復(fù)位指的對(duì)初始化的程序指令以及內(nèi)部的RESET電路進(jìn)行復(fù)位。因此，在設(shè)計(jì)單片機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件的過(guò)程中，必須對(duì)這一子程序予以重視。

（四）串口通信子程序

單片機(jī)在通用微信或者實(shí)施通信的過(guò)程中，首先需要設(shè)置一定的串行口波特率。通常將單片機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的波特率設(shè)置為9600 b/s，不用校驗(yàn)奇偶，且停止位為1位。在串口通信程序中，利用相應(yīng)的查詢或者中斷的方式，在對(duì)子程序發(fā)送一定的查詢以及中斷占用資源的過(guò)程中，單片機(jī)就必須通過(guò)中斷的方式，實(shí)現(xiàn)子程序的接受和查詢。另外，通過(guò)對(duì)PC機(jī)的軟件進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，可以看出起控制界面非常友好，因而非常適合用戶進(jìn)行直接操作。

綜上所述，通過(guò)對(duì)單片機(jī)下的大棚溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)的研究和分析，可以看出，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化的監(jiān)控大棚溫濕度，就能及時(shí)地對(duì)大棚的溫濕度進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，并且還能有效地提升該監(jiān)控系統(tǒng)的各種性能。

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