**單片機設計介紹，基于51單片機zigbee溫室大棚監控系統
文章目錄
- 一 概要
- 二、功能設計
- 設計思路
- 三、 軟件設計
- 原理圖
- 五、 程序
- 六、 文章目錄
一 概要
??基于51單片機和Zigbee技術的溫室大棚監控系統是一種用于監測和控制溫室大棚環境的設備。以下是一個基本的設計介紹：
硬件部分：
- 51單片機：選擇適合的51系列單片機，如AT89S52。
- Zigbee模塊：用于通過無線信號進行數據傳輸和通信。常用的Zigbee模塊包括XBee、CC2530等。
- 傳感器：使用溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等，用于監測溫室大棚內的環境參數。
- 執行器：如風機、水泵、燈光等，用于對溫室大棚內環境進行控制。
- 其他組件：電源、連接線、繼電器等。
軟件部分：
- 程序設計：使用匯編語言或C語言編寫嵌入式程序，實現數據采集、處理、傳輸等功能。
- Zigbee通信：通過Zigbee協議實現無線數據傳輸和通信，將溫室大棚環境數據發送到主控制器或監控中心。
- 數據處理與顯示：將傳感器采集到的數據進行處理和分析，并通過液晶顯示屏或其他顯示設備展示給用戶。
- 控制策略：根據設定的溫室大棚環境要求和控制算法，控制執行器的開關狀態，實現溫度、濕度、光照等參數的調節。
系統工作流程：
- 傳感器采集溫室大棚內的環境參數數據，如溫度、濕度、光照等。
- 單片機對采集到的數據進行處理和分析。
- 處理后的數據通過Zigbee通信模塊發送給主控制器或監控中心。
- 主控制器或監控中心接收到數據后，進行數據顯示和控制操作。
- 根據設定的控制策略，控制執行器的開關狀態，調節溫室大棚內的環境參數。
- 監控系統持續監測溫室大棚內的環境參數，并根據需要發送報警信號或提醒信息。
需要注意的是，溫室大棚監控系統的設計應考慮系統的穩定性、可靠性和安全性，確保能夠及時準確地監測和控制溫室環境，提高農作物的生長效果和產量。同時，還需要根據實際情況靈活調整系統的參數和控制策略。
二、功能設計
硬件組成：51單片機+蜂鳴器+zigbee模塊+DHT11溫濕度傳感器+按鍵+風扇等；
功能：
1.系統主要分為主機和從機，從機負責采集數據，并發送給主機；主機將從機發送到的數據進行顯示，并判斷是都需要報警或者開啟風扇；
2.從機設置有3個是設置鍵，從左到右為設置鍵，加1鍵，減1鍵；
3.當設置鍵未按下時，加1鍵為切換當前界面，開機默認為溫濕度1的數據，切換后為溫濕度2的數據；
當設置鍵按下，進入溫度閾值設置模式，加1鍵按下，閾值加一；減一鍵按下，閾值減一；閾值的范圍為：0-255；再按下，進入濕度閾值設置模式；
4.zigbee系統下可以掛載多個從機；
設計思路
設計思路
文獻研究法：搜集整理相關單片機系統相關研究資料，認真閱讀文獻，為研究做準備；
調查研究法：通過調查、分析、具體試用等方法，發現單片機系統的現狀、存在問題和解決辦法；
比較分析法：比較不同系統的具體原理，以及同一類傳感器性能的區別，分析系統的研究現狀與發展前景；
軟硬件設計法：通過軟硬件設計實現具體硬件實物，最后測試各項功能是否滿足要求。
三、 軟件設計
本系統原理圖設計采用Altium Designer19，具體如圖。在本科單片機設計中，設計電路使用的軟件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能強大，可以設計硬件電路的原理圖、PCB圖，且界面簡單，易操作，上手快。Altium Designer19是一款專業的整的端到端電子印刷電路板設計環境，用于電子印刷電路板設計。它結合了原理圖設計、PCB設計、多種管理及仿真技術，能夠很好的滿足本次設計需求。
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仿真實現
本設計利用protues8.7軟件實現仿真設計，具體如圖。
Protues也是在單片機仿真設計中常用的設計軟件之一，通過設計出硬件電路圖，及寫入驅動程序，就能在不實現硬件的情況進行電路調試。另外，protues還能實現PCB的設計，在仿真中也可以與KEIL實現聯調，便于程序的調試，且支持多種平臺，使用簡單便捷。
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原理圖
五、 程序
本設計利用KEIL5軟件實現程序設計，具體如圖。作為本科期間學習的第一門編程語言，C語言是我們最熟悉的編程語言之一。當然，由于其功能強大，C語言是當前世界上使用最廣泛、最受歡迎的編程語言。在單片機設計中，C語言已經逐步完全取代匯編語言，因為相比于匯編語言，C語言編譯與運行、調試十分方便，且可移植性高，可讀性好，便于燒錄與寫入硬件系統，因此C語言被廣泛應用在單片機設計中。keil軟件由于其兼容單片機的設計，能夠實現快速調試，并生成燒錄文件，被廣泛應用于C語言的編寫和單片機的設計。
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六、 文章目錄
目 錄
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系統設計 2
1.1 主控系統方案設計 2
1.2 傳感器方案設計 3
1.3 系統工作原理 5
2 硬件設計 6
2.1 主電路 6
2.1.1 單片機的選擇 6
2.2 驅動電路 8
2.2.1 比較器的介紹 8
2.3放大電路 8
2.4最小系統 11
3 軟件設計 13
3.1編程語言的選擇 13
4 系統調試 16
4.1 系統硬件調試 16
4.2 系統軟件調試 16
結 論 17
參考文獻 18
附錄1 總體原理圖設計 20
附錄2 源程序清單 21
致 謝 25
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