基于51單片機的蔬菜大棚溫濕度智能控制系統程序設計

ID:395590 · 發表于 2019-11-25 19:02

基于51單片機的蔬菜大棚溫濕度智能控制系統設計模塊使用：使用dht11、74hc595數碼管模塊、繼電器模塊
任務

1）根據檢測到的溫濕度信息控制通風與加熱；

2）采用MCU、溫濕度傳感器、繼電器、按鍵、數碼管等；

3）通過按鍵設定大棚溫濕度報警值；

4）上傳信息到PC機；

5）當溫度或適度超限時用繼電器控制小燈狀態模擬相應動作的發生。

單片機源程序如下:

////////////////////////////////////////////////////10.3 17:58////////////////////////////////////////////////////////
#include <reg52.h> //包含頭文件，一般情況不需要改動，頭文件包含特殊功能寄存器的定義
#include <intrins.h>
#include <math.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit RS = P1^0; //定義端口
sbit RW = P1^1;
sbit EN = P2^5;
sbit DU = P2^0;
sbit WE = P2^1;
sbit Data = P3^6;//定義數據線
uchar rec_dat[19]; //用于顯示的接收數據數組
#define RS_CLR RS=0
#define RS_SET RS=1
#define RW_CLR RW=0
#define RW_SET RW=1
#define EN_CLR EN=0
#define EN_SET EN=1
#define DataPort P0
void cmg88()//關數碼管，點陣函數
{
DU=1;
P0=0X00;
DU=0;
}
/*------------------------------------------------
uS延時函數，含有輸入參數 unsigned char t，無返回值
unsigned char 是定義無符號字符變量，其值的范圍是
0~255 這里使用晶振12M，精確延時請使用匯編,大致延時
長度如下 T=tx2+5 uS
------------------------------------------------*/
void DelayUs2x(unsigned char t)
{
while(--t);
}
/*------------------------------------------------
mS延時函數，含有輸入參數 unsigned char t，無返回值
unsigned char 是定義無符號字符變量，其值的范圍是
0~255 這里使用晶振12M，精確延時請使用匯編
------------------------------------------------*/
void DelayMs(unsigned char t)
{
while(t--)
{
//大致延時1mS
DelayUs2x(245);
DelayUs2x(245);
}
}
// 判忙函數
bit LCD_Check_Busy(void)
{
DataPort= 0xFF;
RS_CLR;
RW_SET;
EN_CLR;
_nop_();
EN_SET;
return (bit)(DataPort & 0x80);
}
// 寫入命令函數
void LCD_Write_Com(unsigned char com)
{
while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
RS_CLR;
RW_CLR;
EN_SET;
DataPort= com;
_nop_();
EN_CLR;
}
// 寫入數據函數
void LCD_Write_Data(unsigned char Data)
{
while(LCD_Check_Busy()); //忙則等待
RS_SET;
RW_CLR;
EN_SET;
DataPort= Data;
_nop_();
EN_CLR;
}
// 清屏函數
void LCD_Clear(void)
{
LCD_Write_Com(0x01);
DelayMs(5);
}
// 寫入字符串函數
void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)
{
if (y == 0)
{
LCD_Write_Com(0x80 + x); //表示第一行
}
else
{
LCD_Write_Com(0xC0 + x); //表示第二行
}
while (*s)
{
LCD_Write_Data( *s);
s ++;
}
}
// 寫入字符函數
void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data)
{
if (y == 0)
{
LCD_Write_Com(0x80 + x);
}
else
{
LCD_Write_Com(0xC0 + x);
}
LCD_Write_Data( Data);
}
// 初始化函數
void LCD_Init(void)
{
LCD_Write_Com(0x38); /*顯示模式設置*/
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x38);
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x38);
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x38);
LCD_Write_Com(0x08); /*顯示關閉*/
LCD_Write_Com(0x01); /*顯示清屏*/
LCD_Write_Com(0x06); /*顯示光標移動設置*/
DelayMs(5);
LCD_Write_Com(0x0C); /*顯示開及光標設置*/
}
/*------------------------------------------------
DHT11延時函數
------------------------------------------------*/
void DHT11_delay_us(uchar n)
{
while(--n);
}
void DHT11_delay_ms(uint z)
{
uint i,j;
for(i=z;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
/*------------------------------------------------
DHT11開始信號
------------------------------------------------*/
void DHT11_start()
{
Data=1;
DHT11_delay_us(2);
Data=0;
DHT11_delay_ms(20); //延時18ms以上
Data=1;
DHT11_delay_us(30);
}
// 接收八位二進制
uchar DHT11_rec_byte() //接收一個字節
{
uchar i,dat=0;
for(i=0;i<8;i++) //從高到低依次接收8位數據
{
while(!Data); ////等待50us低電平過去
DHT11_delay_us(8); //延時60us，如果還為高則數據為1，否則為0
dat<<=1; //移位使正確接收8位數據，數據為0時直接移位
if(Data==1) //數據為1時，使dat加1來接收數據1
dat+=1;
while(Data); //等待數據線拉低
}
return dat;
}
// 接收40bit數據
void DHT11_receive() //接收40位的數據
{
uchar R_H,R_L,T_H,T_L,RH,RL,TH,TL,revise;
DHT11_start();
if(Data==0)
{
while(Data==0); //等待拉高
DHT11_delay_us(40); //拉高后延時80us
R_H=DHT11_rec_byte(); //接收濕度高八位
R_L=DHT11_rec_byte(); //接收濕度低八位
T_H=DHT11_rec_byte(); //接收溫度高八位
T_L=DHT11_rec_byte(); //接收溫度低八位
revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位
DHT11_delay_us(25); //結束
if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise) //校正
{
RH=R_H;
RL=R_L;
TH=T_H;
TL=T_L;
}
/*數據處理，方便顯示*/
rec_dat[0]='0'+(RH/10);
rec_dat[1]='0'+(RH%10);
rec_dat[2] =' ';
rec_dat[3] = 'R' ;
rec_dat[4] = 'H';
rec_dat[5]=' ';
rec_dat[6]=' ';
rec_dat[7]=' ';
rec_dat[8]=' ';
rec_dat[9]='0'+(TH/10);
rec_dat[10]='0'+(TH%10);
rec_dat[11] =' ';
rec_dat[12] = 'C';
rec_dat[13] = ' ' ;
rec_dat[14]=' ';
rec_dat[15] =(RH/10);
rec_dat[16] =(RH%10);
rec_dat[17] =(TH/10) ;
rec_dat[18]=(TH%10);
}
}
/////////////////數碼管///////////////////////////////////////////////
unsigned char code fseg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsigned char code segbit[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01};
unsigned char disbuf[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
unsigned char code LED_0F[]; // LED字模表
sbit DIO = P1^0; //串行數據輸入
sbit rclck = P1^1; //時鐘脈沖信號——上升沿有效
sbit SCLK = P1^2; //打入信號————上升沿有效
//-----------------------------------------------------------------------------
// 全局變量
uchar LED[8]; //用于LED的8位顯示緩存
unsigned char code LED_0F[] =
{// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F -
0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x8C,0xBF,0xC6,0xA1,0x86,0xFF,0xbf
};
void LED_OUT(uchar X)
{
uchar i;
for(i=8;i>=1;i--)
{
if (X&0x80) DIO=1; else DIO=0;
X<<=1;
SCLK = 0;
SCLK = 1;
}
}
void LED8_Display (void)
{
unsigned char code *led_table; // 查表指針
uchar i;
//顯示第1位
led_table = LED_0F + LED[0];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x01);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第2位
led_table = LED_0F + LED[1];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x02);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第3位
led_table = LED_0F + LED[2];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x04);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第4位
led_table = LED_0F + LED[3];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x08);
rclck = 0;
rclck = 1;
led_table = LED_0F + LED[4];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x10);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第6位
led_table = LED_0F + LED[5];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x20);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第7位
led_table = LED_0F + LED[6];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x40);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第8位
led_table = LED_0F + LED[7];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x80);
rclck = 0;
rclck = 1;
}
void LED2_Display (uchar *wei)
{
unsigned char code *led_table; // 查表指針
uchar i;
if(wei==1)
{
//顯示第1位
led_table = LED_0F + LED[0];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x01);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第2位
led_table = LED_0F + LED[1];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x02);
rclck = 0;
rclck = 1;
}
if(wei==2)
{
//顯示第3位
led_table = LED_0F + LED[2];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x04);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第4位
led_table = LED_0F + LED[3];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x08);
rclck = 0;
rclck = 1;
}
if(wei==3)
{
led_table = LED_0F + LED[4];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x10);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第6位
led_table = LED_0F + LED[5];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x20);
rclck = 0;
rclck = 1;
}
if(wei==4)
{
//顯示第7位
led_table = LED_0F + LED[6];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x40);
rclck = 0;
rclck = 1;
//顯示第8位
led_table = LED_0F + LED[7];
i = *led_table;
LED_OUT(i);
LED_OUT(0x80);
rclck = 0;
rclck = 1;
}
}
uchar wendu;
uchar shidu;
void shumaguan_show(void)
{
LED[1]=rec_dat[15];
LED[0]=rec_dat[16];
shidu=rec_dat[15]*10+rec_dat[16];
LED[7]=rec_dat[17];
LED[6]=rec_dat[18];
wendu=rec_dat[17]*10+rec_dat[18];
LED[2]=16;
LED[3]=16;
LED[4]=16;
LED[5]=16;
LED8_Display ();
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
sbit Beep=P2^2; //設置蜂鳴器引腳
sbit K1=P2^3;
sbit K2=P2^4;
sbit K3=P2^5;
sbit K4=P2^6;
sbit K5=P2^7;
void key_init(void)
{
K1=1;
K2=1;
K3=1;
K4=1;
}
uchar an=0;
uchar move=0;
void caidan(void)
{
if(K1==0&&an==0)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K1); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
an=1;
}
if(K1==0&&an==1)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K1); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
an=0;
}
}
void move_2(void)
{
if(K2==0&&move==0)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K2); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
move=1;
}
if(K2==0&&move==1)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K2); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
move=2;
}
if(K2==0&&move==2)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K2); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
move=3;
}
if(K2==0&&move==3)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K2); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
move=0;
}
}
uchar AlarmTL; // 溫度下限報警值
uchar AlarmTH; // 溫度上限報警值
uchar AlarmHL; // 濕度下限報警值
uchar AlarmHH; // 濕度上限報警值
void up_down(void)
{
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(K4==0&&move==0)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K4); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
if(AlarmTL>0) // 只有當濕度上限值大于0時，才能減1
{
AlarmTL--;
}
}
if(K3==0&&move==0) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K3); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
if(AlarmTL<99) // 只有當濕度上限值小于99時，才能加1
AlarmTL++;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(K4==0&&move==1)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K4); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
if(AlarmTH>0) // 只有當濕度上限值大于0時，才能減1
{
AlarmTH--;
}
}
if(K3==0&&move==1) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K3); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
if(AlarmTH<99) // 只有當濕度上限值小于99時，才能加1
AlarmTH++;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(K4==0&&move==2)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K4); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
if(AlarmHL>0) // 只有當濕度上限值大于0時，才能減1
{
AlarmHL--;
}
}
if(K3==0&&move==2) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K3); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
if(AlarmHL<99) // 只有當濕度上限值小于99時，才能加1
AlarmHL++;
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(K4==0&&move==3)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K4); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動
if(AlarmHH>0) // 只有當濕度上限值大于0時，才能減1
{
AlarmHH--;
}
}
if(K3==0&&move==3) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K3); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
if(AlarmHH<99) // 只有當濕度上限值小于99時，才能加1
AlarmHH++;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
}
uchar TAB[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
void send(uchar dat)
{
SBUF=dat;
while(TI==0);
TI=0;
}
sbit LED1=P0^6;
sbit LED2=P0^7;
sbit LED3=P0^4;
sbit LED4=P0^5;
void panduan(void)
{
if(wendu<AlarmTL)
{
LED1=0;
Beep=0;
DelayMs(2);
Beep=1;
}
if(wendu>AlarmTL)
{
LED1=1;
Beep=1;
}
if(wendu>AlarmTH)
{
LED2=0;
Beep=0;
DelayMs(2);
Beep=1;
}
if(wendu<AlarmTH)
{
LED2=1;
Beep=1;
}
if(shidu<AlarmHL)
{
LED3=0;
Beep=0;
DelayMs(2);
Beep=1;
}
if(shidu>AlarmHL)
{
LED3=1;
Beep=1;
}
if(shidu>AlarmHH)
{
LED4=0;
Beep=0;
DelayMs(2);
Beep=1;
}
if(shidu<AlarmHH)
{
LED4=1;
Beep=1;
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*------------------------------------------------
主函數
------------------------------------------------*/
void main(void)
{
uchar i;
TMOD=0X20;
SCON=0X40;
PCON=0X00;
TH1=0xfd;
TL1=0xfd;
TR1=1;
key_init();
AlarmTL=15;
AlarmTH=50;
AlarmHL=15;
AlarmHH=50;
DHT11_delay_ms(1000); //DHT11上電后要等待1S以越過不穩定狀態在此期間不能發送任何指令
P0=0xff;
while (1)
{
caidan();
if(an==0)
{
DHT11_receive();
shumaguan_show();
panduan();
}
if(an==1)
{
Beep=1;
DelayMs(10);
move_2(); //2位右移
up_down();
LED[1]=AlarmHH/10;// 濕度上限報警
LED[0]=AlarmHH%10;
LED[2]=AlarmHL%10; // 濕度下限報警
LED[3]=AlarmHL/10;
LED[7]=AlarmTL/10; // 溫度下限報警
LED[6]=AlarmTL%10;
LED[4]=AlarmTH%10;// 溫度上限報警
LED[5]=AlarmTH/10;
if(move==0) LED2_Display (4);
if(move==1) LED2_Display (3);
if(move==2) LED2_Display (2);
if(move==3) LED2_Display (1);
}
if(K5==0)
{
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動
while(!K5); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
TAB[0]=rec_dat[15];
TAB[1]=rec_dat[16];
TAB[2]=rec_dat[17];
TAB[3]=rec_dat[18];
TAB[4]=0x00;
for(i=0;i<4;i++)
{
send(TAB[i]);
DelayMs(200);
}
}
}
}