基于单片机的叶绿素检测仪的设计
摘要
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，是一类含脂的色素家族，位于类囊体膜。叶绿素吸收大部分的红光和紫光但反射绿光，所以叶绿素呈现绿色，它在光合作用的光吸收中起核心作用。叶绿素为镁卟啉化合物，包括叶绿素a、b、c、d、f以及原叶绿素和细菌叶绿素等。叶绿素不很稳定，光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。酸性条件下，叶绿素分子很容易失去卟啉环中的镁成为去镁叶绿素。叶绿素有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途。本题使用STC90C51单片机，叶绿素浓度采集电路、输出驱动电路等，对叶绿素浓度（叶绿素浓度检测仪）系统进行监测，并驱动电机运转完成对大棚叶绿素调节的设计，当浓度超出范围时开始计时，时间到达客户设定时间时，通过GSM实现远距离报警.系统完成后可以通过各个传感器对各个参数进行实时测量，通过STC90C51单片机对采集到的数据进行处理，用LCD显示出叶绿素浓度状况；当叶绿素浓度超限时，驱动风扇排风，当叶绿素浓度低于下限时，打开电磁阀。另外当到达定时时间后后检测浓度依旧超出范围通过GSM通信自动发送报警短信给制定的手机号码.
关键词：叶绿素浓度采集电路 输出驱动电路 叶绿素浓度检测仪
Abstract
Chlorophyll is the main pigments of photosynthesis in plants. It is a family of lipid-containing pigments located in thylakoid membranes. Chlorophyll absorbs most of the red and purple light but reflects green light, so chlorophyll is green, which plays a central role in light absorption of photosynthesis. Chlorophyll is a magnesium porphyrin compound, including chlorophyll a, b, c, d, f, protochlorophyll and bacterial chlorophyll. Chlorophyll is not very stable, light, acid, alkali, oxygen, oxidant and so on will decompose it. Under acidic conditions, chlorophyll molecules easily lose magnesium in porphyrin rings and become magnesium-free chlorophyll. Chlorophyll has many uses, such as hematopoiesis, providing vitamins, detoxification, disease resistance and so on. This topic uses STC90C51 single chip computer, chlorophyll concentration acquisition circuit, output drive circuit, etc. to monitor the chlorophyll concentration (chlorophyll concentration detector) system, and drive the motor to run to complete the design of chlorophyll regulation in greenhouse. When the concentration exceeds the range, start timing, when the time reaches the customer's set time, remote alarm can be realized through GSM after the system is completed. Through the real-time measurement of each parameter by each sensor, the collected data are processed by STC90C51 single-chip computer, and the chlorophyll concentration is displayed by LCD. When the chlorophyll concentration exceeds the limit, the fan is driven to exhaust the fan and the solenoid valve is opened when the chlorophyll concentration is below the lower limit. In addition, after arriving at the fixed time, the detection concentration still exceeds the range, and alarm messages are automatically sent to the established mobile phone number through GSM communication.
Key words: chlorophyll concentration detector with output driving circuit of chlorophyll concentration acquisition circuit
目录
第一章、选题依据与意义 7
1.1、国内外研究现状 1.1.1.国内现状 8
1.1.2.国外研究现状 8
1.1.3设计思路和主要设计内容 9
第二章 总体设计方案 11
2.1 课题设计的内容 11
2.2 课题设计的方法 12
2.3 总体方案设计 12
第三章 系统硬件设计 13
3.1 系统简介及控制要求分析 13
3.2 STC90C51单片机简介 14
3.3 传感器检测电路设计 16
3.3.1 叶绿素浓度传感器TGS4160简介 16
3.3.2 TGS4160的内部结构 17
3.3 叶绿素检测电路设计 17
3.4 模数转换电路设计 24
3.5 GSM报警电路设计 26
3.6液晶显示电路设计 28
3.6.1 LCD1602的基本参数及引脚功能 29
3.6.2 LCD1602的指令说明及时序 31
3.6.3 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 35
3.6.4 LCD1602的一般初始化过程 36
3.7 按键电路设计 37
3.8 电路电源设计 38
第四章 系统软件设计 38
4.1 系统软件设计思路 38
4.1.1 编程语言的选择 38
1.有可靠性。 39
2.有易理解性、易维护性。 39
3.有实时性。 39
4.有准确性。保证系统进行计算数据的精度。 39
4.1.2 软件功能需求 39
4.2软件模块设计 40
§4.2.1主程序模块 40
4.2.2 AD转换模块 42
4.2.3液晶显示模块 42
4.2.4 GSM报警模块 45
4.2.5 按键模块 47
4.3 本章小结 48
第五章 仿真调试 48
5.1系统硬件调试 48
5.1.1 常见的硬件故障 48
5.1.2硬件调试方法 49
5.2 系统软件调试 50
5.3 本章小结 51
结 论 51
参考文献 53
参考文献
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