环境管理基于单片机的温室大棚的环境湿度控制.docx

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环境管理基于单片机的温室大棚的环境湿度控制

温室大棚环境的湿度监测和控制问题的研究

——基于单片机的湿度检测系统

1前言

1.1课题背景

1.1.1发达国家温室产业的现状

温室产业及相关技术在国内外的发展速度很快。

如在荷兰的阿姆斯特丹RAI展览馆每年11月举办一次国际花卉展览会，2003年就有来自世界各国的477个厂商展示了各自的产品和实力。

荷兰、日本、以色列、美国、韩国、西班牙、意大利、法国、加拿大等国是设施农业十分发达的国家，温室以大型温室为主。

这些高水平大型温室的环境控制系统能够根据传感器采集室温、叶湿、地湿、室内湿度、土壤含水量、溶液浓度、二氧化碳浓度、风速、风向、以及植物作物生长状态等有关参数，结合作物生长所需最佳条件，有效调节有关设备装置，将室内温、湿、光、水、肥、气等诸因素综合协调调节到最佳状态。

欧美等国家在30年代就相继建立了人工气候室。

温室调控技术至今经历了几十年的发展过程。

初期是使用仪表对温室设施中的光照、温度等参数进行测量，再使用手动或电动执行机构（如幕帘、通风设备等）施行简单控制，随着传感元件、仪表及执行器技术的进步，逐步发展成为对温度、湿度、光照等几乎所有室内环境参数分别进行自动控制。

计算机技术的发展使环境参数的综合控制成为可能。

70年代中期，荷兰、日本、美国、意大利等国家已使用微型计算机控制植物生长环境。

从80年代开始，根据不同作物、不同生长阶段及外界环境变化对温室环境进行综合调节控制的技术得到了快速的发展。

目前，在温室控制技术方面，荷兰、美国、以色列、日本等国较为先进。

由于借鉴了工业、航空航天等领域的先进成果，技术水平不断提高，它能根据作物生长的最佳生长条件，调节温室气候使之一年四季满足植物生长需要，不受气候和土壤条件的影响，在有限的土地上周年地生产蔬菜和鲜花。

除了对温室进行监控外，计算机优化环境参数、节能、节水及设施装备的可靠性等很多方面都取得了很好的技术成果，并推出了许多新产品。

美国开发的冬天保温用的双层充气膜、高压雾化降温加湿系统以及夏季降温用的湿帘降温系统处于世界领先水平；韩国的换气、灌水、二氧化碳浓度控制等设施比较先进；荷兰的顶面涂层隔热、加热系统、人工补光等方面有较高的水平；以色列的灌溉系统比较先进，室内设施齐全。

日本、韩国开发了瓜类、茄果类蔬菜嫁接机器人。

日本开发了育苗移栽、耕耘、施肥移动机器人，可完成多项功能的多功能机器，能在温室内完成各项作业的无人行走车，用于组织培养作用的机器人，柑橘、葡萄收获机器人等。

资源相对贫瘠的荷兰温室生产最值得研究。

国土面积不大的荷兰已经成为世界农业发展的典范。

1999年一年四季全天候生产的大型温室有1.1万

，其中90%为玻璃温室。

国外现代温室单位面积的产量高经济效益高，荷兰温室番茄年产量达到60kg/

，5000

用于种植花卉，花卉产业每天向世界鲜花市场上出口1700万支鲜花和170万盆盆花，鲜花出口占全世界鲜花市场的60%以上，年收入高达110亿美元，占全国农业总产值的35%，经济效益高，成为欧洲的“菜篮子”，“花篮子”。

荷兰大量投资与温室相关的基础研究。

建立“蔬菜工厂”、“花卉工厂”、“苗木工厂”等用于研究和示范，成为温室业的坚实科研后盾。

重视作物生理、产量、品质与环境因子之间的定量关系等方面研究，因而设施内综合环境控制系统智能化水平高，设施种植技术实现了规范化和标准化。

1.1.2国内温室产业的现状及存在的问题

改革开放以来，我国的农业生产取得了可喜的成绩，但同时，我国农业发展中存在的问题也越来越凸现出来，如果这些问题得不到解决，将成为严重制约我国农业可持续发展的瓶颈。

首先是我国人口众多。

其次是资源短缺。

第三是我国农产品成本高，科技含量低，无法形成产业规模。

要解决这些问题，根本在于实现我国农业从传统农业向以优质、高效、高产为目的的现代化农业转化。

农业环境综合控制作为农作物优质、高效、高产的手段，是农业现代化的重要标志，随着社会经济的发展，以温室为代表的设施农业将成为现代农业的发展主要方向之一，成为21世纪最有活力的农业新产业。

20世纪50年代末，我国在华北地区曾建造过屋脊式大型玻璃温室，到60年代初，在东北地区建成1

的大型玻璃温室。

由于国内设施农业技术比国外落后，必然走一条引进、消化、吸收、创新的路子。

1979-1987年，从保加利亚、荷兰、罗马尼亚、美国、日本、意大利等六国，引进现代温室24座，共19.2

，分别建造在北京、黑龙江、广东、江苏、上海、新疆等六省市区，其中60%用于蔬菜生产，40%用于花卉生产。

这次较大规模的引进温室，各地都重视了温室本身，但却忽视了对我国气候的实用性和配套的栽培技术，在运动中存在着冬季能耗高、夏季降温困难等问题，经济效益普遍不佳。

90年代中期开始，我国现代温室快速发展。

“九五”期间，国家科技部将工厂化高效农业示范工程列为国家重大科技产业工程，这是唯一的一项农业产业示范工程项目。

由此，又一个大规模引进国外大型现代温室，至1998年，共引进温室175.4

引进的国家有荷兰、法国、以色列、西班牙、美国、日本、韩国以及我国的台湾地区，基本涵盖了现代温室发达的国家和地区；引进和建设的地点，北起黑龙江，南至海南岛，东起上海，西至新疆，包括了全国所有的省、市、自治区；引进温室的主要类型包括单屋脊和双屋脊的大型连栋玻璃温室，拱圆形、锯齿形、双层充气和双层结构的塑料膜温室，以及聚碳酸酯板温室等，代表了现代温室的所有类型；引进温室的配套设备包括遮阳、通风、降温、加温、保湿、自动控制和计算机管理，以及栽培床、活动苗床、喷滴灌和自走喷灌、自走式采摘车、自动化穴盘育苗、水培设备等等，也基本包括了所有先进的配套设备。

这次大规模的引进温室，特别是北京、上海几个示范园区，在引进温室至温室园艺成套设施硬件的同时，还引进了配套品种、栽培技术、专家系统等软件成套技术，以及国外相关专家现场指导。

目前，我国是设施园艺栽培面积最大的国家。

80年代中后期，随着高效节能日光温室生产技术在东北地区试验成功，就迅速在我国北方发展起来，各级政府把其作为带领农民致富奔小康、培育农村新的经济增长点的重点措施，各级农业科研机构也投入了大量的人力、物力进行节能日光温室建造及生产技术的专项研究，并取得了重大进展。

日光温室发展到今天，已由生产各种反季节蔬菜的生产设施，发展为日光温室园艺设施，进而发展为设施农业，已成为种植业、养殖业和水产业全面发展的新兴产业。

据统计，全国节能日光温室面积到2002年底已达到760万亩。

随着我国现代温室产业的快速发展，在温室产业的运营中暴露出了一些问题:

1）现代温室管理和种植的人才缺乏，温室种植技术落后，造成了现代温室的功能和优势不能充分发挥。

2）能源消耗大，以现代温室为代表的设施农业生产企业效益低下，导致温室产业出现了滑坡的现象。

3）不同地域的气候环境制约了进口大型温室的适用性，温室不能周年运行。

4）计算机控制水平低。

目前国内温室计算机控制系统与国际选进技术存在很大差距，商用控制系统不能满足高效节能有效控制温室机构运行的要求。

1.2国内外温室控制技术的研究现状

现代温室中常见的能自动控制的调控机构有:

顶部通风窗、侧面通风窗、外遮阳帘幕、内遮阳帘幕、轴流通风机、降温湿帘、人工补光灯、二氧化碳施肥器、加热设备、喷雾系统及熏蒸设备。

控制器综合调节各个机构，使系统在运行中节约能源的同时保证室内气候满足植物生长需求。

使用的控制器可以有很多选择，如单片机、工控机、PLC、通用PC机等。

控制器之间可以通过局域网或现场总线进行信息交换。

国内外研究学者对控制系统和控制算法做了大量的研究。

1.2.1国外温室控制技术的研究现状

西方发达国家在现代温室测控技术上起步比较早。

1949年，借助于工程技术的发展，美国建成了第一个植物人工气候室，开展了植物对自然环境的适应性和抗御能力的基础及应用研究。

20世纪60年代，生产型的高级温室开始应用于农业生产，奥地利首先建成了番茄生产工厂，70年代后荷兰、日本、美国、英国、以色列等国家的温室园艺迅猛发展，温室设施广泛应用于园艺作物生产、畜牧业和水产养殖业。

随着计算机技术的进步和智能控制理论的发展，近百年来，温室大棚作为设施农业的重要组成部分，其自动控制和管理技术不断得以提高，在世界各地都得到了长足的发展。

特别是二十世纪70年代电子技术的迅猛发展和微型计算机的出现，更使温室大棚环境控制技术产生了革命性的变化。

80年代，随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降，以及对温室控制要求的提高，以微机为核心的温室综合环境控制系统，在欧美得到了长足的发展，并迈入了网络化，智能化阶段。

目前，国外现代化温室的内部设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准。

温室内的各环境因子大多由计算机集中控制，检测传感器也较为齐全，如温室内外的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、营养液浓度等，由传感器的检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，如无级调节的天窗通风系统，湿帘与风扇配套的降温系统，由热水锅炉或热风机组成的加温系统，可定时喷灌或滴灌的灌溉系统，二氧化碳施肥系统，以及适用于温室作业的农业机械等。

计算机对这些系统的控制己经不是简单的、独立的、静态的直接数字控制，而是基于环境模型上的监督控制，以及基于专家系统上的人工智能控制，一些国家在实现自动化的基础上正在向着完全自动化、无人化的方向发展。

1.2.2国内温室控制技术的研究现状

我国温室产业起步比较晚。

自70年代末起，我国先后从日本、美国、荷兰和保加利亚等国引进了40套左右的现代化温室成套设备。

虽然这些温室技术领先、设备先进，但在我国的使用过程中还存在较严重问题，主要有以下几点:

引进价格高，运行经济效益差;技术要求过高，要求经营者既要懂农业技术，熟悉英文，还要掌握电脑操作和机械运营和维护;运营模式没有与中国的实际结合起来，不适合于我国的气候特征。

所以，研究开发符合我国国情、产生明显经济效益并适用于大范围推广应用的自动控制温室系统己经迫在眉睫。

基于以上的种种原因，我国的农业工程技术人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，进行了温室中温度、湿度、光照等单因子控制技术的研究，并逐步推出既适宜我国经济发展水平又能满足不同生态气候条件要求的温室控制系统。

1.3温室环境湿度要求及湿度对温室环境的重要性

1.3.1温室环境中的湿度要求

不同的作物对空气的湿度也有不同的要求。

针对温室中所种植的作物的特性，控制系统应当控制相应的湿度，满足作物的要求。

在温室中种植作物，湿度是一个重要的环境因素，湿度包括空气的相对湿度与土壤、基质的湿度。

温度除了对植物水分关系和光合作用的影响之外，对几种叶部病害的传染也产生重要的影响。

其原因为植物生长发育需要较高的蒸腾率，因此，叶面与空气间的水势梯度应当足够大。

通常，白天温度下空气相对湿度为60%，夜间温度下85%较适宜。

白天相对湿度太低会导致水量不适宜，又能满足蒸腾率需求，从而可能会导致作物凋萎，气孔关闭，光合作用降低。

如相对湿度太高（大于90%），许多作物会因此导致吸肥不足，使落花率提高。

湿度大，还会引起许多叶部病害，如叶霉病在北方地区温室中9、10月份及5、6月份常发生，就是由于此时气温降低，空气相对湿度增大。

在温室内要保持花卉适当的湿度，防止湿度过高或过低，此外，还要保持花卉充足的水分，维持空气中相对湿度和土壤基质中水分的协调。

相对温室而言，空气湿度大，温室内空气的绝对湿度和相对湿度一般大于露点。

产生湿度大的原因主要是设施属于准封闭系统，室内外的空气交换受到抑制，特别是寒冷季节的夜晚，为了保温而不通风，常出现90%—100%的高湿环境；设施内壁面、屋面、窗帘内面结露滴在作物体上，形成水滴；作物本身的结露、吐水等；白天室内温度高、土壤蒸发和作物蒸腾大而水汽又不易逸散；室内雾霭的发生，散落在作物体上。

 设施内相对湿度的变化大，尤其是塑料温室，其变幅可达到20%—40%。

湿度的昼夜变化，与气温的日变化呈相反的趋势。

在夜间，室内维持较高的湿度，有时湿空气遇冷后凝结成水滴附着在薄膜或玻璃的内表面上，或出现雾霭。

日出后，室内温度升高，温度逐渐下降。

设施内空气湿度的日变化受天气、加温和通风换气量的影响，阴天或灌水后的湿度几乎都在90%以上。

同时，还与设施的大小、结构、土壤的干湿等有关。

设施内的蒸腾量与蒸发量均为陆地的70%左右，甚至更小。

据测定，太阳辐射较强时，平均日蒸散量为2-3mm,可见设施农业是一种节水型农业生产方式。

设施内的水分收支状况决定了土壤湿度，而土壤湿度直接影响到作物根系对水分、养分的吸收，进而影响到作物的生育和产量品质。

设施内空气湿度的大小是水分多少的反映。

水分不足，影响了作物细胞分离或生长，因而影响了干物质增长和分配，影响了作物的产量和品质。

当植物内水分严重不足时，可导致气孔关闭，妨碍二氧化碳交换，使光合作用显著下降。

通常，多数蔬菜作物光合作用的适宜的空气相对湿度为60%—85%,低于40%或高于90%时，光合作用会受到阻碍，从而使生长发育受到不良影响。

因此对温室生产过程中空气湿度的监测和调控，对农业生产具有现实的意义。

1.3.2湿度控制对温室环境的重要性

温室对花卉生产的重要性早为栽培者所熟知，使用温室栽培花卉，不仅可以有效地控制温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等环境因素，生产优质的花卉产品，还可以打破花卉生长的季节限制，达到周年生产、供应鲜花。

另外，对于那些不适宜本地栽培的花卉，也可以利用温室设施创造适宜的环境条件，进行引种和培育。

使用各种环控设备齐全的现代化温室，可以维持温室内部良好的微气候环境，使花卉生长良好，具有较高品质。

以色列便是因其先进的温室设施及喷、滴灌技术，使得外销花卉产品具有较高的市场竞争力。

如今，温室设施在人类经济生活中的作用和地位越来越明显，以哥伦比亚的玫瑰为例，由于每年冬季有两个多月时间大气温度太低，夏天又偶有温度太高的时段。

往往造成全年在这两个时段玫瑰生产的缺口。

虽已有二十余年的栽培经验，但由于玫瑰花品质与产量的不稳定，此段季节的市场逐渐被厄瓜多尔夺取，所以哥伦比亚不得不重视发展设施种植，不断研发新型温室及配套设施。

再以国际盆栽花卉为例，无论是气候寒冷的北美国家加拿大、美国或者北欧国家丹麦、挪威，还是气候温暖的中南美国家哥伦比亚、墨西哥，以及非洲国家肯尼亚、津巴布韦，甚至还有东南亚的日本、韩国等，为了获取较高的经济效益，都广泛采用温室设施来生产商品花卉。

可以说，发展花卉产业，温室已成为先决条件，没有先进的温室设施就很难生产出优质的盆栽花卉。

回顾我国花卉产业的发展历程也可以清晰地看出其与设施农业的紧密联系，花卉产业迅速崛起的二十年，正是我国温室行业迅速发展的二十年。

我国北方花卉业的兴起，正好印证现代温室技术对于花卉生产的重要性。

也正是温室的广泛推广，才使得年销花不再是广东人的专利，而成为全国范围内的花卉销售时间概念，更是在特定时间内为广大花卉经销商提供了无限商机，使花香四季不绝。

所以，要更好的发展花卉产业，不仅要依靠科技的进步，管理水平的提高，还必须很好地依靠和利用温室设施。

2温室大棚内重要参数的调节与控制

2.1温度的调节与控制

与其他环境因子比较，温度是设施栽培中相对容易调节控制的环境因子。

温室内温度的调节和控制包括保温、加温和降温3种。

温度调控要求达到能维持适宜于作物生育的设定温度。

温度的空间分布均匀，时间变化平缓。

（1）保温，为了提高大棚的保温能力，常采用各种保温覆盖。

具体方法就是增加保温覆盖的层数，采用隔热性能好的保温覆盖材料，以提高设施的气密性。

（2）加温，我国传统的单屋面温室，大多采用炉灶煤火加温，近年来也有采用锅炉水暖加温或地热水暖加温的。

大型连栋温室和花卉温室，则多采用集中供暖方式的水暖加温，也有部分采用热水或蒸汽转换成热风的采暖方式。

（3）降温，保护设施内降温最简单的途径是通风，但在温度过高，依靠自然通风不能满足作物生育要求时，必须进行人工降温。

降温包括遮光降温法、屋面流水降温法、蒸发冷却法及强制通风法。

遮光降温法是一种在室外与温室屋顶部相距40cm处张挂遮光幕，对温室降温很有效。

另一种在室内挂遮光幕，降温效果比挂在室外差；屋面流水降温法采用时须考虑安装成本，清除玻璃表面的水垢污染问题；蒸发冷却法使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入室内，达到降温目的。

蒸发冷却法有湿帘—风机降温法、细雾降温法、屋顶喷雾法。

2.2湿度的调节与控制

土壤湿度要与空气相对湿度协调一致才能达到温室湿度的有效控制，湿度调控范围一般在60%RH—80%RH，精度为±5%。

湿度的调控影响温度，要求湿度与温度的调控需按一定的程序进行。

常用的湿度调节方式是加湿和去湿。

（1）加湿，一般常用的方法是水喷雾法和蒸汽加湿。

水喷雾法采用双位或多位控制来实现；蒸汽加湿则采用电极加湿器或浇蒸加湿器实现。

（2）去湿，在温室中去湿常用以下三种方式：

加热控制法、吸附法—化学除湿器、排湿换气。

在湿度的调节系统中，温室内的加湿和去湿则由温室内的调节部件完成，这些部件有天窗、侧窗、湿帘、风机等。

2.3温度、湿度之间的耦合

温度与湿度之间有一定的耦合关系，对一个因子的控制常会带来另一个因子的变化。

在冬季温室环境控制中，默认为温度控制优先的原则，在温度条件满足后，再来满足湿度条件。

如温度过低、湿度过大的情况下，以加温为主导，只有当温度上升到一定值后，才能通风降湿，另一方面，温度提高本身可以使相对湿度降低。

在夏季降温加湿的过程中，采用以湿度优先的原则。

当湿度过小时，开启蒸发降温加湿装置。

而当温度过高需要启动蒸发降温执行机构时，必须先检测室内的相对湿度，只有湿度低于某一设定范围时，才能启动蒸发装置。

3温室自动控制系统的种类

从控制器类型来划分，主要有以下几种温室自动控制系统:

1.基于电路控制的温室自动控制系统。

该系统是采用集成电路及附设电路对湿度控制的。

从功能模块上来分有：

电源电路，振荡电路，湿度检测电路，控制电路组成。

图1基于电路控制的温室自动控制系统

Figure1Thegreenhouseautomaticcontrolsystembasedoncircuit

2.基于单片机控制的的温室自动控制系统。

该电路系统主要由控制电路、湿度测量电路、接口电路、显示电路和键盘组成，如下图所示。

其中，控制电路采用AT89C51单片机以及外围元件构成，主要完成定时、湿度频率数据采集、数据处理和结果显示等任务。

湿度测量电路实现环境湿度与频率的转换，其输出信号的频率与湿度单值对应。

接口电路主要完成输出频率信号的整形、电平匹配等，送入单片机的定时／计数器T1。

T1工作于计数器方式，定时记录脉冲数并存入内存缓冲区。

图2基于单片机控制的温室自动控制系统

Figure2Thegreenhouseautomaticcontrolsystembasedonsingle-chipcomputer

3.基于PLC控制的的温室自动控制系统。

图3基于PLC控制的温室自动控制系统

Figure3ThegreenhouseautomaticcontrolsystembasedonPLC

该温室控制系统是利用PLC把传感器采集的有关参数（如温度、湿度）转换为数字信号,并把这些数据暂存起来,与给定值进行比较,经一定的控制算法后,给出相应的控制信号进行控制。

传感器把与生物有关的参量（温度、湿度等）转换为电压信号,经运算放大器组成的信号处理电路变换成压频转换器（V/F）需要的电压信号。

其中温度传感器的输出电流与绝对温度成正比,且具有温度响应快、线性度好及高阻抗电流输出等特点,适于长距离传输,可把-5～55℃的温度转换成1～4V的电压;测湿调理电路是将湿度传感器测试到的10%～90%的相对湿度转换成4～20mA的电流输出信号。

温室控制系统的执行机构包括风机、气泵、水帘、遮阴帘、电磁阀等设备。

系统工作时,PLC通过温湿度传感器来测量温室内的温湿度并与设定值相比较,如果温室内的温度或湿度超出了设定范围的上下限值,PLC就输出指令,控制接通相应的设备;当温室的温度和湿度都在范围内时,PLC就输出指令,切断设备的电源。

4基于单片机控制的温室大棚湿度检测系统的研究方案设计

4.1该系统设计内容

本系统以单片机为核心，配以湿度传感器模块、A/D转换电路、显示电路、报警电路。

主要实现以下功能：

1.通过湿度传感器模块对环境的湿度进行数据采集；

2.通过单片机对采样的数据进行处理；

3.当环境湿度低于或高于设置湿度时启动报警。

4.2本系统的电路组成及工作原理

4.2.1系统的电路组成

本系统通过HM1500采集湿度，经过含有单片机的检测系统的进一步分析处理，用户可以通过单片机键盘输入湿度的上下限值和预置值，从而实现大棚内作物生长的控制。

如果环境的实时参数超越上下限值，系统自动报警并启动执行机构调节大棚内湿度状态，直到湿度状态处于上下限值内为止。

如果有预置初值，且与当前状态不相等时，系统也会报警并启动执行机构实时动态调节湿度状态，直到所处的平衡状态与预置值相等为止。

　系统原理图如图4所示。

图4基于单片机的温室大棚湿度测量系统原理图

Figure4ThegreenhousehumiditymeasurementsystemschematicbasedonSCM

4.2.2湿度检测的原理

本系统通过单片机AT89C51及其各种接口电路来实现湿度的检测。

其工作原理是:

湿度传感器HM1500线性输出电压，再由A/D转换器把模拟电压信号转换为数字信号并送入到单片机中，单片机对采集到的信号进行滤波处理并通过查表得到实际测量的湿度值，之后通过单片机的各外部接口电路显示该湿度值。

4.3各部分电路的选择与设计

4.3.1单片机控制

4.3.1.1单片机的概念

单片微型计算机简称单片机，它是把微型计算机的各个功能部件，即中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时器/计时器及I/O接口电路等集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机。

4.3.1.2单片机的发展概述

单片机是将CPU、存储器、定时/计数器、I/O接口电路和必要的外设集成在一块芯片上，构成一个既小巧又完善的计算机硬件系统，可实现微型计算机的基本功能，因此早期称为单片微型计算机，简称单片机。

随着科学技术的发展，单片机芯片内扩展了各种控制功能，现今的单片机集成了许多面向测控对象的接口电路，已经突破了微型计算机的传统内容，国际上逐渐采用微控制器来代替。

因此在国内“单片机”一词已约定俗成，故仍继续沿用。

4.3.1.2.1单片机的发展过程

自从1974年美国Fairchild公司研制出第一台8位单片机F8以来，单片机就以惊人的速度在发展，各公司竞相推出自己的产品，各种新、高性能单片机不断涌现。

迄今为止，单片机的发展主要可分为以下四个阶段。

第一阶段（1974-1978年）：

初级单片机阶段。

以Intel公司的MCS-48为代表，这个系列的单片机在片内集成了8位CPU、并行I/O口、8位定时/计数器、RAM等，无串行I/O口，寻址范围小于4KB。

第二阶段（1978-1982年）：

高性能8位机阶段。

这个阶段的单片机均带有串行I/O口，具有多级中断处理系统，定时/计数器为16位，片内RAM和ROM容量相对增大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换接口。

这类单片机的典型代表有Intel公司的MCS-51系列、Motorola公司的6801系列和

公司的Z8系列等。

这类单片机的应用领域极其广泛，其结构和性能还在不断地改进和发展。

第三阶段（1982-1990年）：

8位单片机巩固、完善及16位单片机推出阶段。

在此阶段，一方面不断完善高档8位机，改善其