天津**大学
毕业设计（论文）
基于单片机的温室温湿度控制系统的设计
姓名
学院电子与信息工程学院
专业电子信息工程
指导教师
职称
2014 年6 月 4 日
天津**大学毕业设计（论文）任务书
院长教研室主任指导教师
毕业设计（论文）开题报告表
天津**大学毕业设计（论文）进度检查记录
天津**大学本科毕业设计（论文）评阅表
（设计类）
天津**大学毕业设计（论文）成绩考核表
摘要
在快速发展的现代农业生产中，许许多多的、健康的农产品都来自于大棚温室栽培作物。温室大棚的应用已经越来越广泛,它可以为人类创造很大的经济价值和良好的社会效益。传统的温室温湿度控制是完全靠人工来进行控制和测量的。不仅费时费力，而且效率低、效果差。现如今，在温室大棚中，智能的控制系统将直接影响到农作物的产量以及生长情况等等。近些年来，各种各样的单片机和传感器迅速发展，因此我们可以用这些来使温室智能控制系统更加完善。本次设计是以STC89C52单片机为主控芯片，结合DHT11数字温湿度传感器，12864智能液晶显示屏等设计了一个结构简单并且容易操作的温室温湿度控制系统。我们可以通过编程来实现对温室温湿度的智能控制。当温室内的温度过高时，蜂鸣器报警，继电器工作，控制空调来进行降温；反之，则开启空调进行升温。对于湿度的控制亦是如此。通过加湿和干燥进行控制。相对于其他普通的温室智能系统，此设计具有价格低，性能优，安全性高，稳定性强等诸多优点。通过此系统，对蔬菜大棚内的温湿度进行可靠地、有效地控制与检测，从而保证大棚内的农作物在最佳的温湿度条件下生长，提高质量和产量，以达到我们想要的结果。
关键词：单片机STC89C52；矩阵键盘；温湿度传感器；12864液晶屏显示；继电器
ABSTRACT
In the rapid development of modern agricultural production, many healthy agricultural products come from the cultivation of crops in hothouses. Hothouses applications have become increasingly widespread. It can create great economic value and social benefits for humans. Traditional greenhouse Temperature and Humidity Control System is entirely by manual control and measurement. Not only time-consuming, but also inefficient and ineffective. Now, in the hothouse, the intelligent control system will directly affect crop yields, growth and so on. In recent years ,a variety of microcontroller and sensor developed rapidly, so we can use them to make more perfect greenhouse intelligent control system. The design, which is based on STC89C52 microcontroller as the master chip, combined with DHT11 digital temperature and humidity sensors, 12864 Intelligent LCD screen and so on, has a simple structure, and the greenhouse temperature and humidity control system is easy to operate . We can program to achieve the intelligent control of greenhouse temperature and humidity. When the temperature in the greenhouse is too high , the buzzer alarm, and the relay begin to work to control air conditioning for heating ; contrary, the air conditioning is for cooling. The same applies to the humidity, controlled by humidifying and drying. Compared to other common greenhouse intelligent systems, this design has a low price, excellent performance, high security, stability , and many other advantages. In this control system of the greenhouse temperature and humidity vegetables reliably and efficiently are controlled and tested to ensure the growing of crop s under proper temperature and humidity conditions, where improving quality and productivity is easy, in order to achieve the results we want.
Key words：SCM STC89C52；keyboard；temperature and humidity sensors；12864 LCD display；relay
目录
第一章绪论 (1)
1.1课题研究的背景 (1)
1.2课题的国内外概况 (1)
1.2.1温度系统的国内外概况 (1)
1.2.2湿度控制的国内外概况 (2)
1.3课题研究的意义 (3)
1.4课题研究的主要内容 (3)
1.5课题研究的实现原理 (4)
第二章系统总体方案设计 (6)
2.1功能要求 (6)
2.2设计思路 (6)
2.3方案选择 (7)
2.3.1传感器选择方案 (7)
2.3.2显示器选择方案 (8)
2.3.3单片机主芯片选择方案 (8)
2.4系统总体设计组成及框图 (9)
2.5系统整体电路图 (10)
第三章系统硬件设计 (11)
3.1概述 (11)
3.2主控模块设计 (11)
3.2.1 STC89C52芯片的简介 (11)
3.2.2主控模块电路原理图 (12)
3.3 DHT11传感器模块设计 (14)
3.3.1 DHT11传感器简介 (14)
3.3.2 DHT11传感器模块电路设计 (15)
3.4 12864液晶显示模块设计 (16)
3.4.1 12864液晶显示屏简介 (16)
3.4.2 12864液晶显示模块电路原理图 (16)
3.5报警模块 (17)
3.5.1 蜂鸣器介绍 (17)
3.5.2 蜂鸣器报警模块电路原理图 (18)
3.6继电器控制模块 (18)
3.6.1继电器的介绍 (18)
3.6.2继电器控制模块电路原理图 (20)
3.7时钟模块 (21)
3.7.1DS1302时钟芯片简介 (21)
3.7.2时钟模块电路原理图 (22)
3.8矩阵键盘控制模块 (23)
3.8.1矩阵键盘的简介 (23)
3.8.2矩阵键盘控制模块电路原理图 (23)
3.9辅助模块 (25)
3.9.1电源总开关模块 (25)
3.9.2电平转换模块 (25)
第四章系统软件设计 (26)
4.1概述 (26)
4.2系统初始化模块 (27)
4.3串口模块 (28)
4.4矩阵键盘模块 (29)
4.5温湿度控制模块 (30)
4.6报警模块与继电器控制模块 (32)
4.7 12864液晶显示模块 (33)
4.8时钟模块（附加功能） (33)
第五章系统分析与调试 (35)
5.1硬件电路的调试 (35)
5.2功能模块的调试方案 (36)
第六章总结 (39)
参考文献 (40)
附录一：外文文献以及中文翻译 (41)
附录二：程序 (50)
附录三：系统整体电路图 (62)
附录四：实物图 (63)
谢辞 (64)
第一章绪论
1.1课题研究的背景
温湿度与人类的生活发展密不可分。我国是个农业大国，农产品贸易在我们经济发展中占了举足轻重的位置。在我国，特别是近些年来我们的农产品出口量一直保持着增长的趋势。随着世界贸易的展开，国际竞争越来越激烈，在如此的一个国际化大趋势下，我国农业产品的发展必须通过提高本国农业产品的数量、质量以及我国政府各方面政策的支持等战略来减少贸易壁垒。蔬菜、水果，水产品等的生长需要一个适宜的生长环境，这样才能保证有更大的产量和更好的质量。而这样的一个适合的环境，温度和湿度是两个非常重要的指标。同时温湿度也是我国工业生产实践中很关键的工艺参数。例如电子、机械、计算机、石油、化工、生物医学等都需要一个严格的温湿度控制。并且改革开放以来，我们的生活水平不断提高，人们对生存环境的要求也愈加苛刻。我们都想要一个更加适宜更加舒适的环境。无疑温湿度也就成为了我们关注的重要方面。另外，伴随着科学技术的迅速成长，形形色色的高性能、低功耗设备愈来愈多，各个行业对温湿度检测的要求标准也愈来愈高。传统的温湿度检测是以人为核心的。测量繁琐复杂，操作起来极不方便，费时费力。
现在我国各地建立了许多新型的温室大棚，种植各种反季节蔬菜、水果、花卉，用来满足人们日益对生活的高追求、高标准。其实不光是温室内的农产品，也包括养殖业，都对温湿度有着越来越高的要求。在养殖场里我们可以看到各种牲畜都需要有个舒适安逸的环境才能长得更快。
研究温室内温湿度的控制系统，为温室提供一个更好的温湿度，保证一个良好的环境，这样可以有更多的温室农产品、牲畜供我们使用，使得我们的生活质量越来越高。本次设计就是针对温室内的温湿度进行一个智能控制。
1.2课题的国内外概况
1.2.1温度系统的国内外概况
（1）国内温度控制系统的研究
和发达国家相比，我们对温度控制技术的研究是比较晚的。我们在认真学习了西方发达国家的温度控制技术之后，我国科学技术人员不断地努力进取，多次研究试验，才慢慢掌握了微机控制技术。但是这项技术我国也并不是完全性的了解和掌握。我们的技术只是局限在对温度这个环境因子的控制上。
根据控制目标的不一样，温度控制技术分为下面两种：
一、动态温度跟踪
二、恒温温度控制
当今世界，常用来控制温度的一般是智能调节器。这类调节器在市场上非常
多。国外的调节器分辨率和精度都很高，价格昂贵。国内的调节器虽然价格比较低，但是精度和分辨率远远不如国外的，落后很多。所以我们只有在对温度要求不是很高的情况下使用国内的调节器才能取得比较理想的效果。
从技术上来看，以单片机为核心又分为：
一、单参数单回路系统
二、多参数综合控制系统
第二类系统在实际生产中并没有真正的实现，生产实际中有很多问题没有解决。未来还需要我们不断地努力，争取早日实现多参数综合控制系统的设计。
与此同时，中国的温度测量控制水平还很低，远远达不到实际生产实践中的工厂化水平。尽管中国在温度控制水平上和欧美国家相差很大。但是近几年来我国的温度控制技术发展还不错，正在呈现逐步上升的趋势。
（2）国外温度系统的研究
国外对温度控制技术的研究相对较早。在上个世纪70年代，国外首先采用了模拟式的组合仪表，用来采集现场信息并进行显示、记录和控制。80年代末又出现了分布式控制系统。如今国际上正在开发和研制计算机数据采集控制系统的多参数综合控制系统。当今世界，各国的温度测控技术发展日益增快，尤其是欧美发达国家，他们正在实现自动化的基础上逐步走向完全自动化、无人化。
当今世界，国际上已研究出各种数字温度传感器一系列产品。智能温度传感器是在自动测试技术、微电子技术、计算机技术这三大技术的前提下逐步研制出来的。
数字温度传感器是由下面几部分构成的，分别为①A/D转换器②存储器（或寄存器）③信号处理器④温度传感器⑤接口电路
1.2.2湿度控制的国内外概况
（1）国内湿度控制系统的研究
自从中国加入WTO（世界贸易组织）以后，国内生产的商品遭遇了越来越大的挑战。各行各业特别是科学技术领域都迫切需要自动控制技术、应用电子技术进行更多更好的改造和提升。温度和湿度是环境因素中的两大重要因素。在农业领域，严格地控制温度和湿度可以有效地提高植物的产量和质量，给我们带来更高质量的生活。但是过去我们对温度和湿度的测量方法太落后，无法满足对温湿度的很好的智能控制。在食品行业，也是差不多都是凭经验，靠感觉。一般很少有人使用精度极高的湿度传感器。如今海内市场出现了越来越多的湿度传感器，我们最常见到的就是电容式湿敏元件了。
作为一名学电子的学生，我们都知道，很多元器件以及仪器仪表的使用都需要一个严格的环境。比如温度、湿度等。不同的环境给我们带来的测量结果也是不一样的。所以在测量湿度的时候也是一样的。绝大多数的湿敏元件只有在一个合适的温湿度环境下才能正常工作。对于特殊环境下的测试，国内包括许多国外
的各种湿度传感器都很难做到精确的测量。
（2）国外湿度控制系统的研究。
湿度测量及湿度传感器产品属于90年代后才兴起的行业。湿度传感器主要有电阻式和电容式这两种。近些年来，国内外在湿度传感器的研发领域取得了很大的进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件走向智能化、集成化和多参数检测。国内外存在的湿度传感器产品质量相差很大，水平不一，价格也是相差甚远。对于湿度测量最主要的是湿敏电容技术，但是这项技术在国内还不是很成熟，大部分都是来自国外的。
1.3课题研究的意义
单片机是用于控制的一个常见芯片，它也是一个小型的计算机。单片机有很多的优点，比如它体积很小，有着很高的可靠性、很强的功能、我们用起来很灵活方便。单片机的使用给人们带来了巨大的方便，使人们的生活更加美好、多姿多彩。
在整个控制系统中，单片机是我们控制的核心。单片机操作起来简单，价格较低，非常适合做一些设计使用。我们这个系统主要用来采集温室内的温湿度信息，及时的反映出温湿度的变化，以便及时的对温室内的温湿度做出调整，保证一个良好的温湿度环境。在超过温度上下限范围时通过多种控制方式来实现温度的上升或者下降，从而保证在一定范围内的温度。对于湿度的控制也是同样的道理。将系统应用到温室中来控制温室内的一个温湿度，无疑为温室内植被生长提供了更加适宜的温湿度环境。有些植被必须在某些特定环境下才可以生长的很好，这样的情况下安装温湿度装置对其进行监控就是非常有必要的。像温室大棚种植蔬菜、水果、花卉等，我们能够用单片机来实现对温室的一个控制，显而易见会给我们带来很大的一个方便。
我们设计的这个系统可以及时、精确地反映温室内的温度以及湿度的变化，保证温室内温湿度的控制要求。温室温湿监控制系统的设计是一个对实际生产生活非常实用，可行性很高的一个设计，对学生在单片机知识的运用上也是非常好的锻炼课题。
1.4课题研究的主要内容
本课题的核心在于我们对温室内温湿度控制，为温室提供一个适宜的温湿度环境。在此设计中我们选择了STC89系列的单片机。温湿度的采集是这个设计中很重要的模块，我们要选择合适的传感器来采集信息，再将采集到的温湿度信息及时有效地传送给单片机，然后单片机处理数据后发送到到液晶显示屏。如果温室内当前的温度和湿度值超过我们设定的极限值时，蜂鸣器会报警。与此同时单片机控制继电器工作，实现继电器的开关闭合，从而控制空调设备的启动以来升高（或降低）温度。对于湿度的控制，也是如此。通过这样一个温室大棚温湿度
控制系统，确保适当的温度和湿度环境。
本课题的设计要求是：
（1）非常人性化的设计。当系统上电后，我们可以通过矩阵键盘设置我们所需要的温湿度限值范围，用来控制温室内的温湿度保持在一定的合适范围内。
（2）在12864液晶显示屏上，我们可以看到当前的温度和湿度数据。而且这些数据的更新要及时，可以比较准确地反映出温室内当前的值。
（3）系统不仅可以显示出来温室内的温湿度当前值。同时，当温湿度值不在我们预先设置的范围内时，系统也应该自动做出调整，以实现我们系统的一个智能化。具体操作就是系统会根据我们最初设置的温湿度限值来判断是否要启动报警装置以及继电器是否工作以便采取有效方案进行调整温室内的温湿度。
（4）在这个设计中，我们加了一个时钟的功能。可以显示时间和年月日。一来方便工作人员及时的得到时间的一个信息。二来也可以很好的知道不同季节或不同时间段应该要有不同的一个温湿度控制要求。
1.5课题研究的实现原理
本课题最重要的就是温湿度采集模块以及如何将温湿度的信息显示出来。
在本文中，我们选择了STC89C52单片机。在之前的学习中我们知道STC单片机对工作环境的要求比较低，但是执行指令的速度却非常快。在传感器模块中，我们选择的是DHT11智能温湿度传感器。该传感器能够同时采集温度和湿度的当前值，它告别了过去要同时控制温度传感器和湿度传感器两个传感器的测量，集两个传感器于一身，实现对温湿度的同时测量。这样可以使我们的系统更加方便、简洁。这样我们的温湿度采集模块就完成了。采集好的数据要传送给单片机主控模块。在多次衡量后，我们最终还是选择了我们最为熟悉的STC89C52单片机。
在温湿度控制模块，我们选择了DHT11这个数字温湿度传感器来采集温室内的温湿度信息，然后将采集到的温湿度信息传送给单片机进行处理，然后再交给12864液晶显示屏。这样我们就看到了当前的一个温湿度值。显示模块也就成功完成了。对于报警模块蜂鸣器无疑成为我们的最佳选择。当系统工作时，我们首先要设置温湿度的限值（一个上限值，一个下限值）。当温室内的当前温湿度值超越我们的限制范围时，蜂鸣器会报警。在这个系统中无论是温度还是湿度超过我们所需要的界限值时，蜂鸣器发出的声音是一样的。我们是通过控制部分的指示灯报警方式来显示出温度还是湿度的一个报警，以加以区别。控制模块我们选择的是用继电器来实现我们所要达到的一个控制。当温湿度出现异常时，继电器工作。我们都知道继电器其实就是个开关的作用。当不同的情况下，不同继电器工作，实现开关的一个闭合。从而控制我们的空调或者其他设备工作，用来控制温湿度的一个及时调整。在这里我们用的是几个不同颜色的LED灯来代表不同的行为，以便有效地调整温室内的温湿度，从而实现了简单控制。
大体来说我们的硬件电路还算相对简单。我们在这个系统中多加了一个功能
就是时钟的功能。通过DS1302来显示一下当前时间和年月日。相当于一个万年历，也是对这个系统的一个完善。给温室内工作人员一个提示和对温湿度控制的一个完善。工作人员可以及时的知道不同时间段内温湿度的一个变化情况。
第二章系统总体方案设计
2.1功能要求
关于我们的课题“基于单片机的温室温湿度控制系统”具体要求如下: （1）采用适合的主控芯片单片机、传感器以及液晶显示屏等。
（2）系统要实现以下功能：单片机接收来自传感器的数据进行处理和分析，把得到的温度和湿度值通过液晶显示屏显示出来，完成温湿度数据显示；
（3）温湿度的限值是可以通过电路板上的矩阵键盘来进行设置和修改，以便随时做出调整。
（4）当温湿度不合适的时候应发出报警信息；
（5）根据系统分析的不同结果，对温室内的温湿度进行控制。在本课题中也就是进行升温、降温、加湿、去干的一个操作。
（6）系统的一个完善改进，即加入时钟芯片，可实现时间的一个显示。方便工作人员对时间的一个把握以及系统本身功能的一个完善。2.2设计思路
对于本课题的设计，我们的硬件电路组成部分如下：
（1）单片机主控模块
（2）温湿度控制模块
（3）液晶显示模块
（4）矩阵键盘模块
（5）报警模块
（6）继电器控制模块
（7）时钟模块
要想完成温室内的温湿度自动控制，首先必须要有搜集温湿度信息的模块。综合考虑各方面的要素，我们选取DHT11来作为这个模块的芯片。它是个数字温湿度传感器。将DHT11采集到的温湿度信息传送给主控模块，在这个课题中我们将单片机作为我们的主控模块。然后单片机将来自传感器的温湿度信息进行分析和处理，最终通过12864这个液晶显示屏显示出来。LCD12864液晶显示屏能够显示4行的汉字，为了增加我们系统的一个功能，我们又加了个时钟芯片DS1302。DS1302用来显示当前的一个时间和年月日。对于温室里的一个液晶显示器来说，这样子信息更加充足，人们能够得到更多的相关信息，以便更好地控制温湿度。当温湿度发生异常的时候我们就要及时的采取措施来改善当前的这么一个温湿度状态。但是在我们的这个课题中不可能买个空调或者加湿器等，也没必要。所以在这个系统中我们用几个不同颜色LED灯来表示不同的功能行为，如升温、降温、加湿、去干等。如
何来控制这些动作的发生呢。在这个设计中我们选用继电器来实现这个功能。如果温室内的当前温度或者湿度超过我们最初设置的这个温湿度限值时，我们通过编程来控制不同的继电器去工作，然后不同的电路导通，使得不同颜色LED灯亮。在这里的不同颜色灯代表了不同的行为解决方案。不同情况下，蜂鸣器都会响，然后不同的灯亮。
温湿度在这正常的范围内时，白色LED灯是始终保持亮的。
而那些温湿度的范围以及如何控制继电器、蜂鸣器等的工作都通过软件编程来实现。
2.3方案选择
不同模块的功能不同，而且每个模块都很多不同的实现方法。但是我们在实际运用中，要选择最优的方案来进行我们的课题设计。在方案的选择中，不仅仅要实现方案的高要求、高标准，也要考虑方案的可行性，对环境的要求以及方案中元器件在市场的价格，要综合各种因素选择最佳的那个方案，实现高性价比并且经济可行。
2.3.1传感器选择方案
（1）方案一：选择温湿度传感器SHT10或者温湿度传感器SHT11 作为温度检测模块。在这里我们用SHT11来说明。SHT11数字温湿度传感器是一体化的。它是由瑞士研制的。它的核心部件采用的是湿敏电容，所以精度和稳定性都很高。虽然性能很高，但是价格要远远高于DHT11的价格。
SHT11的一些参数：
温度测量标准：-40℃—+123.8℃；
湿度测量标准：0—100%RH；
温度测量精度：±0.4℃
湿度测量精度：±3.0%RH
（2）方案二：选择DHT11作为温湿度检测模块的传感器。DHT11是我国生产的。它是一款集成型的传感器。当然它也是个数字温湿度传感器。它采用了湿敏电阻这个核心部件，湿敏电阻的稳定性不好，但是成本很低。所以DHT11的价格相对较低。在我们这个设计中对温湿度要求不是很高，所以可以采用这个传感器作为采集温湿度的元件。
DHT11的一些参数：
温度测量标准： 0℃—50℃
湿度测量标准：20%相对湿度—90%相对湿度，
温度测量精度：±2℃
湿度测量精度：±5%RH
经上述分析，方案一虽然精度更精确、稳定性更好，但是价格极高，在此课
题设计中不是很经济。方案二虽然没有方案一可以实现那么高精度高稳定性的一个测量。但是它也能实现我们所需要的功能，满足设计要求，且简便易行，价格相对较好。具有非常好的的性价比，经济实用性很高所以故选择方案二即用DHT11作为温湿度采集模块的传感器。
2.3.2显示器选择方案
（a）（b）
图2-1 LCD12864与LCD1602液晶显示屏实物图
（1）方案一：选择LCD12864液晶。
LCD12864液晶显示屏的构成是：
1）行驱动器；
2）列驱动器；
3）128*64全点阵液晶显示器。
它是一个点阵型的液晶，屏幕为4行。LCD1602仅仅可以显示数字和字符，不能显示中文汉字。和它相比，LCD12864可以实现32（8*4）个汉字、字符、数字、图形显示，唯一的缺点就是价格相对来说比较贵。
（2）方案二：选择LCD1602液晶。LCD1602是一个字符型的液晶。它的屏幕有2行。只能现实数字和字符，不能显示汉字。和方案一相比价格相对便宜。
综上述分析，我们这个系统的显示模块最终就选择了LCD12864液晶显示屏。这是因为LCD12864液晶显示屏不仅可以显示字符、数字，还可以显示汉字、图形。而且和LCD1602相比，它可以显示的字符更多，更美观。在我们的这个课设中，加入了时钟的功能。考虑到LCD12864液晶显示屏可以显示更多的信息，于是我们就在这个课题设计中选择了它。
2.3.3单片机主芯片选择方案
单片机（Single-Chip-Microcomputer）又称为单片微型计算机、微控制器。它的结构特点是在一个半导体芯片上将微型计算机的的基本功能部件如中央处理
器(Central Processing Unit,CPU)、存储器（随机存取存储器Random Access Memory,RAM和只读存储器Read Only Memory,ROM）、输入接口电路（Input）、输出接口电路（Output）、定时/计算器及终端系统等集成起来，构成一个小而完善的微型计算机。
在本课题设计的温湿度测控系统中，我们采用的是主控芯片是STC系列的单片机。我们之所以选择STC系列的单片机，主要是因为它的独特之处，它的功耗比较低，并且有着很强的抗干扰能力，而且它与MCS-51系列单片机是完全兼容的。
除此之外它内置有 MAX810 专用复位电路，而且能够进行远距离升级,也有廉价，基于这种种的优点，我们选择我们最常用的STC 系列单片机来作为我们课题所用的芯片。
2.4系统总体设计组成及框图
系统主要是由一下几个模块组成的
（1）矩阵键盘：用来设置温湿度的上下限制。
（2）电平转换模块：方便电脑与系统的连接，以便能够顺利下载程序。
（3）电源模块：可以通过USB来给电源供电。
（4）液晶显示模块：用来显示温湿度实时信息以及当前的时间，日历。
（5）温湿度采集模块：用来搜集当前的温湿度即时信息，然后将其传送给单片机。
（6）蜂鸣器报警模块：当异常发生时发生警报声，以提醒工作人员。
（7）继电器控制模块：用来控制空调等设备的工作好好保持温室内的一个适宜的温湿度。
（8）时钟模块：提供时间和年月日。
（9）单片机主控模块：系统的核心，用来分析来自各个模块的信息。
其系统原理图如下图所示：
图2-2 系统总体设计框图
2.5系统整体电路图
图2-3 系统整体电路图
DHT11是一个数字温湿度传感器。它是用于在温室温湿度信息采集。这个系统是以STC89C52单片机为核心的。它可以用来操作数据的处理。而LCD12864是用来呈现当前时间和温湿度信息的。继电器控制模块是用来调整温室内的温湿度变化的。在这里，考虑到实际情况，我们也不可能用个制冷器、空调、加湿器，不太实际。所以我们选择用几个有色的LED来代表我们对温湿度的几种不同的控制行为。包括升温、降温、加湿、去干。
理工类大学本科毕业设计论文 基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择： (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录： (18)
基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段，在本系统中采用温度优先模式，循环处理。 关键字：89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的，使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄
郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告
年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代代末开始出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化无人化的方向发展。 目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动化控制的现代高科技温室，并形成了令人惊险的植物工厂。而我国的温室系统属于半开放系统，温室内环境控制水平较低，仍靠人工根据经验来管理。而且，国内的控制系统主要用于单因子控制，因而设施现代化水平低，对温室环境的调控能力差，产品的质量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。 3.温室控制系统研制与开发的意义 温室是植物栽培生产中必不可少的设施之一，温度是影响植物生长发育最重要的因子之一。它的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。 虽然有些温室也安装有各种加热、通风和降温的设备,但其主要操作大多仍是由人工来完成的当温室面积较大或数量较多时,操作人员的劳动强度很大,而且也无法达到对温湿度的准确控制。本文介绍一种基于PLC和数字式温度传感器的温室控制系统。该系统实现了室内温度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳动强度。 二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1.研究内容： 温室的作用是用来改变植物的生长环境,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响,为植物生长创造适宜的良好条件。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料,它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物,从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室环境指的是作物在地面上的生长空间,它是由光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等因素构成的。温室控制主要是控制温室内的温度、湿度、通风与光照。
温湿度检测仪毕业论文 第1章绪论 1.1设计任务 设计一个基于单片机的测温湿度控制系统，用单片机作为主控芯片，通过温湿度传感器监控对温湿度进行实时性控制，通过设置警戒温度，利用单片机控制，当温湿度高于设定温湿度基准值时启动报警，以达到控制的目的。 设计的功能如下： （1）实现LED数码管显示； （2）能通过按键选择工作模式和基准值的设定。 设计技术指标如下： （1）显示三位温度三位湿度； （2）温度采集精度为±0.5℃,湿度采集精度为±5%。 1.2原理描述 本设计主要由电源模块、温湿度采集模块、按键模块、报警模块、单片机控制模块以及数据显示模块几部分组成。如下图1-1所示：
图1-1 系统总体结构框图 1.2.1总体方案的设计 用温温度传感器DS18B20，DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度湿度[2]信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，为显示和报警电路提供信号。设定模块主要为设定温湿度报警的阈值，其流程图1-1所示： 1.2.2 系统原理 温湿度采集模块使用的是DS18B20，DHT11数字温湿度传感器，它使用单总线方式，接口简单，而且无需另外校准，完全能够满足日常环境温湿度的检测要求。 数据处理模块使用的是AT89S51单片机，其完成温湿度数据的采集、运算和逻辑控制的功能。 其余模块主要由按键、LED和蜂鸣器构成。其中按键用于用户设定温湿度阈值，LED用于数据显示，蜂鸣器用于提示用户。按照系统的设计功能所要求的，温湿度监控系统原理图如下图1-2所示：
图1-2 温湿度监控系统原理图 单片机作为主控制器，主要负责处理由温湿度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示器模块，温湿度传感器主要用来采集周围的环境参数，并把所采集到得数据送向单片机，按键电路主要是用来完成单片机的复位操作和温湿度初始值的设定。蜂鸣器电路就是用三极管来实现的，用来判断周围的温度或者湿度是否超出设定数值，显示电路主要用来显示当前的温湿度。 1.3整体方案的论证 1.3.1温湿度检测电路 方案一：选用DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器。DS18B20是一线式数字温度传感器，具有独特的单线式接口方式，测量围在－55℃～125℃，－10℃～85℃，误差为0.5℃。最高精度可达0.0625℃。HS1101是电容式湿度传感器，可测相对湿度围在0%~100%RH，误差为2%RH。 方案二：选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合传感器，包含一个电阻式感湿元件和NTC式温度检测元件，可测20~90%RH湿度，误差5%RH，0~50℃，误差2℃。 由于HS1101所构成的测湿度电路对电阻的精度要求高并电路繁琐，而DHT11温度精度达不到要求，所以取两者方案优点用DS18B20测温度和DHT11测
蔬菜大棚温湿度测控系统设计 摘要 温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。 对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。系统在其它领域还具有一定的推广价值。 关键词：大棚，温度，湿度，传感器
The Design of Greenhouse Temperature and Humidity Control System ABSTRACT Greenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details. The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature, but also it can be controlled. And it has much of value to apply and popularize in other fields. KEY WORDS:Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor
滨州学院 毕业设计（论文）开题报告题目基于PLC温室大棚控制系统设计 系（院）自动化系年级2010级 专业电气自动化技术班级4班 学生姓名石瑞学号1023091219 指导教师王国明职称助教 滨州学院教务处 二〇一三年三月 开题报告填表说明 1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。 2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用
的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：温度传感与温度过程控制研究 学院（系）：里仁学院电气工程系 年级专业：07仪表2班 学生姓名：饶佳新 指导教师：程淑红 完成日期：2011.3.15
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.国内外研究动态 温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是一种温度控制装置，它根据用户所需温度与设定温度之差值来控制加热器运作，从而达到改变用户所需温度的目的。近百年来，温度控制器的发展大致经历了以下阶段： (1)模拟、集成机械式温度控制器； (2) 电子式智能温度控制器。目前，国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式由集成化向智能化、网络化的方向发展。 现今基于单片机的温度控制系统在生产、安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近年来，国内基于单片机的温度控制系统在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长，进入21世纪后，智能的温控系统正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温控器和网络温控器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。但是比起国外，我们仍处于起步晚，高度低，技术创新能力薄弱的状况，技术密集型产品明显落后于发达工业国家，自主研发产品少，缺乏核心技术是硬伤。就单片而言，以欧美和日韩的技术最为成熟，他们几乎霸占了智能市场，并制定了相关的行业标准，在技术方面不断的革新使产品不断的更新换代，使之功能、精度、安全性等都不断得到新的提升。在这方面我们做的还远远不够，与发达国家的差距还很大。我们在研究新技术的同时还要加强产业结构的调整，在产品的科技含量上下功夫，不断地提高产品的科技附加值，使产品向着更加智能化、的方向发展，努力缩小同发达国家之间的差距。 2.选题的依据和意义 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系，在冶金、化工、建材、
温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展，用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用，它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害，而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育，从而可以促进作物健康生长，抑制微生物的危害，提高产量，增加经济效益。本设计由AT89S52单片机，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统，报警电路，采用LCD12864作为显示电路组成；温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息，将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作，实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度和湿度的显示功能，对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统
Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.
课程设计主要任务 基于AT89S52单片机的温度测量控制系统，数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接，实现温度测量控制，主要性能为： (1 )通过该系统实现对大棚温度的采集和显示； (2)对大棚所需适宜温度进行设定； (3)当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温，当温度低于设定值时利用热风 机进行升温控制； (4)通过显示装置实时监测大棚内温度变化，便于记录和研究； 系统的设计指标 (1 )温度控制范围：0 C ~+50 C； (2)温度测量精度：土2 C； (3)显示分辨率：0.1 C； (4)工作电压：220V/50HZ ± 10%
目录 第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8
第一章序言 随着人口的增长，农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要，大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件，创造人工的气象环境，消除温度对农作物生长的限制，使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。随着大棚技术的普及，对大棚温度的控制成为了一个重要课题。早期的温度控制是简单的通过温度计测量，然后进行升温或降温的处理，进行的是人工测量，耗费大量的人力物力，温度控制成为一项复杂的程序。 大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主，种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备，经济成本很高，因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。目前现代化的温度控制已经发展的很完备了，通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。近年来电子技术和信息技术的飞速发展，温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法，结合温室作物种植的特点，不断创新，逐步完善，从而使温室种植业实现真正意义上的现代化，产业化。温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用，后来各发展中国家也都纷纷引进，开发出适合自己的系统。这在给各国带来了巨大的经济效益的同时，也极大地推动了各国农业的现代化进程。本系统以AT89S52单片机为控制核心，主要是为了对蔬菜大棚内的温度进行 检测与控制而设计的。该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较 低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。
温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计 温室自动化控制系统简介 温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。 智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，接到上位计算机上进行显示，报警，查询。监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。 系统组网络以及通讯协议 （1）系统组网络组成 根据工艺运行的需求，我们做如下的网络系统设计：网络采用以太网络设计。每个站作为一个网络节点。这个网络采用性能可靠的工业以太网。可以将办公网络、自动控制网络无缝结合到该网络环境，实现“多网合一”。 整个系统可承载的数据分成如下的几个部分： 1：工业控制数据 2：采集数据 3：工业标准的MODBUS总线通讯 （2）组网特点 自动化控制系统是开放的控制系统，除了具有良好的网络通讯能力外，还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，以后可以任意扩展控制系统。 整个系统采用多级网络结构，即生产管理网和生产控制网，将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，分别使用不同的网络。有效地提高了通讯的效率，降低了通讯负荷。 （3）采用的通讯协议
Modbus协议是应用于自动控制器上的一种通用协议。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一种通用工业标准。 现代农业大棚控制系统 （1）控制系统概述 随着社会经济的发展，设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径，已经越来越受到世界各国的重视，而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部分，是设施农业发展的高级阶段。希望通过改变植物生长的自然环境、．创造适合植物最佳的生长条件，避免外界恶劣的气候，达到调节产期，促进生长发育、防治病虫害等目的。 远程大棚监控系统是一种用于家庭、仓库(厂房、花棚和塑料薄膜大棚)内环境温湿度监控及控制的全自动远程智能调节系统。它通过控制加热器及制冷器(通风)对温度进行自动调节，同时通过控制加湿机及除湿机的工作自动调节环境的相对湿度，使环境的温度和湿度达到适宜的范围。 （2）大棚环境特点与调控 大棚因有塑料薄膜覆盖，形成了相对封闭与露地不同的特殊小气候。进行蔬菜大棚栽培，必须掌握大棚内环境的特点，并采取相应的调控措施，满足蔬菜生长发育的条件，从而获得优质高产。 大棚内环境条件： 1、光照 2、温度： 3、空气湿度 4、空气二氧化碳浓度 5、土壤湿度： （3）现代化大棚远程控制工艺 本方案使用腾控系列系列高速32位控制器、高性能温度湿度以及氧气传感器、视频设备等硬件通过目前的高速光纤网络建造一个现代化农业用温室大棚环境监控系统。本系统可自动监测调节农作物环境的温湿度、光照、O2浓度、通风、卷帘升降、滴灌控制、门禁、巡更等参数，通过HMI输出帮助种植者作全面
内蒙古农业大学 本科生毕业论文（设计） 开题报告 题目温度测量与控制器设计 学院机电工程学院 专业农业电气化及其自动化 年级2008级 学号080515731 姓名王阳 指导教师李奋荣 职称教授 内蒙古农业大学教务处 二012 年3 月8 日
说明 一、开题报告前的准备 毕业论文（设计）题目确定后，学生应尽快征求导师意见，讨论题意与整个毕业论文（或设计）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成： 1、研究（或设计）的目的与意义。应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济、生态与社会效益。有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。 2、国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。 3、课题研究（或设计）的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。 4、研究（或设计）方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业论文或完不成设计任务。 5、实施计划。要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。 二、开题报告 1、开题报告可在导师所在院、教研室范围内举行，须适当请有关专家参加，导师必须参加。报告最迟在毕业（生产）实习前完成。 2、本表（页面：A4）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、导师、所在院部（要原件）各一份。 三、注意事项 1、开题报告的撰写完成，意味着毕业论文（设计）工作已经开始，学生已对整个毕业论文（设计）工作有了周密的思考，是完成毕业论文（设计）关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示，不可包办代替。 2、无开题报告者不准申请答辩。 3、本表（原件）用钢笔填写，字迹务必清楚。
清华大学 毕业设计（论文） 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系（院）自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 年月日
基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机，PC机作为上位机，采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号，这些模拟量经PLC转化为数字信号，把转化来的数据与设定值比较，PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作，大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化，而且非常适合规模化生产，劳动生产率也得到了相应的提高，通过种植者对设定值的改变，可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词：大棚，温度控制，PLC
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 参赛题目：温室自动控制系统 队长：朱继田 队员：杨建成 陶文波
温室自动控制系统 摘要:（300字以内） 温度是一种环境参数，温度自动控制在工农业生产中具有非常重要的作用。半导体制冷器(TEC)是一种比较先进的制冷装置，因为其小型化、无噪声、无污染的特点，在各种温度控制领域得到了广泛的应用，因此研究半导体制冷器温度的测量方法和设计灵活精确的温度自动控制系统具有重要的意义。 文章介绍了一种温度自动控制系统，该系统采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，AT89C52低电压、高性能半导体制冷器等元件。单片机通过温度传感器获取当前温度，进而控制半导体制冷器工作。 一、方案设计和论证 本系统由四大部分组成：1、温度检测装置；2、控制系统；3、执行机构； 4、显示同步。在其中2部分控制系统中，由于ATMEL公司的AT89C52单片机具有高密度、非易失性、低电压、高性能等优点，且满足本系统和电子设计大赛的两方面要求，因此采用AT89C52作为微控制器，该部分方案设计将在文章第三、四部分详细介绍。以下主要针对温度检测系统及执行机构两方面的内容进行方案设计和论证。 模块1 温度检测装置方案设计 对于温度的自动控制系统而言，温度检测是整个系统设计的第一步。如何选择温度传感器是这块电路的关键，它是直接影响整个系统的性能与效果的关键因素之一。 方案：选用数字式温度传感器DS18B20 论证： 数字温度传感器DS18B20最大特点之一是采用了单总线的数据传输，直接输出数字信号。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。因此便于单片机处理及控制，节省硬件电路。该系统可以由数字温度计DS18B20和 AT89C52单片机直接构成的温度测量装置。不仅如此，DS18B20最小分辨率为0.0625℃，满足该题温度分辨率为0.1℃的要求，因此温度传感器选用DS18B20。 模块2 执行机构 对于温度的自动控制系统而言，温度执行机构是整个系统设计最核心的一步。温度执行机构的构建直接影响整个控制模块的工作方式和效率。 方案一：可控硅调功器电路 论证 可控硅调控器电路是利用双向可控硅管和加热丝串接在交流220V、50Hz回路。在给定周期T内，AT89C52只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。显然可控硅在给定周期T的100%时间内接通时间的功率最大。显然，对功率的调节从而调节温度达不到制冷效果，即使是通过外加风扇来带走外部热量也达不到，故不用此方案。
毕业设计（论文）题目：温湿度系统的软件设计 学院：信息工程学院 专业名称：电子信息工程 班级学号： 08041232 学生姓名：周赟 指导教师：刘清平 二O一二年六月
温湿度系统的软件设计 学生姓名：周赟班级：08041232 指导老师：刘清平 摘要：随着微电子技术、计算机技术、测试技术的发展，单片机通信和信息监测技术在日常生活中的运用日益广泛。虽然红外，蓝牙等无线通信技术得到了很大的发展，但是有线通信仍然是占据着当今通信领域的半壁江山，其在各种信息监测和通信方面也占有着重要的作用。 本文采用STC89C52单片机为主控微处理器，设计了一个能够同时监测温度和湿度的单片机系统。本设计是以单片机STC89C52为核心，配合DS1820温度传感器和CHR-01湿度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度和湿度信号，检测人员可以通过数码管显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况。本系统包括系统硬件和软件设计,可靠性高，结构简单，实现了对温湿度的自动调节。该系统的测温范围：-25℃—+55℃，采集精度为±0.5℃，湿度范围：20%—80%，采集精度为±5%。用DS18B20温度传感器作为温度采集模块，采用CHR-01作为湿度传感器，LM324作为运算放大器，TLC0831作为模数转换器等组成了湿度采集模块；利用HD7279A 作为键盘和显示模块；使用单片机的串口组成数据发射、接收模块。 经过精心的设计和制作，整个系统完成了对温度和湿度的采集、传输、接收和显示等功能，该系统具有系统结构简单、电路成本低、数据传输距离长，传输精度高、抗干扰强等特点。 关键词：温度传感器湿度传感器STC89C52单片机 指导老师签名：
大棚温湿度自动控制系统设计 摘要：本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，由于它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用。LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度，将其显示在液晶屏LCD1602上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并启动温湿度调节设备。此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真，证明了该系统的可行性。 关键词：STC89C52RC，SHT10，I2C总线，独立式键盘，温湿度自动控制 Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control
哈尔滨师范大学 物联网感知综合课程设计报告 题目：温室大棚控制系统 年级： 2013级专业：物联网工程姓名：高英亮袁昊慈指导教师：李世明杜军
温室大棚控制系统 高英亮、袁昊慈 摘要中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。利用物联网的传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因素，单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策，控制执行器进行自动喷灌，实现了计算机自动控制，按需、按期和按量喷灌。系统主要由温室环境信息采集模块、单片机模块和控制模块组成，采集模块包括光照度传感器和空气温湿度传感器。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。本系统环保节能、节水、省力，具有很好的实用性和推广性。 1 引言 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。 目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。