单片机温湿度控制的课程设计
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《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代生活中,温湿度的控制对各种环境和设施的运行具有极其重要的作用。
为了满足这一需求,本文设计了一种基于单片机的温湿度控制系统。
该系统利用单片机作为核心控制器,通过传感器采集环境中的温湿度信息,并据此进行精确的控制和调节,从而达到保持环境稳定的目的。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温湿度传感器、执行器(如加热器、加湿器等)以及电源等部分组成。
其中,单片机作为核心控制器,负责接收传感器采集的数据,并根据设定的控制逻辑发出控制指令。
温湿度传感器负责实时采集环境中的温湿度信息,并将这些信息以电信号的形式传输给单片机。
执行器则根据单片机的指令进行工作,如加热、加湿或降温等,以调节环境中的温湿度。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计。
程序通过编程语言编写,实现对温湿度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
具体而言,程序首先通过温湿度传感器采集环境中的温湿度信息,然后对数据进行处理和分析,根据分析结果发出控制指令,以调节执行器的运行状态,从而实现对温湿度的控制。
三、系统功能1. 实时监测:系统能够实时监测环境中的温湿度信息,并通过显示屏或其它方式展示出来。
2. 自动控制:系统能够根据设定的控制逻辑,自动调节执行器的运行状态,以实现对温湿度的精确控制。
3. 报警功能:当环境中的温湿度超过设定范围时,系统能够发出报警信号,以提醒用户进行相应的处理。
4. 数据记录:系统能够记录环境中的温湿度数据,以便用户进行数据分析和处理。
四、系统实现在实际应用中,我们选择了适合的单片机、温湿度传感器和执行器等硬件设备,并根据系统需求编写了相应的程序。
通过不断调试和优化,我们成功实现了系统的各项功能。
在实际运行中,系统能够实时监测环境中的温湿度信息,并根据设定的控制逻辑自动调节执行器的运行状态,以实现对温湿度的精确控制。
同时,系统还具有报警功能和数据记录功能,能够满足用户的各种需求。
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 (4)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 (6)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 (9)3.1系统初始化模块 (10)3.2键盘显示模块 (10)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1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 ADC08091、绪论1.1 课题背景随着社会的不断发展,人们的生活水平不断提高,人们对生活质量要求也越来越高,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。
当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,就必须有一套科学的,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。
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步,温湿度控制系统的设计逐渐成为现代工业、农业、家庭等领域的重要应用。
为了满足各种环境对温湿度的精确控制需求,本文提出了一种基于单片机的温湿度控制系统设计。
该系统采用先进的单片机技术,实现了对温湿度的实时监测与精确控制,提高了系统的稳定性和可靠性。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括单片机、温度传感器、湿度传感器、加热器、加湿器等组件。
单片机作为核心控制单元,负责接收传感器采集的温湿度数据,并根据预设的控制策略输出控制信号,控制加热器和加湿器的运行。
温度传感器和湿度传感器分别负责实时监测环境中的温度和湿度,将检测到的数据传输给单片机。
加热器和加湿器则根据单片机的控制信号进行工作,实现对温湿度的调节。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序的编写和上位机监控界面的开发。
单片机程序采用C语言编写,实现了对温湿度的实时监测、数据处理、控制策略的制定以及与上位机监控界面的通信等功能。
上位机监控界面采用图形化界面设计,方便用户进行操作和监控。
用户可以通过监控界面实时查看当前环境的温湿度数据,以及设定所需的温湿度目标值。
同时,监控界面还可以显示加热器和加湿器的工作状态,以及系统的故障信息等。
三、控制策略本系统采用PID控制算法实现温湿度的精确控制。
PID控制器根据温湿度误差计算输出控制量,使加热器和加湿器工作在最佳状态,从而实现温湿度的快速稳定控制。
同时,系统还具有自动调节功能,根据环境变化自动调整控制参数,提高系统的适应性和稳定性。
四、系统实现在硬件和软件设计的基础上,我们进行了系统的实现。
首先,将温度传感器和湿度传感器与单片机进行连接,实现数据的实时采集。
然后,编写单片机程序,实现数据的处理、控制策略的制定以及与上位机监控界面的通信等功能。
最后,开发上位机监控界面,方便用户进行操作和监控。
五、系统测试为了验证系统的性能和稳定性,我们进行了系统测试。
基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
基于单片机的温湿度传感器课程设计摘要由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。
DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信,仅仅需要一个I/O口。
操作简单,使用基亚5110二手屏幕显示DHT11传感器读出来的温度和湿度值。
关键字:AT89S52;5110液晶;DHT11传感器;单总线AbstractBecause of the temperature and the humidity from both the physical quantity itself or in the actual life of people are closely related, so the temperature and humidity sensor integrated will arise accordingly. Between DHT11 and SCM can adopt the simple single bus, only need a I\/O port. Simple operation, using the base of 5110 secondhand screen display DHT11 sensor Read out the temperature and humidity.Keywords: AT89S52; DHT11 5110 LCD; sensor; single bus目录引言 ------------------------------------------11.1 DHT11描述---------------------------------------------------21.2 管脚排列----------------------------------------------21.3 应用电路连接说明--------------------------------------21.4 DHT11数据结构-----------------------------------------31.5 DHT11的传输时序---------------------------------------31.5.1 DHT11开始发送数据流程--------------------------31.5.2 主机复位信号和DHT11响应信号 --------------------31.5.3 数字‘0’信号表示方法-----------------------------31.5.4 数字‘1’信号表示方法-----------------------------42、诺基亚5110液晶简介(PCD8544驱动)--------------------42.1 引脚---------------------------------------------------4 2.2 功能描述:---------------------------------------------52.2.1 地址计数器 (AC)--------------------------------52.2.2 初始化-------------------------------------------52.2.3复位的作用----------------------------------------62.2.4显示控制------------------------------------------62.2.5 串行接口时序--------------------------------------62.2.6 指令集 ------------------------------------------63、总结-------------------------------------------------74、谢辞-------------------------------------------------85、参考文献---------------------------------------------96、附录-------------------------------------------------105.1 实验总框架图---------------------------------------------10 5.2 硬件部分-------------------------------------------------105.2.1硬件原理图-------------------------------------------10 5.2.2 硬件PCB图-------------------------------------------11 5.2.3 所需元器件-------------------------------------------115.3 实验效果-------------------------------------------------11 5.4 实验软件程序---------------------------------------------12引言可靠性与卓越的长期稳定性。
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代智能家居及工业自动化控制领域,温湿度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足各种应用场景的需求,本文提出了一种基于单片机的温湿度控制系统的设计方案。
该系统以单片机为核心,通过精确的传感器采集温湿度数据,并利用先进的控制算法实现温湿度的自动调节,从而达到预期的控制效果。
二、系统设计概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过与温湿度传感器、执行器等设备的连接,实现对环境温湿度的实时监测与控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
(一)硬件设计硬件部分主要包括单片机、温湿度传感器、执行器、电源等。
其中,单片机选用性能稳定、处理速度快的型号,负责采集传感器数据、处理控制算法、发送控制指令等任务。
温湿度传感器选用精度高、稳定性好的型号,用于实时监测环境中的温湿度数据。
执行器包括加热器、加湿器、除湿器等,根据控制指令调整环境中的温湿度。
(二)软件设计软件部分主要包括单片机程序、控制算法等。
单片机程序采用C语言编写,实现数据的采集、处理、传输等功能。
控制算法采用先进的PID算法,实现对温湿度的精确控制。
此外,系统还具有数据存储、通信等功能,可与上位机进行数据交互。
三、系统工作原理系统工作时,温湿度传感器实时采集环境中的温湿度数据,并将数据传输给单片机。
单片机对数据进行处理后,根据设定的控制算法计算出执行器的控制指令,并通过执行器对环境中的温湿度进行调整。
同时,单片机还将数据存储起来,并通过通信接口与上位机进行数据交互。
四、系统实现(一)硬件实现硬件部分需要根据设计要求进行选型和制作。
单片机、温湿度传感器、执行器等设备需要选用性能稳定、精度高的型号,并按照电路图进行连接。
同时,还需要制作电源、通信接口等辅助设备,以保证系统的正常运行。
(二)软件实现软件部分需要编写单片机程序和控制算法。
单片机程序采用C语言编写,包括数据采集、处理、传输等功能。
控制算法采用PID算法,实现对温湿度的精确控制。
基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数,对于很多应用而言,如农业、生物、仓储等,温湿度的监测非常重要。
因此,设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案,并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计(1)传感器选择温湿度传感器的选择非常关键,常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求,选择相应的传感器。
(2)单片机选择单片机是整个系统的核心,需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等,也可以选择ARM系列的单片机。
(3)电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源,并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计(1)数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议,编写相应的代码实现数据采集功能。
(2)数据处理将采集到的温湿度数据进行处理,可以进行数据滤波、校准等操作,以提高数据的准确性和可靠性。
(3)结果显示设计一个LCD显示屏接口,将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案,进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机,搭建稳定的供电电路,并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案,使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下,观察测试结果是否与真实值相符。
同时,进行长时间的测试,以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗,可以采用以下方法:1.优化供电电路,减小电路噪声和干扰,提高电路的稳定性。
2.优化代码,减小程序的存储空间和运行时间,降低功耗。
基于单片机的温湿度控制系统设计温湿度控制系统是一种基于单片机的自动控制系统,通过测量环境的温度和湿度,并根据设定的控制策略调节相关设备来维持合适的温湿度条件。
设计一个基于单片机的温湿度控制系统可以分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括传感器模块、控制器模块和执行器模块的选型和接口设计;软件设计主要包括数据采集与处理、控制算法设计和用户界面设计。
在硬件设计方面,温湿度传感器是获取环境温湿度的关键设备。
可以选择市场上成熟的数字温湿度传感器,比如DHT11或DHT22,它们通过数字信号输出温湿度值。
另外,还需要选择一款适用于单片机的控制器模块,如Arduino,它可以实现数字信号的采集和输出控制信号。
执行器模块可以根据具体控制目标选择,比如加热器、湿度调节装置等。
在软件设计方面,首先需要编写数据采集与处理的代码。
通过单片机连接温湿度传感器,读取其输出的数字信号,并进行数据处理,将数据转换为实际的温湿度值。
可以使用适当的算法进行数据滤波和校准,确保数据的准确性和稳定性。
接下来,需要设计控制算法。
根据实际需求,可以选择PID算法或者模糊控制算法等进行温湿度控制。
PID算法是一种经典控制算法,通过测量值与设定值之间的误差,计算出控制量,并根据比例、积分、微分三个方面进行调节。
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法,通过建立模糊规则库,将模糊规则与输入值进行模糊计算,得到输出控制量。
根据具体应用场景和需求,选择适当的算法进行控制。
最后,需要设计用户界面。
通过显示屏、按钮等外设,与用户进行交互,显示当前的温湿度数值和设定值,并提供设置温湿度的功能。
可以通过编程实现用户界面的交互逻辑,并调用相应的功能函数来实现温湿度的设定和控制。
总结起来,基于单片机的温湿度控制系统设计,需要进行硬件选型和接口设计,编写数据采集与处理、控制算法和用户界面的程序代码。
通过这些设计和实现,可以实现对环境温湿度的实时监测和控制,为用户提供一个舒适的环境。
- 第2 学期《单片机应用技术》课程设计报告题目:基于单片机旳蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计专业:班级:姓名:指导教师:***成绩:电气工程系5月25日课程设计任务书学生班级:学生姓名:学号:设计名称:基于单片机旳蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计起止日期:.5.25到5.28 指导教师:宋老师目录任务书 (2)摘要 (4)正文 (5)1设计思想 (5)2硬件设计2.1硬件设计规定 (6)2.2详细硬件规定 (6)3软件设计 (10)4附录 (14)5个人体会 (15)摘要:设计了一种基于单片机和 AT89S52温湿度传感器旳大棚温湿度控制系统。
该系统性能可靠,构造简朴,能实现对大棚内温湿度旳自动调整。
温室大棚钟植技术已突破了老式旳农作物种植受地区自然环境等诸多原因旳限制,对农业生产有重大意义。
但目前我国温室大棚旳温湿度测量和设备旳操作大多还是由人工来完毕,当温室较大时,操作人员旳劳动强度很大本温湿度控制系统是以单片机控制为关键, 以瑞士生产旳SHT11单片集成温湿度传感器作为温湿度检测元件,初步实现了温室大棚旳自动化管理,大大减少了工人旳劳动强度。
关键词:温室大棚;单片机;温湿度传感器。
正文近年来,我国旳设施农业得到了较大发展,温室大棚钟植技术已突破了老式旳农作物种植受地区自然环境等诸多原因旳限制,对农业生产有重大意义。
但目前我国温室大棚旳温湿度测量和设备旳操作大多还是由人工来完毕,当温室较大时,操作人员旳劳动强度很大本温湿度控制系统是以单片机控制为关键, 以瑞士生产旳SHT11单片集成温湿度传感器作为温湿度检测元件,初步实现了温室大棚旳自动化管理,大大减少了工人旳劳动强度。
1设计思想系统旳一大特点是顾客可以通过下位机中旳键盘输入温湿度旳上下限值和预置值,也可以通过上位机对温湿度旳上下限值和预置值进行输入,从而实现上位机对大棚内作物生长旳远程控制。
系统下位机设在种植植物旳大棚内,下位机中旳温湿度传感器可以将环境中旳温湿度非电量参数转化成电量信号,再将这些信号进行处理后送至下位机中旳单片机,单片机读取数据后将数据送到缓冲区内,通过LED数码管进行实时显示。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。
(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。
(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步,温湿度控制系统的设计在许多领域中显得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的温湿度控制系统的设计方法,这种系统可广泛应用于家居、农业、实验室、医疗等多个领域。
系统设计旨在提供高效、准确、可靠的温湿度控制,满足各种环境的需要。
二、系统设计概述本系统采用单片机作为主控制器,配合温湿度传感器、执行器等设备,实现对环境的温湿度进行实时监测和控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
三、硬件设计1. 主控制器:选用性能稳定、功能强大的单片机作为主控制器,负责整个系统的协调和控制。
2. 温湿度传感器:选用精度高、响应速度快的温湿度传感器,实时监测环境的温湿度。
3. 执行器:包括加热器、制冷器、加湿器、去湿器等,根据监测到的温湿度数据,执行相应的操作。
4. 电源模块:为系统提供稳定的电源,保证系统正常工作。
5. 通信接口:采用串口通信或I2C/SPI等通信方式,实现与上位机的数据传输和远程控制。
四、软件设计1. 数据采集与处理:单片机通过温湿度传感器实时采集环境中的温湿度数据,经过处理后存储在单片机中。
2. 控制算法:采用合适的控制算法,如PID控制算法等,根据采集到的温湿度数据,计算出执行器的操作指令。
3. 执行操作:单片机根据计算出的操作指令,控制执行器进行相应的操作,如加热、制冷、加湿、去湿等。
4. 通信协议:设计合适的通信协议,实现与上位机的数据传输和远程控制。
5. 人机交互界面:设计简单易用的人机交互界面,方便用户进行参数设置和系统操作。
五、系统实现1. 硬件组装:将主控制器、温湿度传感器、执行器、电源模块等硬件设备组装在一起,形成硬件系统。
2. 软件编程:编写软件程序,实现数据采集、处理、控制算法、通信协议等人机交互等功能。
3. 系统调试:对系统进行调试,确保系统能够正常工作并达到预期的控制效果。
4. 实际应用:将系统应用于实际环境中,进行长期运行和测试,确保系统的稳定性和可靠性。
基于单片机的温湿度控制系统的设计一、系统概述1、引言随着单片机技术的发展,它已被广泛应用到家用电器、医疗器械、工业控制等领域。
本文介绍了基于单片机的温湿度控制系统的设计,它主要采用单片机控制实现温湿度的测量和控制。
它可以提高空调系统的舒适性,达到良好的温湿度控制效果,而且成本低廉、模块性强,操作简单,便于控制和维护。
2、系统概述温湿度控制系统通过温湿度传感器的采集和检测,然后将测量的温湿度数据通过单片机调节和控制空调系统,调整空调温度和湿度,实现温湿度的调节,达到良好的温湿度控制效果。
本系统主要由温湿度传感器、温湿度控制系统以及空调等组成。
本系统采用AT89C51单片机作为控制处理器,通过串口通信的方式,将温湿度数据传送给控制处理器,控制处理器根据温湿度值控制空调,从而达到温湿度控制的目的。
三、硬件接口设计1、硬件接口功能本系统主要由单片机、温湿度传感器以及空调组成。
单片机采用AT89C51,它的主要功能是作为控制处理器,对温湿度传感器获取的数据进行计算和处理,并发出相应的控制信号,从而调节空调的温湿度。
温湿度传感器是本系统的重要组成部分,它实现了温度和湿度的测量,并将测量结果通过接口输出,其原理主要是利用铂电阻进行温度测量,湿度测量则是利用湿敏电阻进行测量。
空调是一种常用的温湿度控制设备,它主要功能是将室内温度和湿度调节达到舒适的状态,并且能够满足室内环境的要求。
本系统采用普通空调作为系统的控制设备,当单片机接收到温度和湿度的变化,发出控制信号后,空调便根据控制信号进行调节,从而达到温湿度控制的目的。
四、软件设计1、控制程序本系统采用C语言编写的程序来控制单片机计算温湿度数据,并发出控制信号,以实现温湿度调节。
主要程序框架如下://硬件接口程序#include <reg51.h>#include <intrins.h>//温湿度采集程序void Get_Data(); //获取温湿度数据//温湿度控制程序void Control(); //温湿度控制程序//主函数void main(){while(1){//采集温湿度数据Get_Data();//控制温湿度Control();}}2、温湿度采集程序本系统采用C语言编写的程序来获取温湿度数据。
信息与电气工程学院课程设计说明书(2015 /2016 学年第2 学期)课程名称:单片机应用课程设计题目:温湿度监测系统专业班级:自动化3班学生姓名:学号:指导教师:苗敬利、王立国、王静爽、侯帅、何明星、赵奇设计周数:2周设计成绩:2016 年7 月6 日摘要本设计实现的是单片机温湿度测量与控制系统,通过在LCD1602上实时显示室内环境的温度和相对湿度。
系统采用集温湿度传感器与A/D转换器为一体的DHT90传感器芯片,通过单片机AT89C52处理进行显示,其它模块包括了实时时钟/日期产生电路和超限报警处理电路,对所测量的值进行实时显示和报警处理。
本文介绍了基于ATMEL公司的AT89C52系列单片机的温湿度实时测量与控制系统和显示系统的设计,包括介绍了硬件结构原理,并分析了相应的软件的设计及其要点,包括软件设计流程及其程序实现。
系统结构简单、实用,提高了测量精度和效率。
关键词: 温湿度;SHT10传感器;单片机;DHT11传感器11设计目的:制定温湿度监测系统的操作流程,指导温湿度监测系统的正确使用和维护,防止温湿度监测系统操作不当而造成损坏,并保证测试的数据准确。
22 温湿度检测的简介2.1 系统的概述温湿度测量技术在当今的工厂加工、医疗区域、农业区域中已经起来重要的位子,例如资源的节约、产品质量的提高、产品数目的提高,这些问题现在已经越来越受到外界的关注了。
当今,知识信息和知识的工业化已经开始了飞一般的进步,温度与湿度的问题影响的范围距离已经不再之前谈到的那些方面,它还体现在科技发展、卫生用品、医药卫生、国家安全基础等多种方面。
就上述几个问题和情况,温湿度检测的准确性、稳定性、快速性、安全性这些方面的设计要求变得尤其重要。
在最近几年中,使用SHT10控制的温湿度传感器和温湿度数据的网上直接检验技术现已成为当下的一种发展方向和追求。
本次毕业设计介绍和实现了一种单片机与自动化温湿度传感器互相结合,它们两就组成了一种简单的温湿度检测器系统。
目录摘要 (4)文字 (5)1 设计思维 (5)2 硬件设计2.1 硬件设计要求 (6)2.2 具体硬件要求 (6)3 软件设计 (10)4 附录 (14)5 个人经历 (15)摘要:设计了一种基于单片机和AT89S52温湿度传感器的温室温湿度控制系统。
该系统性能可靠,结构简单,可自动调节温室温湿度。
温室种植技术突破了传统农作物种植受地理自然环境等诸多因素的限制,对农业生产具有重要意义。
但是,目前我国温室大棚的温湿度测量和设备操作大多是人工完成的。
温室大时,操作人员的劳动强度很大。
温湿度控制系统基于单片机控制,与DHT11集成。
温湿度传感器作为温湿度检测元件,初步实现了温室的自动化管理,大大降低了工人的劳动强度。
关键词:温室;单片机;温度和湿度传感器。
文本近年来,我国设施农业得到很大发展,温室钟罩种植技术突破了传统农作物种植受地理自然环境等诸多因素的限制,对农业生产具有重要意义。
但是,目前我国温室大棚的温湿度测量和设备操作大多是人工完成的。
温室大时,操作人员的劳动强度很大。
温湿度控制系统基于单片机控制,与DHT11集成。
温湿度传感器用作温湿度检测元件。
从硬件和软件两个方面介绍了单片机温度控制系统的设计思想,系统地描述了硬件原理图和程序流程图。
系统具有键盘调节温湿度上下限,LCD液晶显示温湿度功能,实现温湿度自动测量和自动控制,可随时控制温室内的温室温度。
适宜蔬菜生长的温度和湿度范围。
自动化管理大大降低了工人的劳动强度。
1 设计思维随着科学技术的飞速发展,我国农业逐渐从传统农业向现代农业转型,以高产、优质、高效为目的。
作为家乡的蔬菜大棚,自然离不开现代科技。
国外大量的科学实验和生产实践证明,环境控制在蔬菜生产中发挥着重要作用。
蔬菜只有在适宜的生长条件下才能充分发挥其高产潜力。
蔬菜大棚环境的控制主要是对环境温度、土壤湿度等进行测控。
以AT89S52单片机为控制器通过该系统可自动控制和及时检测环境温度、湿度等观测值,并通过声光进行超限报警及相应处理。
基于单片机的温湿度控制系统的设计近年来,随着科技的迅猛发展,人们的生活质量要求也越来越高。
其中,温湿度控制系统在人们的日常生活和工作中起着至关重要的作用。
本文将介绍一种方案。
一、系统设计概述该温湿度控制系统采用单片机作为主控制器,通过传感器感知环境的温湿度值,并根据设定的阈值和控制算法,自动调整温湿度。
该系统具有以下功能特点:1. 温湿度监测与显示:通过温湿度传感器感知环境的温湿度值,并经过处理后在液晶显示屏上实时显示。
2. 温湿度控制:根据设定的温湿度阈值和控制算法,自动调整环境的温湿度。
3. 报警功能:当温湿度超出设定的阈值范围时,系统会自动发出声音或闪烁警示灯,提醒用户。
4. 数据存储与传输:系统可以将采集的温湿度数据通过串口或无线传输到上位机,用于数据记录和分析。
二、系统硬件设计1. 单片机选择:本系统选用市场上常见的51系列单片机作为主控芯片。
2. 温湿度传感器:温湿度传感器采用数字式传感器,如DHT11或DHT22等型号,具有精度高、响应快等优点。
3. 人机交互界面:系统采用液晶显示屏作为人机交互界面,可以实时显示温湿度数据和控制状态。
三、系统软件设计1. 传感器数据采集:通过单片机的GPIO口与温湿度传感器进行通信,采集温湿度数据。
2. 温湿度显示:通过液晶显示屏将采集到的温湿度数据进行实时显示。
3. 温湿度控制算法:根据设定的温湿度阈值,通过控制算法实现温湿度的自动调整。
4. 报警功能:当温湿度超出设定的阈值范围时,通过警示灯和蜂鸣器发出警报。
5. 数据传输:通过串口或无线模块将温湿度数据传输到上位机,以便进行进一步的数据记录和分析。
四、系统性能优化为了提高系统的可靠性和稳定性,可以通过以下几个方面进行性能优化:1. 硬件电路设计:合理选择电源电平和电源滤波电路,避免电源干扰对系统的影响。
2. 系统响应速度优化:优化程序算法以提高系统响应速度,保证温湿度控制的实时性。
3. 系统稳定性优化:通过增加数据校验和错误处理机制,提高系统的稳定性和容错能力。
《单片机应用技术》课程设计报告题目:基于STC89C52单片机的温湿度控制系统的设计专业:电子科学与技术班级: 09082435姓名:景佳伟指导教师:王玉玲徐静云成绩:信息工程学院2011年12月1日星期四课程设计任务书设计名称:基于STC89C52单片机的温湿度控制系统的设计起止日期2011.11.14—-2011..11.25目录任务书摘要1设计思想2硬件设计与分析3软件设计4个人体会5附录摘要:设计了一种基于单片机和 AT89S52温湿度传感器的温湿度控制系统。
该系统性能可靠,结构简单,能实现对温湿度检测和达到临界值时的报警。
此系统一单片机为控制核心,温湿度传感器作为温湿度的检测元件。
可实现温湿度的自动检测和报警。
此系统可应用于大棚种植等领域,以实现自动化管理为目的,降低工人的劳动强度,节省了管理成本,提升了利润。
关键词:;单片机;温湿度传感器自动控制,自动报警1设计思想系统的一大特点是用户可以通过下位机中的键盘输入温湿度的上下限值和预置值,也可以通过上位机对温湿度的上下限值和预置值进行输入,从而实现上位机温湿度的远程控制。
系统下位机设在种植植物的大棚内,下位机中的温湿度传感器可以将环境中的温湿度非电量参数转化成电量信号,再将这些信号进行处理后送至下位机中的单片机,单片机读取数据后将数据送到缓冲区内,通过液晶显示器时显示。
同时与原先内部设定的参数值进行比较处理;单片机可以根据比较的结果对执行机构发出相应的信号,并通过继电器的控制对相应的设备如喷水器、吹风机、加热器、降温泵等进行操作,调节大棚内温湿度状态。
用户直接通过键盘对温湿度的上下限值和预置值进行设置后,如果环境的实时参数超越上下限值,系统自动启动执行机构调节湿度和温度状态,直到温湿度状态处于上下限值以内为止。
如果有预置初值且与当前状态不相等时,系统也会启动执行机构动态调节温湿度状态,直到所处的平衡状态与预置值相等为止。
2硬件设计2.1硬件要求根据设计要求确定了系统的总体方案,整个系统由单片机、温湿度传感器、显示模块、蜂鸣、温湿度调节系统以及键盘等6部分组成。
系统功能原理图如图1所示。
用户预先输入温湿度报警值到程序中,该值作为系统阈值。
温湿度传感器监测值传输给单片机,当单片机比较监测到的数值超出所设定阈值时,驱动蜂鸣器报警,并为温湿度调节系统提供控制信号,实现自动控制。
元器件清单:附件4:所需材料表一份清单每位学生一份(090824全班),如果无法确定班级人数,请购买48份2.2具体硬件设计单片机是整个系统的控制中枢,它指挥外围器件协调工作,从而完成特定的功能。
硬件实现上采用模块化设计,每一模块只实现一个特定功能,最后再将各个模块搭接在一起。
这种设计方法可以降低系统设计的复杂性。
系统电路原理图如图2所示。
本系统主要硬件设计包括电源电路、蜂鸣器电路、晶振电路、复位电路、LCD 显示电路以及温湿度传感器电路。
控制电路的核心器件是由美国Atmel公司生产的AT89S52单片机,属于MCS-51系列。
AT89S52是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash 存储器,采用的工艺是Atmel公司的高密度非易失存储器技术;片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器;在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案;价格低廉、性能可靠、抗干扰能力强。
因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。
系统电路图及各个模块:实物图:3 软件设计系统单片机代码采用C语言编写,以Keil为开发环境。
系统软件实现的功能:1)通过液晶实现温湿度显示2)比较监测到的温湿度值和报警设置值,发现超限则蜂鸣器报警提示;3)根据相应的温湿度值控制温湿度调节系统运行。
本系统总体设计如下:主程序显示#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include<lcd1602.h>#include<tempmoist.h>sbit red=P1^0;sbit green=P1^1;sbit sound=P1^2;sbit control=P1^3;sbit k1=P2^3;sbit k2=P2^4;sbit k3=P2^5;sbit k4=P2^6;sbit k5=P2^7;uchar code table[]="0123456789";uchar code table1[]="Moist";uchar code table2[]="Temp";uchar code table3[]="RT";uchar code table4[]="T";char a,b,c,temp,num,key_code,key,RT_arlarm,T_arlarm,RTS,TS,RTX,TX,flag=1; void distemp(uint temp);void dis();void key_proc();void key_scan();void dis1();void arlarm();//主程序void main(){red=1;green=0; //关红灯,开绿灯sound=1; //停蜂鸣器control=1; //guan继电器init(); //lcd初始化RT_arlarm=0;T_arlarm=0;RTS=30;TS=26;RTX=20;TX=10;while(1){key_proc();RH();arlarm();}}//显示温湿度数值void distemp(uint temp){a=temp/10;b=temp%10;write_date(table[a]);delay_xms(20);write_date(table[b]);delay_xms(20);}//按键处理void key_proc(){key_scan();if(key==1){key_code++;write_com(0x01); //清屏}if(key_code!=0){if(key_code==3){key_code=0;}elseif(key_code==1){switch(key){case 2:RT_arlarm++;if(RT_arlarm>=100)RT_arlarm=0;break;case 3:RT_arlarm--;if(RT_arlarm<=0)RT_arlarm=99;break;default:break;}write_str(0x80,"RT"); //调RT的同时,显示Moist write_com(0x87);distemp(RT_arlarm);write_str(0xc0,"Moist");write_com(0xc7);distemp(U8RH_data_H);write_date('.');distemp(U8RH_data_L);write_date('%');}else{switch(key){case 2:T_arlarm++;if(T_arlarm>=100)T_arlarm=0;break;case 3:T_arlarm--;if(T_arlarm<=0)T_arlarm=99;break;default:break;}write_str(0xc0,"T"); //调T的同时,显示Tempwrite_com(0xc7);distemp(T_arlarm);write_str(0x80,"Temp");write_com(0x87);distemp(U8T_data_H);write_date('.');distemp(U8T_data_L);write_date(0xdf);write_date(0x43);}}else{write_str(0x80,"Moist"); //同时显示Moist,Temp,正常屏幕write_com(0x87);distemp(U8RH_data_H);write_date('.');distemp(U8RH_data_L);write_date('%');write_str(0xc0,"Temp");write_com(0x87+0x40);distemp(U8T_data_H);write_date('.');distemp(U8T_data_L);write_date(0xdf);write_date(0x43);}}//判断上限void arlarm(){if(key==4){flag=!flag;delay_xms(10);key=0;}if(flag){if(U8T_data_H>=TS||U8RH_data_H>=RTS||U8T_data_H>=TS||U8RH_data_H<RTX) //至少满足一个条件{sound=0;//满足条件后,红灯亮,蜂鸣器叫red=0;}else{sound=1;red=1;}}else{sound=1;red=1;}}void key_scan()//按键扫描{key=0;if((!k1)||(!k2)||(!k3)||(!k4)) //判断是否有键按下{delay_xms(8); //去抖if((!k1)||(!k2)||(!k3)||(!k4)) //再次判断是否有键按下{if(!k1){key=1;while(!k1);}else if(!k2) key=2;else if(!k3) key=3;else if(!k4) key=4;else key=0;}}}//延时程序void delay_xms(uint i){uint j;for(i;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}LCD1602显示sbit rs=P2^0;sbit lcden=P2^1;extern void delay_xms(uint i);//LCD1602地址传送void write_com(uchar com) //地址输送{P0=com;rs=0;lcden=0;delay_xms(10);lcden=1;delay_xms(10);lcden=0;}void write_date(uchar date) //数据输送{P0=date;rs=1;lcden=0;delay_xms(10);lcden=1;delay_xms(10);lcden=0;}void write_str(uchar com,uchar *s){write_com(com);while(*s){write_date(*s);s++;}}void init() //lcd初始化{lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);}Tempoist程序//typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量*/typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量*/typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量*/typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型变量*/typedef unsigned long U32; /* defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量*/typedef signed long S32; /* defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量*/typedef float F32; /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数(32位长度)*/typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数(64位长度)*///#define Data_0_time 4//----------------------------------------------////----------------IO口定义区--------------------////----------------------------------------------//sbit P2_0 = P2^2 ;//----------------------------------------------////----------------定义区--------------------////----------------------------------------------//U8 U8FLAG,k;U8 U8count,U8temp;U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_t emp;U8 U8comdata;U8 outdata[2]; //定义发送的字节数U8 indata[5];U8 count, count_r=0;U8 str[2]={"12"};U16 U16temp1,U16temp2;SendData(U8 *a){outdata[0] = a[0];outdata[1] = a[1];count = 1;SBUF=outdata[0];}void Delay(U16 j){ U8 i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}void Delay_10us(void){U8 i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}void COM(void){U8 i;for(i=0;i<8;i++){U8FLAG=2;while((!P2_0)&&U8FLAG++);Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();U8temp=0;if(P2_0)U8temp=1;U8FLAG=2;while((P2_0)&&U8FLAG++);//超时则跳出for循环if(U8FLAG==1)break;//判断数据位是0还是1// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为1 U8comdata<<=1;U8comdata|=U8temp; //0}//rof}//--------------------------------//-----湿度读取子程序------------//--------------------------------//----以下变量均为全局变量--------//----温度高8位== U8T_data_H------//----温度低8位== U8T_data_L------//----湿度高8位== U8RH_data_H-----//----湿度低8位== U8RH_data_L-----//----校验8位== U8checkdata-----//----调用相关子程序如下----------//---- Delay();, Delay_10us();,COM();//--------------------------------void RH(void){//主机拉低18msP2_0=0;Delay(180);P2_0=1;//总线由上拉电阻拉高主机延时20usDelay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();//主机设为输入判断从机响应信号P2_0=1;//判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出,响应则向下运行if(!P2_0) //T !{U8FLAG=2;//判断从机是否发出80us 的低电平响应信号是否结束while((!P2_0)&&U8FLAG++);U8FLAG=2;//判断从机是否发出80us 的高电平,如发出则进入数据接收状态while((P2_0)&&U8FLAG++);//数据接收状态COM();U8RH_data_H_temp=U8comdata;COM();U8RH_data_L_temp=U8comdata;COM();U8T_data_H_temp=U8comdata;COM();U8T_data_L_temp=U8comdata;COM();U8checkdata_temp=U8comdata;P2_0=1;//数据校验U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);if(U8temp==U8checkdata_temp){U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;U8T_data_H=U8T_data_H_temp;U8T_data_L=U8T_data_L_temp;U8checkdata=U8checkdata_temp;}//fi}//fi}void RSINTR() interrupt 4 using 2{U8 InPut3;if(TI==1) //发送中断{TI=0;if(count!=2) //发送完5位数据{SBUF= outdata[count];Delay(10000);Delay(1000);count++;}}if(RI==1) //接收中断{InPut3=SBUF;indata[count_r]=InPut3;count_r++;RI=0;if (count_r==2)//接收完4位数据{//数据接收完毕处理。