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基于单片机的温湿度控制系统设计

基于单片机的温湿度控制系统设计
基于单片机的温湿度控制系统设计

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

膜温室出现后,植被生产出现了划时代的变化。现在人们可以根据自己的意愿,随时生产出所需要的各种植被。可以说,这是“设施栽培”的功劳。

在不利于植被生长的自然环境中,温室能够创造适宜植被生长发育的条件。

温室环境的调节主要包括日光、温度、湿度三个方面。

·温度:根据植被生长的适宜温度进行温室温度调节,若低于下限温度则采取升温措施,通常采取电热增温和火力增温等,火力增温比较方便。若高于上限温度则采取降温措施,通常通过水管降温和风扇降温,风扇降温比较方便。

·日光:遮荫是调节日照强度最好的办法,其具体做法是加盖遮阳网或草席,这种方法兼有降低温度的效果。

·湿度:为满足温室植被对湿度的要求,可以在地上、台阶、盆壁洒水,还可以在空中悬挂湿布,以增加水分的蒸发,最好的办法是设置自动喷雾装置,自动调节湿度[9]。

如果湿度过大,容易导致植被病害,可以采用通风的办法来降低湿度,而且最好在室温与气温相差不大的时候进行。

本系统注重温度和湿度的调节,光照强度没有考虑其中。

1.4 本系统主要研究内容

本系统所要完成的任务是:

1.4.1人性化的设计。界限温度值及湿度值能够由用户根据不同植被的各种生长需求由

键盘输入并通过显示器显示。

1.4.2 能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。

1.4.3通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的差异,及时的启动报

警装置(包括警报灯的提示功能以及提示音等)进行报警,并采取相应的方案。

1.4.4能够根据植被在不同时间段内对温湿度的不同要求,用户可随机更改温度及湿度

值,以满足用户不同的需求。

2 、系统总体分析与设计

2.1系统功能及系统的组成和工作原理

2.1.1.总体方案

·温度监控:对温室温度进行测量,并通过升温或降温达到植被的最佳温度。

·湿度监控:对温室湿度进行测量,并通过喷雾或去湿达到植被的最佳湿度。

·控制处理:当温度、湿度越限时报警,并根据报警信号提示采取一定手段控制。

·显示:LCD就地显示输入值和相应的温湿度,数码管摆放在生产现场用于显示当前的温湿度。

2.1.2. 实施措施

·实际环境温度与给定界限比较,执行加热/制冷措施。

·实际环境湿度与给定界限比较,执行加湿/去湿措施。

·越限报警:当温湿度越限时声光报警。

·键盘显示:负责用户的输入及相关数据的显示,其中包括LED和LCD显示。

2.1.

3.硬件系统设计

经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计,硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据

主机与主要部件的选择:

根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用MCS-51系列的89C51为主机,满足上面的要求而且设计方便,不需要再存储扩展。

数据存储片内设有128B,外部有8279的256B,而由于存入的数据是随时更新的且不计小数位,存入 8个16进制数字,其总共需要的容量只有16B,已经够用。对外部模拟量(温度、湿度)采样,选用ADC0809能够满足要求。

·温室温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置,模数转换器ADC0809,风扇,加热设备,加湿设备,排潮设备,键盘显示芯片等,其功能和原理如下:

· 89C51作为中央控制装置,负责中心运算和控制,协调系统各个模块的工作。

·四路采样温度信号采样简单平均处理,温度保存为整数。

·四路采样湿度信号采样简单平均处理,温度保存为整数。

·模数转换器ADC0809:即由模拟信号转换为数字信号。它共有8个模数转换通道。

模数的转换共有2种方法。一种是利用INT0中断,当一次转换结束后,ADC0809使

INT0产生中断,通知系统转换完毕;另一种使用延时方法,开始转换后系统延时

100微秒等待转换完成。本方案采用延时转换的方法。

·键盘显示芯片:用8729识别键盘,负责用户的输入及相关的数据的LED显示。例如选择系统的工作模式,用户输入温度及湿度的界限数据,显示实时的温度及湿度

值等等。

·风扇:负责系统的降温工作。

·加热设备:负责系统的加热工作。

·喷雾设备:负责系统的加湿工作。

·排潮设备:负责系统的去湿工作。

·双色灯,音效模块:负责系统的报警功能。如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动报警,双色灯在74LS273的控制下有规律的闪烁,同时音效模块发出

报警声,通知用户采取相应的措施。

2.2温湿度采样与控制系统

2.2.1.温湿度采样系统

为了更精确的反映温室的温度和湿度,取温湿度各4路信号采样简单平均处理作为温室的温度和湿度。在分辨率达到的前提下,温湿度的精度为1%。

2.2.2.温湿度控制系统

首先,系统启动后,提示用户输入温度的上限与下限的温度值。用户输入之后,系统自动求出中间值,根据实际温度的情况采取相应的方案。如下图2-2-1所示。

下限温度中间温度上限温度

28 ---- 32 ---- 36

图2-2-1

如果该时刻的实际温度值低于用户给定的下限温度值时,系统立即启动报警装置,且系统处于升温状态,直到实际温度达到用户输入的上下限温度的中间值一定区间内时停止升温。反之,如果实际温度值高于用户设定的上限值时,系统也会立即启动报警装置,且系统处于降温状态,直到实际温度达到用户输入的上下限温度的中间值一定区间内时停止降温。

选择中间值作为控制参数,防止升温——降温——升温的死循环,因为温度低于下限时会一直升温,可能导致温度高于上限系统又开始降温,这样系统便一直重复升温——降温——升温过程,导致设备在某一个温湿度点附近频繁的启停,使设备寿命下降,而且没有实际意义。

选择中间值的一定区间,是防止达到中间值时,采取了停止升温或者降温措施,温度还是会持续上升或下降一会儿,这时候温度可能不是正好在中间值处,系统便还是采取升温或者降温的措施,而此时的温度值可能已经是很适合植被生长的需要的温度值。所以本方案选在中间值的正负一度区间内,认为此区间内都是适合的,不产生任何控制动作变化,这样就能解决设备频繁启停问题。

2.3 键盘显示系统

键盘显示系统采用8279芯片控制16键的键盘和8个七段数码管,以实现用户的输入与数据输出。16个键分别是“0”到“F”,对应的键值是0到15不需要键值的转换。七段数码管采用共阴极,系统中使用的段码如下表2-3-1所示。

表2-3-1

8279初始化时,设定的相关命令字如下:

Z8279 EQU 08701H ;8279 状态/命令口地址

D8279 EQU 08700H ;8279 数据口地址

LEDMOD EQU 00H ;左边输入八位字符显示

;外部译码键扫描方式,双键互锁

LEDFEQ EQU 38H ;扫描速率

LEDCLS EQU 0D1H ;清除显示 RAM

LEDWR0 EQU 80H ;设定的将要写入的显示RAM地址

系统的连接图如下图2-3-2所示。

图2-3-2

AD0809与89C51连接图:

2-3-2

2.4 报警系统

报警系统由声音报警和警报灯报警组成。声音报警通过P1.0口接SD 口控制系统的音效模块发声,用CPU 控制P1.0产生一定频率的方波就可以实现音效模块的发声。音效模块是一个带有扬声器的放大电路。如图2-4-1所示。

图2-4-1

2.5硬件电路设计 2.5.1. 系统硬件配置

采用总线型结构的设计。由P0口作数据线,P0口和P2口共同作地址。

2.5.2. 主要组件简介

(1)89C51芯片

89C51是Intel 公司于80年代初推出的8位嵌入式微控制器(内部数据总线为8位,外部数据总线为8位),它与MCS-96系统中的其它芯片相比,具有性能高、功能全、售价低廉、使用方便(48PINDIP )等优点。89C51在工业应用方面有许多明显的特点,它具有灵活方便的8位总线外围支持器扩展功能,而在数据处理方面又有8位微机的快速功能。由于大的高度集成化已把许多常驻用的输入检测输出控制通道都制作在同一块硅片上,大大地灵活了外部连线,增强了系统的稳定性并且速度快(时钟12MHz ),非常适合于工业环境下安装使用。因此本系统CPU 选用89C51芯片。

89C51单片机引脚采用40双列直插式封装结构。89C51系统CPU 中的主要组件有:高速寄存器阵列、特殊功能寄存器(SFR )、寄存器控制器和算术逻辑单元(RALU )。它与外部通讯是通过特殊功能寄存器SFR 或存储器,控制器进行的。8051系统的CPU 的主要特色是体积小,重量轻,抗干扰能力强,售价低,使用方便。此外,通过SFR 还可以直接控制I/O 、A/D 、PWM 、串行口等部件的有效运行。

CPU 内部的一个控制单元和两条总线寄存器阵列和EALU 连接起来。这两条总线是:16位地址总线(A-BUS )和8位数据总线(D-BUS )。数据总线仅在RALU

与寄存器阵列或

SFR之间传送数据,地址总线用作上述数据传送的地址总线或用作与寄存器控制器连接的多路复用地址/数据总线[7]。CPU对片内RAM访问是直接访问和通过寄存器R0,R1间接访问的。

89C51工作时所需的时钟可通过其XTALL输入引脚由外部输入,也可采用芯片内部的振荡器。其工作频率为6~12MHz。在本系统中采用11.0592MHz频率。

(2)74LS273地址锁存器

74LS273是带有三态缓冲输出的8D锁存器74LS273;

·D7~D0:三态门输入端。

·Q7~Q0:三态门输出端。

·GND:接地端。

·Vcc:电源端。

·OE:三态门使能端。

·G(STB):8D锁存器控制端。

(3)8279可编程键盘/显示器接口芯片

8279使Intel公司为8位微处理器设计的通用键盘/显示器接口芯片,其功能主要体现在二个方面:接收来自键盘的输入数据并作预处理;数据显示的管理和数据显示器的控制。单片机采用8279管理键盘和显示器,可减少软件程序,减轻负担,且显示稳定,程序简单。

8279的引脚功能(采用40线双列直插式封装):

·DB0~DB7:双向外部数据总线。用于传送8279与CPU之间的命令、数据和状态。

·CS:片选信号线,低电平有效。

·A0:区分信息的特征位。当A0位置1时,CPU写入8279的信息位命令,CPU从8279读出的信息为8279的状态;当A0为0时,I/O信息都为数据。

·RD,WR:读和写选通信号线,均为低电平有效。

·IRQ:中断请求输出线,高电平有效。

·RL7~RL0:键盘回送线,平时为高电平,只有当某一键闭合时,其中一条线才变低。

·SL7~SL0:扫描输出线,用于对键盘和显示器进行扫描。

·OUTB3~OUTB0 OUTA3~OUTA0:显示段输出线。

·BD:显示熄灭控制线,低电平有效。

·RESET:复位输入线,高电平有效。

·SHIFT,CNTL/STB:控制输入线,由内部拉高电阴拉成高电平,也可由外部控制按键拉成低电平。

·CLK:外部时钟输入线,其信号由外部振荡器提供。

·Vcc,GND:分别为+5V电源和地。

(4)七段LED显示器

LED是单片机应用系统中一种常见的输出设备,通常使用的是七段显示。这种显示块有共阴极与共阳极两种。[4]

以共阴极为例:显示个位“4”

a 送 0

d,e 送 0

b,c,f,g 则送 1

gnd 送 0

则立刻显示4。

它由8个发光二极管(7段和一个小数点)构成,可用来显示0~9,A、B、C、D、E、

F、G(小数点)。在数码管中,若把各二极管的阴极连在一起称为共阴极数码管;若把各

二极管的阴极连接在一起称为共阴极数码管;若把各二极管的阳极连接在一起,则称为共阳极数码管。在本系统中采用共阴极数码管。

(5)ADC0809芯片[3]

ADC0809是28脚双列直插式封装。

·D7~D0:8位数字量输出引脚。

·IN0~IN7:8路模拟量输入引脚。

·Vcc:+5V工作电压。

·GND:地。

(6)LCD显示

引脚功能[7]:

·D0~D7双向数据总线。LCD数据读写方式可以分为8位和4位两种,以8位数据进行读写操作则D0~D7都有效,若以4位方式进行读写操作,则只用到D4~D7

·RS:寄存器选择控制位。当RS=0时,并且做写入的动作时,可以写入指令寄存器,若RS=0,且做读取操作时,可以读取忙标准及地址记数器的内容。若RS=1,责用于读取数据寄存器[7]。·R/W:LCD读写控制线。R/W=0时,LCD执行写入操作,R/W=1时,LCD执行读取操作。·EN:启动控制线。高电平有效。

·VCC:电源端。

·VO:亮度调整电压输入控制器。当输入0V时字符显示最亮。

·GND:接地。

3、软件系统设计

3.1 系统初始化模块

系统初始化模块的主要功能是完成系统的初始化以及设定系统的工作状态,初始化部分包括以下方面的内容:

3.1.1 系统启动后,显示器上显示两行,第一行为“WELCOME TO THE SYSTEM”,

第二行显示为“START WORK”

3.1.2等待用户输入温度及湿度值。按“B”键表示开始输入,这时可按温度下限、

上限,湿度下限、上限的顺序依次输入,如果输入的顺序错可按“B”键可

重新进行输入,直到输入正确;输入完毕后按“C”键确定。

3.1.3系统进入正常工作状态。

系统整体的工作方式如下框图所示

图3-1-1

初始化程序部分的流程图如下图3-1-2所示。

图3-1-2

3.2 键盘显示模块

本系统中使用8279芯片完成有关键盘输入和温湿度显示工作。温度湿度是依次输入的并且依次以下限、上限输入,并且将温湿度的中间数值存入单片机中,在将LED 清零后显示(分别在0123位),并依次显示实时的温度湿度数值(显示在4567位)

实际上,在系统初始化的过程中,除了初始化键盘和显示器之外,其中还包括着调用8279键盘显示模块,8279键盘显示模块部分的基本流程如下图3-2-1所示。

图3-2-1

其中显示键值的程序流程图如下:

图3-2-1

3.3 采样转换

模块

采样转换模块是本系统中的核心模块之一,它负责完成温度和湿的测量及模拟量转换为数字量的全过程,这也是它为什么重要的原因。系统每次转换前ADC0809的IN0~IN7送个任意数,表示开始转换,结果是一个数字量,将其转化为#BCD 码,。送显示程序显示,并将数值返回给主函数。湿度也可以通过此种方法观察变化,得出相应的结论。

为了更精确的反映系统的温度和湿度,本系统对四路采样信号作简单平均处理,并将处理后的数值作为温室的温湿度,其过程如下图。

图3-3-1

实时温湿度显示和温湿度中间数值显示便于我们实时比较和掌握系统工作状况,实时的温度湿度不在要求的区间内则进行升温降温处理。

图3-3-2 3.4温湿度控制模块温湿度判断控制模块也是系统的核心模块之一,所谓判断控制模块,就是对用户输入的温度和湿度与当前温室内的实际温湿度进行比较,先进行判断,然后再进行控制,控制模块是决定系统将要进行什么工作的。如温度高于上限时需要降温,低于下限时需要升温,同时还要启动警报等等。

温度判断控制部分的程序整体思路如下如所示:

图3-4-1

上面已经讨论了采取中间值作为控制参数,采取中间值一定区间作为控制区间的原因,那么按照(2.2)的思想,控制程序流程图如下:

图3-4-2

湿度判断控制部分与温度判断控制部分的功能及流程是相同的,便不再赘述了。

3.5 报警模块

报警模块具备两项功能,即为报警灯和声音报警。报警灯模块是完成LED 有规律的闪烁,以便从视觉上提醒用户。LED 是由74LS273控制4个双色LED 灯组成的,其闪烁规律为:

1 向74LS273发送的数据0F0H,则双色LED 灯发绿光。

2 向74LS273发送的数据0FH,则双色LED灯发红光。

3向74LS273发送的数据0FFH,则双色LED灯熄灭。

向74LS273交替发送0F0H、0FFH,或0FH、0FFH,以实现LED灯红/灭交替或绿/灭交替,这时我们就看到了闪烁的效果。

在LED灯闪烁的同时,声音报警也会同时启动,可采用延时的方式来延长声音报警的声音。

警报灯由4个双色的LED灯组成,一共需要8根数据线,使用74LS273芯片控制。要实现的功能是使4个双色LED灯有规律的闪烁,当用户输入温度的上下限值后,系统进行实时的采样,并判断出当前温度与用户输入温度之间的差异,如果当前温度低于用户输入的下限温度值,则说明当前温度过低,系统自动启动警报灯,此时警报灯发出绿光并进行有规律的闪烁,同时开始加温,直至加到所需温度值时警报灯熄灭。反之,如果当前温度高于用户输入的上限温度值,则说明当前温度过高,系统也会自动启动警报灯,但此时警报灯会发出红光并进行有规律的闪烁,同时开始降温,直至降到所需温度值时警报灯熄灭。

图3-5-1

4 硬件调试方案

4.1 硬件电路的调试

此部分的任务是在系统连接好后,调试各个组件能否正常工作,能否实现软件设计的预期

目标。其步骤如下:

4.1.1 按照系统设计,将系统需要的各个组件连接好。

4.1.2 根据实验说明书,了解各个组件的工作原理,开始着手调试芯片。

4.1.3 调试8279芯片。按照说明书调用8279.ASM汇编程序,运行,观察现象。现象正

确,说明8279芯片正常,可以使用。

4.1.4 调试ADC0809芯片。按照说明书调用CON_W.ASM汇编程序,运行,观察现象。现

象正确,说明ADC0809芯片正常,可以使用。

4.1.5 调试直流电机,按照说明书调用直流电机相应的汇编程序,运行,观察现象。现

象正确,说明直流电机正常,可以使用。

4.2 功能模块的调试方案

把各个功能模块编写成单独的源文件进行调试,调试成功以后,再将各部分联合在一起。

整个系统的编写、调试是从8279开始的。控制8279原理虽然简单,但需要细节却很多,如选择显示寄存器与送段码的顺序,8279的初始化等待时间等。

用户温度输入数据时上限、下限分别在七段数码管的0、1、2、3位置显示,湿度输入数据时上限、下限分别在七段数码管的4、5、6、7位置显示。读键存储的过程是循环程序。可循环等待直到用户输入正确并确认为止。

采样转换模块是一个比较重要的模块,在调试的阶段遇到的问题较多,由于它是程序运行的瓶颈,如果这一部分通不过的话,那么程序就无法执行下去,本系统采用的是延时的方法。

温湿度判断控制模块也一个非常重要的模块,由于温湿度对于植被的生长起着决定性的作用,因此,如果这两个因素控制不好,这个系统就失败了,这就需要我认真的考虑这一模块的控制方式,调试阶段比较顺利。

除了以上所提到的模块之外,还有一些模块也很重要,也都需要认真的调试,如报警模块等。调试了各模块之后,接下来的工作就是将各源程序段连接起来,进行综合调试了,综合调试需要我们特别注意细节部分,这样才能尽可能的减少错误的产生。

结论

虽然这个设计做的比较简单,很多东西都考虑的不是很细,也有一些特别情况没有做,但是用了很多精力用来完成这个论文,鉴于个人水平和时间的关系所以并没有把自己当初设想的所有情况都考虑进去,这两个月的毕业论文让我学会的很多,觉得自己学

的太少还有很多需要认真学习,学无止境,所以要更努力。

致谢

此次毕业设计是在我的导师陈勉老师的精心指导及全力支持下完成的。本系统的设计成功与陈老师的帮助是密不可分的,再加上自身的努力才能圆满地完成预期的目标。陈老师对新知识,新事物都有自己独到的理解,这深深的影响了我对学习的态度,将使我终生难忘。他们一丝不茍的工作态度和认真负责的敬业精神同样给了我巨大的收益和鼓舞。这些都将使我受益匪浅,同时也要感谢我的父母,不是你们我就不可能在大学校园里,也就不可能有这个毕业设计!

最后,我要以最真挚的感情来感谢指导本次毕业设计中的导师,是您们用辛勤的劳动、无私的奉献和渊博的知识换来了我的毕业设计。同时感谢各位同学对我的帮助,只有我们不断的努力学习,明天才会更加美好,因为机会永远属于那些有准备的人。

参考文献

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[2]周坚,单片机轻松入门[M].北京:北京航空航天出版社,2002.

[3]孙育才.MCS-51系列单片微型计算机及其应用[M].南京:东南大学出版社,2004. P231

[4]公孙茂,马宝匍,孙晨.单片机入口接口实例集[M].北京:北京航空航天出版社,2002. P120

[5]求是科技.PIC单片机典型模块设计和实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[6]龙泽明,顾立志,王桂莲,陈光军.MCS-51单片机原理及工程应用[M].北京:国防工业出

版社,2005.

[7]胡辉.王晓,戴永成.单片机原理及应用设计[M].北京:中国水利水电出版社,2005. P6 ,P181

[8]蔡菲娜. 单片微型计算机原理和应用[M]。杭州:浙江大学出版社,2003

[9]https://www.doczj.com/doc/c35361963.html,/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=113[Z].

Based on monolithic integrated circuit temperature A nd

humidity control system design

Abstract:

This article uses 8051 monolithic integrated circuits to design a greenhouse the temperature and humidity control system, to temperature and humidity control and real time display which assigns, temperature humidity signal has four groups respectively, the system uses the certain algorithm to the signal processing by to determine uses some control method, uses the temperature first pattern in this system, circulation processing.

Key words: The 89C51 8729 keyboards LCD ADC0809

附录:

IN0 EQU 7FF8H

IN1 EQU 7FF9H

IN2 EQU 7FFAH

IN3 EQU 7FFBH

IN4 EQU 7FFCH

IN5 EQU 7FFDH

IN6 EQU 7FFEH

IN7 EQU 7FFFH

SET_WL EQU 50H

SET_WH EQU 51H

SET_W EQU 52H

CURTM_W EQU 53H

SET_SL EQU 54H

SET_SH EQU 55H

SET_S EQU 56H

CURTM_S EQU 57H

Z8279 EQU 08701H ;8279 状态/命令口地址

D8279 EQU 08700H ;8279 数据口地址

LEDMOD EQU 00H ;左边输入八位字符显示

;外部译码键扫描方式,双键互锁

LEDFEQ EQU 38H ;扫描速率

LEDCLS EQU 0D1H ;清除显示 RAM

READKB EQU 40H ;读 FIFO RAM 地址 0 的命令字

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0040H

START:

MOV SP,#60H

LCALL INIT

MOV R0,#00H

MOV R1,#00H

MOV R2,#00H

MOV R3,#00H

MOV R4,#00H

MOV R5,#00H

MOV R6,#00H

MOV R7,#00H

MOV 40H,#00H

LCALL DISPLAY_1

液晶显示程序:

DISPLAY_ST:

RS EQU P0.0 ;LCD RC引脚定义

EN EQU P0.1 ;LCD EN 引脚定义WLED EQU P1.0 ;工作指示灯引脚定义

CLR EN ;LCD被禁用

LCALL LED_BL ;LCD闪烁

LCALL SET_LCD ; LCD做显示测试

MOV A, #’1’;设置所要显示的字符

MOV B, #15 ;设置所要显示的位置

LCALL LCDP1 ;在LCD第一行显示字符

MOV A, #’2’;设置所要显示的字符

MOV B, #15 ;设置所要显示的位置

LCALL LCDP2 ;在LCD第二行显示字符

JMP $ ;循环

SET_LCD: ;LCD初试化并做测试

CLR EN ;LCD被禁用

LCALL INIT_LCD ;LCD初试化

LCALL DELAY ;延时

MOV DPTR,#LMESS1 ;指针指到消息第一行

MOV A,#1 ;显示在第一行

LCALL LCD_PRINT ;显示执行消息于LCD第一行MOV DPTR,#LMESS2 ;指针指到消息第二行

MOV A,#2 ;显示在第二行

LCALL LCD_PRINT ;显示执行消息于LCD第二行RET

INIT_LCD1: ;4位I/O初试化

MOV A,#28H

LCALL WCOM ;双列显示字符使用5×7点阵MOV A,#0EH

LCALL WCOM ;光标出现不闪烁

MOV A,#06H

LCALL WCOM ;每次向右移动一位,显示屏不动MOV A,#01H

LCALL WCOM ;清除LCD显示屏

RET

CLR_LINE1:

MOV A,80H ;清除LCD的第一行,设置第一行字符LCALL WCOM

MOV R0,#24 ;设置记数值

CL:

MOV A,#’’;载入空格到LCD

LCALL WDATA ; 输出字符到LCD

DJNZ R0,CL ;记数结束

RET

LCD_PRINT:

CJNE A,#1,LINE2 ;在LCD第一行或第二行显示字符LINE1: ;设置第一行地址

MOV A,#80H

基于单片机的温湿度控制系统设计

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

基于单片机的温湿度计的设计

基于单片机的温湿度计的设计

单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生姓名 指导教师 2012年12月12日

摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词:温湿度传感器; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

温湿度自动监控系统设计方案

天成药业有限公司 药品储存温湿度自动监测系统 建设服务方案 北京龙鼎金陆测控技术有限公司

一、北京龙鼎金陆简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司坐落于国家级经济技术开发区-北京经济技术开发区,也称亦庄开发区,是国家计量院高级工程师及地方传感器协会副会长联合成立的一家集科、工、贸为一体的现代化高科技企业。 公司从成立伊始一直脚踏实地的努力为国人创造“质好而不贵”的国货精品,打造以自主创新为龙鼎企业特色的产业价值链,塑造龙鼎金陆LD的这一民族品牌,并一定坚信会成为振兴民族传感器事业及工业自动化控制系统的一面旗帜来迎接国际化的 挑战。 近年来,公司又荟萃了环材料学、力学等多种学科的精良人材,不但吸取了日本株式会社共和电业、美国KULITE公司的箔式传感器、扩散硅传感器的制造技术,而且凭借雄厚的技术、科技开发力量及精湛的生产工艺水平,研制、开发、制造上百种称重测力传感器、压力变送器、智能仪表及计算机控制系统。广泛应用于船舶、汽车制造、内燃机、电机、冶金、化工、食品、医疗、航空航天、各大科研所、院校、交通、能源、机械制造、建材等领域。 公司全体员工以热情周到的售前和售后服务,深得用户的好评和信赖。北京龙鼎金陆测控技术有限公司全体员工热忱欢迎各界人士的光临与指导,同时也希望各界人士对我司做深入的监督,以便我们随时的纠正我们的不足,力争向您提供更优质的产品和服务。 以良好的信誉、周到的服务、可靠的质量铸造国货精品是我们一贯的宗旨 以创新技术、优化管理和齐心协力提升品质来嬴取客户信赖是我们的根本 二、我们的优势 北京龙鼎金陆作为一家药品储运温湿度监测系统研发、建设的高新技术企业,为各类涉药企业提供稳定、高效的温湿度监测设备及系统解决方案。 服务专业专注 公司深入研究药品产业政策及行业管理特点,专注服务于药品监管部门与药品相关企业。 公司建立了具备行业资格准入要求的人员队伍,温湿度监管平台及温湿度监

温湿度检测系统

DH11数字温湿度测量系统设计 1.1.1项目背景介绍 随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于仓库车间的的设计方案,根据实用者提出的问题进行了改进,提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。即采用DHT11温湿度传感器解决传输模拟量误差大的问题,以及采用高技术的无线收发模块来代替之前大量的电缆,具有更好的经济与实用价值。 1.1.1功能要求 采用8051单片机和DHT11传感器设计一个数字温-湿度测量系统,温湿度测量范围为-20~100℃相对湿度测量范围为0~100%,采用LED数码管显示器,同时二极管作为工作正常指示灯和出错指示灯。 1.1.2 硬件电路设计 图1.1温湿度检测原理示意图 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的

最佳选择。产品为4针单排引脚封装,连接方便。 技术参数 供电电压: 3.3~5.5V DC 输出:单总线数字信号 测量范围:湿度20-90%RH,温度0~50℃ 测量精度:湿度+-5%RH,温度+-2℃ 分辨率:湿度1%RH,温度1℃ 互换性:可完全互换, 长期稳定性:<±1%RH/年 图1.2DH11通讯过程 图1.3部分硬件

基于单片机AT89C51下蔬菜大棚温湿度测控系统毕业设计

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

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要:本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足,提出了一种基于STC单片机,采用Pt1000温度传感器,通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了,铂热电阻测量温度的原理,基于STC实现铂热电阻阻值测量,牛顿迭代法计算温度,给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证,该系统测量精度高,线性好,具有较强的实时性和可靠性,具有一定的工程价值。 关键词:STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer,Pt1000temperature sensor,platinum thermistor’s resistance,Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高,而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内,应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广,结构简单,但是它的电动势小,灵敏度较差,误差较大,实际使用时必须加冷端补偿,使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器,具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点,适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵,在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点,但其阻值与温度变化成非线性关系,在测量精度较高的场合必须进行非线性处理,给计算带来不便,此外元件的稳定性以及互换性较差,从而使它的应用范围较小。 (4)铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些,但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

Proteus仿真下的SHT11温度湿度监控系统设计

上海交通大学 温度湿度监控系统仿真设计 研究报告 设计题目:基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计学院:电子信息与电气工程学院 姓名: 2019年5月24日

设计任务书 题目基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计 一、设计的目的 1.将理论知识运用于实践当中,掌握模拟电路设计的基本方法、基本步骤以及基本要求。在实践中了解电子器件的功能与作用。 2.学会温湿度监测系统的设计方法,完成要求的性能和指标 3.锻炼、提高在电子设计中发现问题、分析问题、解决问题的能力。 二、设计的内容及要求 1.设计一套基于51单片机的温湿度Proteus仿真监控系统; 2.采用高精度SHT11温湿度传感器模块; 3.LCD液晶实时显示当前环境温度、湿度值; 4.设计报警单元,实现系统对超限温湿度监控报警; 5.设计输入单元,可对系统正常温湿度范围进行调节; 6.仿真系统能够可靠、稳定地运行; 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日

摘要 在日常生活中,温度、湿度是两种最基本的环境参数,是与人类的生活、工作关系最密切的物理量,也是各门学科与工程研究设计中经常遇到的,必须精确测量和不可忽略的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度,从空间、海洋到家用电器,每个技术领域都离不开温度、湿度的测量与监控。 SHT11是基于CMOSens技术的新型智能温湿度传感器,它将温度湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、二线串行接口全部集成于一个芯片内,融合了CMOS 芯片技术与传感器技术,使传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等特点。 温湿度监控系统的软件部分是以Keil为开发平台,C语言为软件系统的开发语言,同时采用模块化编程。具体分为以下几个部分:主控制、温湿度采集程序、温湿度数据处理程序、LCD显示程序、按键设置程序和LED,蜂鸣器报警程序。 系统通过SHT11温湿度传感器感应周围的环境的温度和湿度,通过单片机对采集到的数据进行读取处理,经过LCD1602显示模块实时显示温湿度数据,同时可以通过按键模块对温湿度报警上、下限值进行设定。当SHT11读取的温湿度值不再设定范围内时,报警模块LED灯指示故障信息,同时蜂鸣器报警;当温湿度读取数据正常后,LED灯熄灭,蜂鸣器关闭。 关键词: 51单片机;SHT11传感器;温湿度监控;Keil;C语言

温湿度检测系统

郑州轻工业大学 实训报告 实训名称:嵌入式软件工程实践 姓名: 院(系): 专业班级: 学号: 指导教师: 实习时间:

一、实训目的 (一)实习目的 本实训课程是针对嵌入式软件专业学生专门设计的,通过本课程设置的几个嵌入式综合项目的系统学习,可以使学生由浅入深的对嵌入式Linux系统进行全面学习,能够独立胜任嵌入式Linux应用开发、系统开发、驱动开发等多方面工作,并注重敬业团队精神培养。 1)增强学生的理论联系实际的能力 2)通过实训了解企业项目开发流程和学习新技术的方法 3)通过实训项目了解企业项目开发过程中文档的整理方法和问题的分析方法 4)通过实训项目加强学生对基础课程的运用能力,使其认识到基础知识的重要性5)通过实训争强学生对本专业和未来工作岗位的理解,端正心态,明确就业目标6)通过实训争强学生的编程技能,培养其良好的编码风格和编码习惯 (二)方法 本实训课程安排在学校实验室统一进行实训,学生上机独立完成规定实训项目。 (三)任务 要求每位同学独立完成实训题目的编程、调试、优化与测试,并交付使用。要求强化编程思维、编程能力和代码优化的能力,撰写《实训报告》(含:需求分析、总体设计、算法分析及设计中遇到的主要问题和解决方法,设计中尚存的不足与心得体会)。上交完成的所有源程序及相关文件。

信模块 第三周实现创建阿里云产品和设备,并A9开 发板链接阿里云 第四周实现Android获取阿里云端数据 三、实训报告 3.1 项目名称 项目名称:嵌入式远程监测 3.1.1 实训内容 1、嵌入式远程监测与语音控制系统包括智能网关(A9内核,Linux Ubuntu操作系统)1个,无线通信节点1个,包含常用的物联网传感器DHT11,STM32开发板,A9开发板。 2、系统每个节点都采用ARM Cortex-M3架构的MCU,可以外接多种传感器以及控制设备。 3、同时把传感器的数据以及控制设备的状态在2.8寸LCD屏上进行显示。 4、节点通过NRF24L01无线通信模块,把节点的数据传输到网关。 5、网关再把数据传输到云服务器。 3.1.2 实训过程及相关结果 一、采用STM32F103ZE为硬件开发平台,裸板开发驱动程序: 1)关于STM32开发板的介绍 核心处理器:STM32F103ZET6、主频:72MHZ、引脚:144、GPIO口的管脚个数112

基于单片机的温湿度控制系统设计

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

温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计论文

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.

基于单片机的温湿度测量仪设计

单片机课程设计报告 题目:基于单片机的温湿度仪表设计 班级:智能科学与技术1201班

学生姓名:文波 学号:120407130 指导教师:朱建光 成绩: 工业大学 摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本设计STC89C52为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)

附录(程序清单) (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中,为实现对温湿度的检测与显示,主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路,DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围:0℃至+50℃。测量精度:2℃.;湿度检测围:20%-90%RH检测精度:5%RH),数码管直接显示温度和湿度(显示方式:温度:两位显示;湿度:两位显示);同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能:可设置温湿度报警值,温湿度超过设置的响应报警值,会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案

(完整word版)温度监测系统设计仿真与实现

实用温度监测系统 学院:电子信息工程学院专业:通信工程1303 学生姓名:张艺 学号:13211075 任课教师:刘颖 2015年06 月10 日

目录 实验题目:失真放大电路 .............. 错误!未定义书签。 1 实验题目及要求 (2) 2 实验目的与知识背景 (2) 2.1 实验目的 (2) 2.2 知识点 (2) 3 实验过程 (4) 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (4) 3.2 每个电路的讨论和方案比较 (16) 3.3 分析研究实验数据............. 错误!未定义书签。 4 总结与体会 (20) 4.1 通过本次实验那些能力得到提高,那些解决的问题印象深刻, 有那些创新点。 (20) 4.2 对本课程的意见与建议......... 错误!未定义书签。 5 参考文献 (21)

目录 1.电路设计及原理分析 (3) 1.1设计任务 (4) 1.2技术指标 (4) 1.3电路原理图 (5) 1.4基本原理 (5) 2.电路模拟与仿真 (6) 2.1仿真软件 (6) 2.2创建电路模拟图 (9) 2.3元件列表 (9) 2.4仿真记录与结果分析 (10) 3.实际电路的安装调试 (15) 3.1 元件参数确定 (15) 3.2 电路板布线设计 (15) 3.3 焊接 (15) 3.4调试与测量 (15) 3.5分析结果及改进 (16) 4.总结 (176) 5.心得体会 (177) 6.参考文献 (198)

1.电路设计及原理分析 1.1设计任务 通过Proteus软件仿真精密双限温度报警仪设计,在老师点拨我们自学的基础上了解了运放的作用,用了比较器,震荡电路等知识,根据找到的电路图进行仿真,调试电路,明白了温度报警的意义。 通过比较器产生“数字模拟信号”,使得在信号产生的时候,震荡电路工作产生震荡信号驱动扬声器报警。 1.2技术指标 a.当温度在设定范围内时报警电路不工作; b.当温度低于下限值或高于上限值时,声光报警; c.上下限低于报警led用不同颜色; d.上下限可调; e.控温精度度 1℃ f.监测范围0.5℃

温湿度检测控制系统

1 前言 温度和湿度的检测和控制是许多行业的重要工作之一,不论是货品仓库、生产车间,都需要有规定的温度和湿度,然而温度和湿度却是最不易保障的指标,针对这一情况,研制可靠且实用的温度和湿度检测与控制系统就显得非常重要。 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中,温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当,可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强生产车间温度与湿度的监测工作,但传统的方法过于粗糙,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。目前,在低温条件下(通常指100℃以下),温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手,一切向着数字化,智能化控制方向发展。 对于国外对温湿度检测的研究,从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟,随着科技的进步,现在的对于温湿度研究,检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中,以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高,等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。 2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT10型智能化温度/温度传感器,体积与火柴头相近。它们不仅能准确测量相对温度,还能测量温度和露点。测量相对温度的围是0~100%,分辨力达0.03%RH,最高精度为±2%RH。测量温度的围是-40℃~

基于单片机的湿度传感器设计

基于单片机的湿度传感器设计 一系统方案 1.1系统功能 本文设计的湿度传感器应具备以下功能: (1)能够感受环境中的湿度变化。 (2)能够将环境中的湿度变化转化为电信号。 (3)系统能够对采集到的湿度信号进行分析处理。 (4)能够将环境中的湿度以相对湿度的形式显示出来便于观察记录。 (5)系统反应快、灵敏度高、稳定性好,具有一定的抗干扰能力。 (6)电路简单,操作方便、性价比高、实用性强。 根据系统功能要求,湿度传感器系统图包含以下模块: 信号采集模块信号处理存储模块信号显示模块 图1.1湿度传感器系统框图 1.2系统组成模块 1.2.1信号采集模块设计 本设计为智能式湿度传感器的设计,信号采集模块主要是用于测量环境中湿度变化,并将湿度变化转变成电信号的变化。因此,我们需要一个湿度传感器。和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。 生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。因此在本次设计中选用DHT11温湿传感器作为本次设计湿度采集模块。 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的

温湿度监测系统及方法与设计方案

图片简介: 本技术介绍了一种温湿度监测系统及方法,其中,温湿度监测系统包括显示屏、中心控制器、交换机以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元,中心控制器的信号端分别与各个温湿度检测单元连接,中心控制器的信号输出端与显示屏连接,所述交换机分别与中心控制器、数据服务器以及客户端电脑信号连接。本技术能够实时监控各个应用环境的温湿度,并根据实时的温湿度信息与设定的温湿度信息对比,如果超标,能够实时报警提示,确保生产安全,操作使用方便。 技术要求 1.一种温湿度监测系统,其特征在于:包括显示屏(1)、中心控制器(2)、交换机(3)以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元(6),中心控制器(2)的信号端分别与各个温湿度检测单元(6)连接,中心控制器(2)的信号输出端与显示屏(1)连接,所述交换机(3)分别与中心控制器(2)、数据服务器(4)以及客户端电脑(5)信号连接。 2.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统,其特征在于:所述温湿度检测单元(6)包括温湿度检测盒体、温湿度控制器(61)以及温湿度检测探头(62),所述温湿度检测盒体内安装温湿度控制器(61),温湿度控制器(61)与温湿度检测探头(62)信号连接,温湿度检测探头(62)伸出温湿度检测盒体。

接有用于显示温度正常的绿灯(63)、用于显示温度非正常的红灯(64)以及用于报警提示的蜂鸣器(65)。 4.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统,其特征在于:所述中心控制器(2)与各个温湿度检测单元(6)之间连接的线缆穿插在KBG管内,KBG管通过管扣固定在墙上。 5.根据权利要求3所述的一种温湿度监测系统,其特征在于:所述温湿度控制器(61)采用485控制器。 6.一种温湿度监测方法,其特征在于:具体包括如下步骤: S1、在各个应用环境中分别安装温湿度检测单元(6),将温湿度检测单元(6)的供电端与市电接通,在监控室内安装显示屏(1)和中心控制器(2),将显示屏(1)和中心控制器(2)的供电端与市电接通; S2、将各个温湿度检测单元(6)的信号端与中心控制器(2)的信号端接通,将显示屏(1)和中心控制器(2)的信号端接通; S3、将中心控制器(2)的信号端与交换机(3)接通,交换机(3)与对应的数据服务器(4)接通,交换机通过互联网与客户端电脑(5)信号连接; S4、通过客户端电脑(5)设定各个应用环境中的预定温度范围和预定湿度范围,并将数据保存至数据服务器(4)内; S5、各个温湿度检测单元(6)检测对应应用环境中的温度和湿度,并将温度信息和湿度信息发送至中心控制器(2),中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过交换机(3)存储在数据服务器(4)内,以便后期查询,同时中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过显示屏(1)显示出来,并显示对应的应用环境信息以及对应的预定温度范围和预定湿度范围。

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