基于单片机温湿度控制(Protel图visio图)-精品
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成都理工大学工程技术学院毕业论文毕业论文基于单片机的温湿度监控报警系统设计摘要温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,尤其是在医学、电子电力、航天航空、食品发酵,农业生产等领域中对温湿度的要求尤其严格,是最常见最基本的参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的实时检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注。
而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
使用STC89C52单片机设计温湿度监控报警系统,可以即时精确的反应温室内外的温度以及湿度的变化。
完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。
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生长提供了更加适宜的环境。
对于大棚种植和花圃、花卉栽培,必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。
本系统可以及时、精确的反映室内外的温度以及湿度的变化,能够满足温湿度的控制要求。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
关键词:温湿度监控STC89S52AbstractTemperature, humidity and has close relati on with the huma n product ion and living, especially in medicine, electronics, electric power, aerospace, food fermentation, the requirements for temperature and humidity in areas such as agricultural producti on is particularly strict, is the most com mon is the most basic parameters, such as machinery, electronics, petroleum, chemical industry etc widely needed in real-time detection and control of temperature, humidity. And as people living standard rise, people for their own survival en vir onment more and more atte nti on. And the body's comfort level with the change of temperature and humidity in the air and mood has a direct effect, so the detection and control of the temperature humidity is very n ecessary残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
单片机湿度控制器摘要本系统采用AT89C51作为控制系统,通过模拟传感器把湿度信号采集后送给ADC0804,转换成数字信号后送入单片机,再通过LCD1602显示出来,同时独立键盘输入湿度上门限值和下门限值,当湿度值低于下门限值或上门限值时系统驱动蜂鸣器报警和控制电路进行湿度控制,当湿度再次回到两个门限值之间时消除报警和停止湿度控制,本系统实时刷新当前湿度和门限值,适用于大棚,花卉以及家庭湿度检测与控制。
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。
关键词:AT89C51,LCD1602,ADC0804,湿度控制与检测Single-chip humidity controllerSummaryThis system used AT89C51 as control system, by simulation sensor to humidity signal collection Hou to ADC0804, conversion into digital signal Hou into single tablets machine, then by LCD1602 displayed out, while independent keyboard entered humidity door limited value and Xia threshold value, dang humidity value below Xia threshold value or door limited value Shi system drive buzzer alarm and control circuit for humidity control, dang humidity again returned to two a threshold value Zhijian Shi elimination alarm and stop humidity control, This system live and refreshes the current humidity threshold values, apply to greenhouse, flower and family and humidity measuring and controllingThe current level of industrial automation has become an important symbol of the measure of all walks of life the level of modernization. The same time, the development of control theory has experienced a classical control theory, modern control theory and the theory of intelligent control in three stages. The typical example of the intelligent control fuzzy automatic washing machine.Keyword:AT89C51,LCD1602,ADC0804,humidity controller目录第一章绪论 -------------------------------------------------------------------------------------- 11.1选题背景及目的----------------------------------------------- 11.2发展状况----------------------------------------------------- 11.3各章节主要内容----------------------------------------------- 3 第2章系统的方案与论证-------------------------------------------- 42.1系统选择论证------------------------------------------------- 42.1.1 单片机控制模块的选择论证------------------------------ 42.1.2 显示模块的选择与论证---------------------------------- 42.2 设计任务及要求--------------------------------------------- 42.3 系统的设计原则--------------------------------------------- 52.4 系统组成与框图--------------------------------------------- 6系统控制结构组成如图2-1 ------------------------------------- 62.5 系统原理设计----------------------------------------------- 62.5.1 AT89C51简介------------------------------------------ 62.5.2 AT89C51管脚说明-------------------------------------- 72.5.3 振荡器特性-------------------------------------------- 92.5.4 时钟电路---------------------------------------------- 92.5.5 复位电路--------------------------------------------- 102.5.6 AD转换电路------------------------------------------ 102.6 湿度传感器------------------------------------------------ 122.6.1 湿敏元件的特性---------------------------------------- 122.6.2 湿敏电阻---------------------------------------------- 122.6.3 湿敏电容--------------------------------------------- 122.6.3 湿度测量的名词术语----------------------------------- 122.7 LCD液晶显示器--------------------------------------------- 13 第三章硬件电路的设计--------------------------------------------- 163.1 湿度传感器与ADC0804连接电路------------------------------ 163.2 LCD电路图------------------------------------------------- 173.3 独立键盘与驱动电路---------------------------------------- 183.4 总体电路设计---------------------------------------------- 18 第四章程序流程图与代码------------------------------------------ 194.1 主要程序流程图-------------------------------------------- 194.2 主要程序-------------------------------------------------- 20 第五章系统的调试与总结------------------------------------------ 215.1 单片机测试------------------------------------------------ 215.2 硬件及软件调试-------------------------------------------- 215.3 整机的调试与测试------------------------------------------ 215.4 综合调试-------------------------------------------------- 22 总结--------------------------------------------------------------- 22 参考文献----------------------------------------------------------- 23 附录一------------------------------------------------------------- 24 附录二------------------------------------------------------------- 38第一章绪论1.1选题背景及目的在工农业生产和日常生活中,对湿度的测量及控制始终占据着重要地位。
基于单片机的温湿度监控系统摘要针对温、湿度对纸张耐折度的影响,设计了适应中小型文献资料库应用的温、湿度监控装置。
此装置不仅能实现温、湿度检测、温湿度实时调节和显示,而且能实现温、湿度参数上下限定值的设定,当温湿度超上下限的时候能够进行报警,并启动相应的装置从而改变室内温度。
该控制系统具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点,具有一定的推广价值。
单片机具有体积小、重量轻、耗电少、功能强、控制灵活方便且价格低廉等优点。
单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。
在现实生活中,对于一个比较大的系统,人们往往采用微机进行控制,小一些的系统较多采用51或96等系列的单片机。
本文中,我们设计了以AT89C51单片机为主要核心实现的温度、湿度控制系统,包括系统硬件和软件设计,可以进行上位机通信,并给出了详细的电路原理图。
关键词温度控制;湿度控制;串行接口; 485总线大学学士学位论文The temperature and humidity of the monitor system based on single chip microcomputerAbstractAccording to temperature, humidity on paper folding, the effects of the resistance of the design to small and medium-sized documents database application of temperature, humidity monitoring device. This device can not only realize temperature, humidity, temperature and humidity adjusting detection and display, and can realize temperature, humidity and parameters of the limit of temperature and humidity on the set, and when the time limit to be able to call the police, and start the corresponding device which changes indoor temperature.This control system has the high accuracy, simple to use, low cost and stable and reliable, and other characteristics, has certain value of popularization. SCM has small volume, light weight, less consumption, function of strong, flexible and convenient control and the price cheap, etc. The application of SCM is fundamentally changing the traditional control system design idea and design method. In real life, for a larger system, people often take the microcomputer control, the smaller system by 51 or 96 more, series microcontroller.In this paper, we have designed to AT89C51 single-chip microcomputer as the main core of the realization of the temperature, humidity control system, including hardware and software design, can undertake PC communications, and gives the detailed circuit principle diagram.Keyword Temperature control; Humidity control; Serial interface; 485 bus- II -大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 论文研究内容 (7)第2章总体方案设计 (9)2.1 方案设计 (9)2.2 系统设计原则 (9)2.3 本章小结 (11)第3章硬件设计 (12)3.1 AT89C51单片机简介 (12)3.1.1 主要特性 (13)3.1.2 外部管脚 (13)3.2 测温度电路 (15)3.2.1 内部结构 (17)3.2.2 DS18B20工作原理 (18)3.3 测湿度电路 (21)3.4 键盘 (24)3.5 显示LCD (24)3.6 上位机通信 (25)3.7 本章小结 (26)第4章系统软件设计 (28)4.1 主程序设计 (28)4.2 温湿度检测模块 (30)4.3 显示报警模块 (31)4.4 本章小结 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (38)·- 3 -大学学士学位论文第1章绪论1.1课题背景2010年10月1日18时59分57秒345毫秒,嫦娥2号点火,19时整成功发射。
目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)1 系统整体设计 (2)2 硬件设计 (3)2.1 芯片介绍 (3)2.1.1 单片机AT89C51 (3)2.1.3 液晶显示LCD1602 (8)2.2 模块功能介绍 (10)2.2.1 复位电路和时钟电路 (11)2.2.2 传感器电路 (11)2.2.3 显示电路 (12)2.2.4 超限处理电路 (13)2.3 整体电路图 (14)3 软件设计 (14)3.1 主程序框图 (14)3.2 温湿度采集及处理框图 (15)3.3 LCD显示框图 (15)4 仿真与调试 (15)4.1 仿真软件介绍 (15)4.1.1 Proteus简介 (16)4.1.2 Keil C51 编译器简介 (16)4.2 系统整体仿真图 (19)5 结束语 (19)致谢 (20)附录 (20)参考文献 (24)摘要:本课题是基于AT89C51单片机的仓库温湿度智能控制系统,系统采用集温湿度传感器与A/D 转换器为一体的SHT11芯片作为温湿度采集模块,通过单片机处理进而通过LCD1602构成的显示模块显示温湿度。
其它模块包括了串行通信模块和超限报警处理电路,分别实现了上下位机温湿度给定值的设定和超限报警处理。
本文主要介绍了系统的硬件设计和软件设计。
系统结构简单、实用,提高了测量精度和效率。
关键词:单片机;SHT11;LCD;温湿度SCM based intelligent temperature and humidity controlsystem design of warehouseAbstract:This topic is the AT89C51 microcontroller-based warehouse of intelligent temperature-humidity control system, the system uses the set temperature and humidity sensor with a/d converter for one SHT11-temperature and humidity data acquisition module, by single-chip computer in turn by LCD1602 constitute the display module displays the temperature and humidity. Other modules include serial communication module and overload alarm circuit, respectively, to achieve a set and overload alarm for a given value of temperature and humidity. This article mainly introduces the system of hardware design and software design. System structure is simple, practical, improves accuracy and efficiency.Key words: single chip microcomputer; SHT11; LCD; temperature and humidity前言防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。
毕业论文(设计)论文题目无线温湿度采集系统设计二零一一年六月目录1引言 (1)2设计要求 (1)3系统总体方案 (1)4采集模块硬件电路设计 (2)4.1 电源模块设计 (2)4.2 SHT10温湿度传感器 (3)4.3 AT89S52芯片介绍 (4)4.3.1时钟电路 (4)4.3.2复位电路 (5)4.4 nRF905功能的实现 (5)4.4.1 nRF905的接口 (5)4.4.2 nRF905的工作模式 (6)4.4.3器件配置 (7)4.4.4 nRF905供电电源 (8)5接收模块硬件电路设计 (8)5.1 nRF905的接收流程 (8)5.2 LCD1602液晶显示 (9)6软件设计 (10)6.1采集模块软件设计 (10)6.2接收模块软件设计 (12)6.3 nRF905通过SPI口与单片机通讯 (13)7系统调试与性能分析 (14)结论 (15)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 发射模块电路图 (18)附录B 接收模块电路图 (19)附录C nRF905原理图 (20)附录D 实物图 (21)无线温湿度采集系统设计摘要:温湿度测量在工业生产中有着广泛的应用。
通常,要实现温湿度测量和自动控制,监控室与现场之间必须敷设大量的电缆,这是一个麻烦的问题。
本文提出采用无线温湿度测量的方案,不必敷设电缆,可以节省费用和时间。
该采集系统是以AT89S52芯片为主要,利用数字式温湿度传感器SHT10进行收集,将收集数据传给单片机AT89S52,经过处理从无线发送模块nRF905发射出去,单片机通过模拟SPI口实现与nRF905之间的通信,因为nRF905兼具发射和接收功能,经过一定距离的通信,接受模块通过NRF905将数据传给AT89S52,单片机经处理后,将数据传给显示屏LCD1602.完成无线数据采集与发送。
关键词:nRF905 AT89S52 AHT101 引言温度、湿度是工农业生产的主要环境数据,在工农业生产实践中占有重要地位,比如湿度大温度高的话会使粮食发芽,腐败,有可能还会导致二氧化碳的增加,使进入的工人窒息如果粮食发芽,会导致温度升高,从而发生火灾等。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成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环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
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,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
摘要随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温湿度控制。
温湿度太低,蔬菜就会被冻死或则停止生长,所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。
传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计,工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。
如果仅靠人工控制既耗人力,又容易发生差错。
现在,随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局性。
为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温度,适应生产需要。
本论文主要阐述了基于AT89C51单片机的温室大棚温湿度控制系统设计原理,主要电路设计及软件设计等。
该系统采用AT89C51单片机作为控制器,SHT11作为温湿度数据采集系统,可对执行机构发出指令实现大棚温湿度参数调节,根据实际需求设计了单片机硬件系统,该系统能够实现数据采集,数据处理,数值显示,键盘扫描等功能功能。
同时介绍了温湿度传感器,单片机接口,及其应用软件的设计,该基于单片机和SHT11温湿度传感器的大棚温湿度控制系统,该系统性能可靠,结构简单,能实现对温室内温湿度的自动调节。
关键词:AT89C51;SHT11;大棚;温湿度;控制系统;传感器;单片机AbstractWith the popularization of trellis technology, greenhouse trellis an ever-growing number, for vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. Temperature is too low, the vegetables will freeze to death or stop growing, so will always control temperature and humidity in a suitable vegetable growth range. Traditional temperature control is in greenhouse trellis internal hanging a thermometer, workers according to regulate the temperature reading the temperature inside the shelter. If only by artificial control both consumption manpower, and easy to place regular orders. Now, with the improvement of agricultural industry scale, for larger quantity of trellis, traditional temperature control measures will show great bureau sex. Therefore, in modern vegetable shed management zhongtong often temperature and humidity automatic control system, in order to control the temperature, adapt to the trellis vegetable production needs.This thesis mainly elaborated based on AT89C51 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main circuit design and software design, etc. This system USES AT89C51 single chip microcomputer as controller, SHT10 as temperature and humidity data acquisition system, may to the actuator directives realize trellis temperature and humidity parameters adjustment, has the upper and lower level computer directly set temperature range, temperature and humidity real-time display, and other functions.According to the actual demand design the microcontroller hardware system, this system can realize data acquisition, data processing, the numerical display, keyboard scan function function. At the same time, temperature and humidity sensor is introduced, and its application software interface chip design, this based on SCM and SHT10 temperature and humidity sensor shelter, temperature and humidity control system reliable performance, the system structure is simple, can realize the automatic adjustment of the temperature and humidity in a greenhouse.Key words:AT89C51; SHT10;vegetable shed; Temperature and humidity; Control System; sensor;Single-chip microcomputer目录1.绪论 (4)1.1 系统设计背景 (4)1.2 系统功能、优势及特点 (4)2. 设计内容 (5)2.1 总体方案的设计 (5)2.1.1 设计思想 (5)2.1.2 系统组成及框图 (5)2.2 系统主要电路的设计 (6)2.2.1 主要芯片89C51的功能及引脚图 (6)2.2.2 温湿度检测电路的设计 (7)2.2.3 温湿度传感器SHT11的工作原理 (8)2.2.4 温湿度调节系统的设计 (9)2.2.5 X25045简介 (9)3. 硬件设计 (10)3.1 温湿度测量电路 (10)3.2 LCD显示电路 (11)3.3 键盘扫描电路 (12)3.4输出接口控制电路 (13)3.5单片机与X25045接口电路 (14)4. 系统软件的设计 (15)4.1 系统主程序 (15)4.2 键盘扫描子程序,消抖程序流程图 (16)4.3 1602LCD液晶显示程序流程图 (19)4.4 温湿度读取子程序 (19)4.5 键盘扫描源程序 (20)4.6 显示程序 (22)4.7 温湿度采集程序 (26)参考文献 (27)1. 绪论1.1 系统设计背景植物的生长都是在一定的环境中进行的,其在生长过程中受到环境中各种因素的影响,其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。
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。
计算机控制设计课程设计报告班级B电气092姓名刘佳园学号**********课程设计题目:仓库温湿度控制系统设计本课程设计要求设计仓库温湿度控制系统设计仓库的温湿度是保存货物的重要参数,如果不能对其进行良好的控制,直接导致货物损坏或者变质,造成重大损失!本设计通过使用STC89C52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示屏模块以及报警模块。
简单明了的实现的可提要求。
DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机。
经过单片机的处理。
准确的显示到液晶屏上。
并对温湿度设置上下限。
越限报警。
技术参数和设计任务:1、利用单片机89C52实现对温湿度的控制,以实现对仓库进行温湿度控制;2、为准确检测控制仓库的温湿度,采用DHT11传感器采集的温湿度;3、达到方便人工监控和观察记录,采用LCD液晶屏设计;4、使电路更稳定运行,采用保护电路;5、为了及时控制温湿度,采用报警设计;6、避免一些瞬间干扰量,软件设计中采用延时设计。
一、本课程设计系统概述温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注。
而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。
随着科技的飞速发展和普及,高性能设备越来越多,各行各业对温湿度的要求也越来越高。
传统的温湿度检测模式是以人为基础,依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
在这种模式下,不仅效率低不利于人才资源的充分利用,而且缺乏科学性,许多重大事故都是由人为因素造成的,人工维护缺乏完整的管理系统。
而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费,管理不及时的问题,这是由于它的智能化设计所决定的。
故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。
1、系统原理本设计最关键部分是关于温度和湿度的采集以及检测、显示。
计算机控制设计课程设计报告班级B电气092姓名刘佳园学号0910601204课程设计题目:仓库温湿度控制系统设计本课程设计要求设计仓库温湿度控制系统设计仓库的温湿度是保存货物的重要参数,如果不能对其进行良好的控制,直接导致货物损坏或者变质,造成重大损失!本设计通过使用STC89C52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示屏模块以及报警模块。
简单明了的实现的可提要求。
DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机。
经过单片机的处理。
准确的显示到液晶屏上。
并对温湿度设置上下限。
越限报警。
技术参数和设计任务:1、利用单片机89C52实现对温湿度的控制,以实现对仓库进行温湿度控制;2、为准确检测控制仓库的温湿度,采用DHT11传感器采集的温湿度;3、达到方便人工监控和观察记录,采用LCD液晶屏设计;4、使电路更稳定运行,采用保护电路;5、为了及时控制温湿度,采用报警设计;6、避免一些瞬间干扰量,软件设计中采用延时设计。
一、本课程设计系统概述温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注。
而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。
随着科技的飞速发展和普及,高性能设备越来越多,各行各业对温湿度的要求也越来越高。
传统的温湿度检测模式是以人为基础,依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
在这种模式下,不仅效率低不利于人才资源的充分利用,而且缺乏科学性,许多重大事故都是由人为因素造成的,人工维护缺乏完整的管理系统。
而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费,管理不及时的问题,这是由于它的智能化设计所决定的。
故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。
1、系统原理本设计最关键部分是关于温度和湿度的采集以及检测、显示。
STC单片机执行指令的速度很快,对工作环境的要求比较低;传感器模块我选择了DHT11数字温湿度传感器。
告别了以前的单独测量温度以及湿度的方式,更简洁,更方便。
连接好外围电路。
通过DHT11准确的检测出当前环境下的温湿度,并且将所测数据交给STC单片机进行分析和处理。
再将所得数据有单片机发送给HJ1602A 液晶屏。
成功完成显示。
控制模块采用蜂鸣器报警方式。
预先设置好所需温度和湿度的限值,将蜂鸣器接入电路。
通过温度和湿度的上下限值控制蜂鸣器的报警。
若逾越限值,实现蜂鸣器鸣响。
但是需要注意的是温度超标和湿度超标需设置两种不同的鸣响方式,用来加以区别。
提醒工作人员此时温度湿度数据出现异常、需及时调整,及时启用升温器、加湿器、降温风扇以及喷雾器来有效的调整实验室内温湿度。
从而简单实现了控制。
总体来说,本次设计主要涉及了温湿度的测量以及实现简单控制。
硬件方面有四个模块,即传感器模块、STC89C52单片机主控模块、LCD1602液晶显示模块以及报警模块,从硬件制作方面。
也相对简便。
原理清晰、连线方便,不需要额外的焊接等技术。
给硬件的制作带来了极大的便捷。
电路总体上分为温湿度采集部分、中央处理器、显示模块以及报警模块部分。
以STC89C52单片机最小系统作为核心控制电路,控制DHT11传感器采集的温湿度的转换,控制1602液晶屏的显示,以及蜂鸣器的报警。
具体显示内容及方式由软件来完成。
采集温湿度方面由DHT11传感器来完成,它是一个数字温湿度传感器、内置模数转换,可以直接与单片机相连接。
而1602液晶屏是插针式,也可以直接与单片机相连接。
因此不需要手动焊接等复杂的过程。
具体步骤是:按照原理图将传感器、1602液晶显示屏分别接入单片机。
通过DHT11传感器采集当前的温湿度值、再经单片机,将处理后的数据传送到液晶屏上显示出来。
并且接入蜂鸣器。
设置温度的上下限值。
实现越限报警。
电路总体上分为温湿度采集部分、中央处理器、显示模块以及报警模块部分。
以STC89C52单片机最小系统作为核心控制电路,控制DHT11传感器采集的温湿度的转换,控制1602液晶屏的显示,以及蜂鸣器的报警。
具体显示内容及方式由软件来完成。
采集温湿度方面由DHT11传感器来完成,它是一个数字温湿度传感器、内置模数转换,可以直接与单片机相连接。
而1602液晶屏是插针式,也可以直接与单片机相连接。
因此不需要手动焊接等复杂的过程。
具体步骤是:按照原理图将传感器、1602液晶显示屏分别接入单片机。
通过DHT11传感器采集当前的温湿度值、再经单片机,将处理后的数据传送到液晶屏上显示出来。
并且接入蜂鸣器。
设置温度的上下限值。
实现越限报警。
2、控制方案a.传感器选择DHT11数字温湿度一体传感器。
DHT11是一款集成型的数字温湿度一体传感器。
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与卓越的长期稳定性。
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。
测量范围20%~90%RH,0℃~50℃。
测温精度为-\+2℃,测湿精度为-\+5%RH。
完全符合本次毕业设计的要求。
b.显示器选择采用HJ1602液晶显示屏。
HJ1602A 是一种工业字符型液晶,能够同时显示16x02 即32个字符。
(16列2行)。
1602只能显示字母、数字和符号能显示16*2个字符,但寄存器不止32个,有一些显示效果,如字符一个个显示、字符从左到右或从右到左显示等等,显示效果简单。
c.单片机主芯片选择STC89C52系列单片机。
3、总体设计框图按照系统功能的具体要求,在保证实现其功能的然础上,尽可能降低系统成本。
总体设计方案围绕上述思想,初步确定系统的方案如图1所示。
图1 总设计框图从图中可以看出,系统有微处理器模块、1602字符液晶显示模块、DHT11传感器模块和报警模块组成。
在方案设计中,遵循简洁至上的原则,因此所有的外围模块采用串行方式与微处理器模块接口。
该设计以STC89C51系列单片机为控制核心,实现温湿度采集及显示的基本功能。
在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步的设计各个单元功能模块,系统的硬件部分可以分为传感器的使用、单片机控制、1602液晶显示和实现报警四大部分。
二、硬件设计此次的设计主要由4个大的模块构成,分别是主控模块、传感器模块、LCD液晶显示模块及报警模块,其中主控模块是此次毕业设计的核心模块,主要是指STC89C52芯片,它控制整个系统的运行,利用其各个口分别控制其他模块,使其他模块能够成为一个整体,实现功能的需要;报警模块主要指将蜂鸣器接入单片机电路。
通过对时时温度的检测,并给定所需要的温度区间,即给定上下限值,实现越限报警;传感器模块用于实验室实时温湿度的检测、由于DHT11的数字一体性,集成了模数转换等模块。
直接接单片机即可。
LCD液晶显示模块同样接入单片机,完成对单片机处理后的数据进行显示。
1、主控模块设计a.STC89C52芯片的简介STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。
与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
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STC89C52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,如图3-1所示。
STC89C52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
管脚介绍:A TC89c51图2 STC89C52VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL 门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为STC89C52的一些特殊功能口,如下表所示:管脚备选功能:表3-1 P3口的第二功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。