毕业设计(论文)-基于AT89S51单片机的温室大棚温度控制系统设计
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目录摘要: (1)关键词: (1)引言: (2)1. 系统方案选择和论证 (2)1.1 主要任务 (2)1.2 任务要求 (2)1.3 系统基本方案 (3)1.3.1 各模块电路的方案选择及论证 (3)1.3.2 系统各模块的最终方案 (5)2. 系统硬件设计 (5)2.1 单片机型号选择 (5)2.2 单片机最小系统电路设计 (8)2.3 温度采集部分设计 (8)2.4 按键电路设计 (15)2.3 数码管显示电路设计 (15)2.4 温度控制电路设计 (18)2.5 报警电路设计 (18)2.6 电源输入部分 (19)2.7 接口通讯单元 (21)3. 系统软件设计 (22)3.1 读取DS18B20温度模块子程序 (22)3.2 数据处理子程序 (23)3.3键盘扫描子程序 (24)3.4 主程序流程图 (25)致谢 (27)参考文献 (27)附录A:本设计整体电路图 (28)附录B:程序清单 (29)摘要:本设计以AT89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路、温度显示电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。
文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、超温报警程序。
通过对基于单片机的相对温度控制器设计,加深对传感器技术及检测技术的了解,巩固对单片机知识的掌握,并系统的复习本专业所学过的知识。
关键词:AT89C51单片机 DS18B20温度检测芯片温度控制Abstract:This design as the core of the AT89C51 temperature control system of the working principle and design method. Temperature signal chip DS18B20 collection by the temperature, and the way to digital signal transfer to the microcontroller. The paper introduces the hardware part of the control system, including: temperature detection circuit, temperature control circuit, temperature display circuit. SCM through to signal processed, so as to achieve the purpose of temperature control. This paper has mainly introduced the software design part, here the modularized structure, main module has: digital tube show program, keyboard scanning and key processing program, temperature signal processing program, relay control procedures, super temperature alarming program.Through to the relative temperature controller based on single chip design, deepen our understanding of the sensor technology and testing technology of understanding, consolidate the SCM grasp the knowledge and the system review this professional the learned knowledge. Keywords: AT89C51 single-chip microcomputer temperature detection chip DS18B20 temperature control基于AT89C51单片机的蔬菜大棚温度控制系统引言:蔬菜的生长与温度息息相关,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温度控制。
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第13期·125·文章编号:2095-6835(2020)13-0125-03基于AT89C51单片机的大棚温湿度控制系统设计*胡超,魏仲辉(铜陵学院电气工程学院,安徽铜陵244061)摘要:根据温度和湿度为温室大棚内植物生长重要条件的特点,设计了一款基于单片机控制的大棚温湿度控制系统。
该系统包括数据显示电路、复位电路、键盘电路、按键设置电路、电源电路、继电器控制电路和晶振电路。
设计以单片机AT89C51为核心,通过温度传感器、湿度传感器对大棚里的温度和湿度进行实时检测,采集到数据后,经过模数转换器转换后传送到单片机,单片机接收到数据后开始分析。
如温度高于设定值,指示灯亮;湿度低于设定值,指示灯亮。
通过仿真实验可以得出,系统能很好地测试温度和湿度等数据,测试结果稳定、可靠。
关键词:AT89C51单片机;温度传感器;湿度传感器;显示屏中图分类号:TM461文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2020.13.0511引言农业现代化进程中,温室大棚的重要性愈发凸显。
温室大棚内的湿度、温度、二氧化碳含量和土壤的肥瘦等作为重要的农作物生长环境,对棚内作物的生长有着举足轻重的作用,这些因素决定了作物成长的好坏[1],其中尤为重要的是温湿度,通过监测这些数据并进行分析,结合作物相应的生长规律,调控温室环境条件,让农作物在反季节的时候也能很好生长,这样就能达到农作物优质和高产的目的。
在本次设计中,将温室大棚内的温度和湿度作为检测与调控对象,以AT89C51单片机为核心,联动三个传感器与继电器设备对温室中的温度、湿度分别进行检测与调控[2]。
设计简单实用,测量结果精准,可适用于多种地区环境气候,在实际的生产应用中可以随时对棚内的温度、湿度进行检测与调节,可保证大棚内的环境适合棚内作物生长[3]。
郑州航空工业管理学院毕业论文(设计)题目基于单片机的大棚温湿度亮度自动控制系统设计内容摘要温室是现代农业生产所必需的基本设备,用它有效地控制温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等是改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的前提。
本设计以STC89C52单片机为核心完成了对空气温度、土壤湿度、光照度进行数据的采集、处理、显示等系统的基本框图、工作原理和继电器控制的设计的工作。
主要内容有:(1)通过数字温度传感器DS18B20采集实时温度。
(2)通过湿度传感器HS1101采集实时湿度。
(3)通过光敏电阻采集实时光照度。
(4)判断采集到的参数值与设置值是否一致,并进行继电器控制。
通过以上设计可以对植物生长过程中的土壤湿度、环境温度、光照度进行了实时地、连续地检测、直观地显示并进行自动地控制。
克服了传统的人工测量方法不能进行连续测量的弊端,节省了工作量,并避免了人为的疏漏或错误造成的不必要的损失。
关键词单片机;湿敏传感器;数字温度传感器;光敏电阻;继电器控制Design of SCM-based Temperature and Humidity and Light Illumination Automatic Control System for Greenhouse100697216 Li Mingjie Teacher: Su YanpingAbstractGreenhouse is the basic equipment necessary for the production of modern agriculture, Use it can effectively control the temperature, humidity and illumination of the greenhouse, and it is the premise of changed for plant growth to create the best conditions, avoid changing seasons and severe weather outside of its impact.The thesis mainly focus on: the base block diagram, working principle and the design of relay control which use the SCM STC89C52 as the core of the system to collect, handle, display the data of the air temperature, soil humidity and light illuminance .The main contents: (1) collected real-time temperature by digital temperature sensor DS18B20. (2) collected real-time humidity by humidity sensor HS1101. (3) collected real-time light illumination by photoresistor. (4) judge the collected parameter values and the setting values whether same or not, and control the relay.The system use Real-time and continuous detection, display intuitively and control automatically on soil moisture, ambient temperature, light illuminance in the process of plant growth. The system can overcome the defects from the traditional manual methods of measurement which can not measure continuously,and save the amount of work, avoid omissions or unnecessary losses that caused by errors.【Key words】SCM;humidity sensors;digital temperature sensors;light dependent resistor;relay control目录第一章概述 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外的发展现状 (2)1.3 课题内容、目的及思路 (2)1.4 设计过程及工艺要求 (3)第二章系统的总体设计 (3)2.1系统设计目标 (3)2.2 系统的组成和工作原理 (4)2.3 环境参数检测方案的比较和选择 (9)2.3.1 湿度传感器的选择 (9)2.3.2 温度传感器的选择 (11)2.3.3 光亮度传感器的选择 (13)2.3.4 方案选择总结 (13)第三章硬件的设计 (13)3.1 MCU选型 (14)3.2 湿度测量电路 (15)3.3 温度测量电路 (17)3.4 光照度测量电路 (20)3.5 数据显示电路 (22)3.6 复位电路 (25)3.7 键盘电路 (26)3.8 继电器控制电路 (27)3.9 电源电路 (28)第四章软件设计 (28)4.1 主程序流程图 (28)4.2 参数测量子程序流程图 (30)4.3 键盘扫描子程序流程 (31)总结致谢 (32)参考文献 (33)附录1 系统总体电路图 (35)附录2 系统源代码 (36)基于单片机的大棚温湿度亮度自动控制系统设计学号:100697216 姓名:李明杰指导老师:苏艳苹职称:讲师第一章概述1.1 选题背景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。
基于AT89C51单片机的农业温室控制系统设计1. 引言农业温室是一种通过人工手段控制温度、湿度、光照等环境参数的农业生产设施,它能够提供稳定的生长环境,提高农作物产量和质量。
随着科技的不断进步,基于AT89C51单片机的农业温室控制系统设计成为了一种常见的解决方案。
本文将从硬件设计、软件设计和系统优化等方面对基于AT89C51单片机的农业温室控制系统进行深入研究。
2. 硬件设计2.1 温湿度传感器为了实时监测温湿度参数,我们选择了高精度数字式温湿度传感器DHT11。
该传感器具有响应速度快、精确可靠等优点,并且与AT89C51单片机兼容性良好。
2.2 光照传感器光照是植物生长过程中不可忽视的因素之一。
我们选用了光敏电阻作为光照传感器,并通过电阻分压原理将其与AT89C51单片机进行连接。
通过实时监测光敏电阻阻值变化,我们可以获取到当前环境中的光照强度。
2.3 温室控制装置为了实现温室环境的控制,我们设计了温室控制装置。
该装置包括温度调节器、湿度调节器、光照调节器等。
通过AT89C51单片机的PWM输出功能,我们可以实现对温度、湿度和光照等参数的精确控制。
3. 软件设计3.1 程序框架基于AT89C51单片机的农业温室控制系统采用C语言进行编程。
我们将程序分为初始化模块、传感器数据采集模块和环境参数调节模块三个部分。
初始化模块用于对系统进行初始化设置,传感器数据采集模块用于实时采集环境参数,环境参数调节模块用于根据采集到的数据进行相应的控制操作。
3.2 温湿度控制算法根据不同作物对温湿度要求不同,我们设计了相应的温湿度控制算法。
通过实时监测当前环境中的温湿度值,并与预设值进行比较,系统可以自动调整加热、通风和加湿等设备以维持良好的生长环境。
3.3 光照控制算法光照控制算法主要基于光敏电阻的阻值变化。
通过实时监测光敏电阻的阻值,并与预设值进行比较,系统可以自动调整灯光的亮度,以满足不同作物对光照强度的需求。
优秀论文审核通过未经允许切勿外传基于单片机温室大棚温度控制设计摘要:本系统以AT89C51单片机为控制核心,利用温度传感器AD590对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制,实现温室温度的自动控制。
本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。
可以通过按键设定温室的温度值,采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。
当所设定的温度值比采集的温度大时,通过加热器加热,以达到设定值;反之,开启降温风扇,以快速达到降温效果。
通过该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制。
从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,提高质量和产量。
关键词:单片机、温室大棚、温度控制一、硬件设计(一)设计目标本系统要控制的对象为这样一个规模的温室。
温室结构的参数为:屋脊高5.2m,檐高3m,单跨度6.5m,长为20m,地面面积为130平方米。
要实现的目标是,使薄膜温室的温度保持在20℃——30℃之间,在这个区域内温度值是可设定的。
(二)设计思路系统原理框图如图1所示。
本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、WP型温室加热器、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。
通过按键设定温度值,设定的温度值和采集的温度值都可以通过LED数码管显示。
当所设定的温度值比采集的温度大时,通过加热器加热,以达到设定值;反之,开启降温风扇,以快速达到降温效果。
该系统对温度的控制范围在20℃——30℃,温度控制的误差小于等于0.5℃。
通过使用该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制,保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,提高质量和产量。
图1系统原理框图该系统分为六个模块,分别是单片机小系统模块、温度采集模块、显示模块、键盘扫描模块、加热模块和降温模块。
(三)基于AT89C51的单片机小系统本系统采用Atmel公司所生产的AT89C51单片机。
AT89C51单片机小系统如图2所示:图2 单片机小系统这个小系统由时钟脉冲和复位电路组成, AT89C51内部已具备振荡电路,只要在接地引脚上面的两个引脚(即19、18脚)连接简单的石英晶体即可。
8 | 电子制作 2020年01月如何减少环境变化对蔬菜产量的影响。
大棚种植应运而生,它已经广泛的应用到农业生产中去,被广大农民接受。
大棚种植中温度的控制一直以来是植物生长关注的焦点,而市面上的温控系统多采取电阻式的温度传感器,存在精度低,反映慢等缺点。
本文设计控制器采用AT89C51型单片机,温度采集用的是DS18B20数字温度芯片,温度调节采用电扇通风的方式降温,本设计实验验证中用直流电机代替电扇,温度的升高采用电阻丝加热实现。
1 系统总设计■1.1 系统设计框图大棚温控系统设计主要包括主控模块、输入和输出模块组成。
主控模块为单片机最小系统;输入模块包括电源模块、独立按键模块和温度采集模块;输出模块包括液晶显示模 ■1.2 单片机控制系统单片机控制系统选用的是ATMEL 公司的89S51芯片,该芯片价格便宜、稳定、应用广泛等特点,搭建单片机最小系统,外部晶振选取的是11.0592MHz,通过输入信号控制输出的设备来达到温度控制的目的。
■1.3 电源模块温控设计中除了给单片机5V 的供电外,还需给控制温度传感器采用的是DS18B20数字传感器,它具有单总线、小体积、低功耗、高性能、使用方便等特点,温测范围为-55~125℃,A/D 转换精度可编程设置为9~12位,温度分辨率可达0.0625℃。
每块DS18B20都有一个唯一的序列号,可将多个DS18B20连接在同一根数据总线上,而且可以从总线上获取电源能量,可实现多点的温度采集。
DS18B20数字传感器内部有温度A/D 采集缓冲器,可以将模拟信号转换成数字信号后,通过串行输入的方式给单片机,单片机无需外接ADC 转换芯片,简化电路,节省I/O 端口。
■1.5 显示模块选取LCD12864作为系统的显示模块,显示的分辨率为128(列)×64(行)点。
市场上的LCD12864模块,有带字库和不带字库之分,实训台YL-232设备上面选用的是不带字库的显示模块,可显示8×8、8×16、16×16等点阵字符的文字符号等信息,完全可以满足温控显示的需求。
摘要蔬菜大棚温度湿度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS373、A/D转换器0809、湿度传感器、温度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成,实现对蔬菜大棚温湿度的检测与控制,从而有效提高蔬菜的产量。
文中提出了具体设计方案,讨论了蔬菜大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理,进行了可行性论证。
给出了电路图和程序流程图并附有源程序。
由于利用了单片机及数字控制系统的优点,系统的各方面性能得到了显著的提高。
关键词:温湿度传感器;湿度传感器;快速检测;A/D转换器;LED显示器;报警电路;固态继电器;ABSTRACTVegetables canopy temperature and humidity automatic control system consists of the main controller AT89C51 single-chip, parallel port expansion chip 8255,74 LS373 and A/D converter 0809, humidity sensor, the temperature sensor, solid-state relay, the DS1820 RAM6264, power fail safeguard and leds display and alarm circuit, etc .To achieve the vegetable greenhouse temperature and humidity testing and control, to improve the vegetable's production.In this paper, the specific design, discussed the detection of vegetable greenhouse's temperature and humidity and circuit control principle, carried out a feasibility demonstration.Schematic diagram is given together with source code and procedures.The use of the MCU and the advantages of digital control system, all aspects of the system performance is significantly improved.Keywords:temperature and humidity sensors; Humidity sensors; Rapid detection; A/D converter; The LED display; Alarm circuit; Solid state relays.摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)1 概述 (4)1.1 温室计算机控制的概况 (4)2 系统的硬件组成电路设计 (6)2.1 系统的硬件组成框图 (6)2.1.1 系统的工作原理 (6)2.2 系统主控制器部分设计 (6)2.2.1 AT89C51的工作原理 (6)2.2.2 AT89C51的复位电路 (8)2.2.3 AT89C51的引脚功能 (8)2.3 数据存储器的扩展 (10)2.4 LED显示器 (13)2.5 A/D转换接口 (14)2.5.1 A/D转换器的基本工作原理及器件简介 (14)2.5.2 ADC0809与AT89C51单片机的接口设计 (16)3 单总线接口 (19)3.1 单总线芯片的硬件结构 (19)3.2 单总线芯片的供电 (19)3.3 单总通信的ROM命令 (19)4 单总线数字温度传感器DS1820和湿度检测电路 (21)4.1DS1820 的主要特性 (21)4.2DS1820 内部结构 (21)4.3 DS1820的工作原理 (22)4.4 DS1820使用中注意事项 (22)4.5 湿度检测电路 (23)4.6 报警电路 (23)5 系统的软件设计 (25)5.1 设计方法 (25)5.2 主程序的分析与说明 (25)6 结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)1.1 温室计算机控制的概况温室环境测控,即根据植物生长发育的需要,自动调节温室内环境条件的总称。
基于单片机的智能温室温湿度控制系统的设计摘要:在农业生产中,温室大棚的应用越来越广泛,为人们创造了更高的经济效益。
在温室大棚中,最关键的是温湿度控制方法。
传统的温湿度控制方法完全是人工的,不仅费时费力,而且效率低。
本文旨在论述一种温室大棚温湿度控制系统的设计,该系统主要由单片机AT89S52、温湿度传感器DHT11、无线通信模块nRF2401、液晶显示LCD1602等组成。
采用温湿度传感器DHT11来测量温湿度,它的精确度高,而且DHT11直接是输出数字信号,可直接与单片机相连。
通过无线传感器nRF2401来进行信号传送,这样能够降低布线的麻烦。
显示部分使用的是LCD1602来显示温湿度。
本系统的核心是单片机AT89S52,接收传感器所测的数据并处理,然后执行各种操作。
本系统智能度高,可靠性高,系统工作稳定,且综合性价比较高,具有较大的市场应用前景。
关键词:单片机,温湿度控制系统,温湿度传感器DHT11,LCD显示,无线模块nRF2401Design of temperature and humidity intelligent greenhousecontrol system based on SCMAbstract :In agricultural production, more and more extensive application in the greenhouse, create more economic benefits for the people. In the greenhouse, the most critical is the temperature and humidity control method. Temperature and humidity control of traditional methods is entirely artificial, not only time-consuming effort, and low efficiency. The system consist of the microcontroller AT89S52 ,digital temperature and humidity sensor DHT11,wireless sensor NRF2401,LCD1602 and other components. To measure the temperature and humidity using temperature and humidity sensor DHT11, its precision is high, and the DHT11 is directly output digital signal, can be directly connected with the single-chip microcomputer. Through the NRF2401 to transmit signals, it can reduce the trouble of wiring. The display part is using LCD1602 to display the temperature and humidity. The core of this system is AT89S52, the measured sensor data received and processed, and then perform various operations. The system of high intelligence, high reliability, the system is stable, and the higher price, has great market prospect.Keyword:SCM, Temperature and humidity control system, Temperature and humidity sensor DHT11, LCD display, Wireless module NRF2401目录1 引言 01.1 课题背景 01.2 立题的目的及意义 01.3 国内外的研究现状及发展趋势 (1)1.4 本系统主要研究内容 (1)2 系统总体设计 (3)2.1 系统功能设计 (3)2.2 系统的组成 (3)2.3 系统工作原理 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 单片机系统设计 (5)3.2 温湿度传感器设计 (10)3.3 无线模块设计 (15)3.4 液晶显示装置设计 (19)3.5 报警系统设计 (22)4 系统软件设计 (22)4.1 系统初始化模块 (23)4.2 数据采集模块 (23)4.3 无线模块 (24)4.4 显示模块 (26)4.5 报警模块 (27)5 硬件调试 (28)结论 (32)附录 (33)参考文献 (67)致谢................................................ 错误!未定义书签。
基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统_毕业设计精品毕业设计基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统目录第1章绪论 (1)1.1系统的概述 (1)1.2系统的要求 (1)1.3系统的主要模块 (2)1.3.1 本系统的主要组成部分 (2)1.3.2 各部分的功能 (2)1.3.3 工作原理 (2)第2章设计的理论基础 (3)2.1AT89C52的工作原理 (3)2.1.1 CPU的结构 (3)2.1.2 CPU的结构I/O口结构 (3)2.1.3 程序存储器 (3)2.1.4 定时器 (4)2.1.5 中断系统 (4)2.2单总线数字温度传感器DS18B20检测电路 (5)2.2.1 DS18B20简单介绍 (5)2.2.2 DS18B20 的性能特点 (5)2.2.3 DS18B20的测温原理 (6)2.3LCD1602液晶显示器 (6)2.3.1 LCD1602简介 (6)2.3.2 1602LCD的指令说明及时序 (7)2.4直流马达 (9)2.4.1 马达工作的原理 (9)2.4.2 马达的基本构造 (9)2.5蜂鸣器 (9)第3章系统的硬件组成电路设计 (11)3.1系统总硬件设计 (11)3.2时钟电路 (11)3.3AT89C52的复位电路 (12)3.4单总线数字温度传感器DS18B20检测电路 (12)3.5LCD1602显示模块 (13)3.6驱动电路 (13)3.7报警电路 (14)第4章系统软件的设计 (15)4.1主程序设计 (15)4.2温度检测 (16)4.2.1读取温度设计 (16)4.2.2 温度数据处理设计 (17)4.3液晶显示器LCM1602 (19)4.3.1 LCM1602初始化 (19)4.4马达的控制 (20)4.5报警器的启动 (21)第5章总结与展望 (22)5.1总结 (22)5.2展望 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录A (25)附录B (30)附录C:实物照片 (33)基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统摘要蔬菜的生长与温度息息相关,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温度控制。