AT89C52单片机大棚温度控制系统设计

目录摘要：3关键词： (4)引言： (5)1. 系统方案选择和论证 (6)1.1 任务 (6)1.2 任务要求 (6)1.3 系统基本方案 (6)1.3.1 各模块电路的方案选择及论证 61.3.2 系统各模块的最终方案92. 系统硬件设计 (10)2.1 单片机型号选择 (10)2.2 单片机最小系统电路设计 (13)2.3温度采集部分设计 (15)2.4 按键电路设计 (24)2.3 数码管显示电路设计 (25)2.4 温度控制电路设计 (29)2.5 报警电路设计 (29)2.6 电源输入部分 (30)3．系统软件设计 (32)3.1 读取DS18B20温度模块子程序 (33)3.2 数据处理子程序 (34)3.3 键盘扫描子程序 (35)3.4 主程序流程图 (36)致谢 (39)参考文献 (39)附录A：本设计整体电路图 (40)附录B：程序清单 (41)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 signalchipDS18B20collection 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 chipDS18B20temperature control基于AT89C51单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计09级机电一体化田志营指导老师：马力崔茂齐引言：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。

中南林业科技大学学生：学号：学院：专业年级：题目：AT89C52单片机大棚温度控制系统设计指导老师：评分标准：封面（10）摘要（20）正文（70）图（10）公式（5）参考文献（15）中文摘要研究目的（针对我国大棚种植技术对温度控制的要求，设计了一套基于单片机AT89C52编程的温度控制系统。

）研究方法（该系统主要由主控电路，报警电路，控制电路，按键电路，复位电路，显示电路以及检测电路六部分构成，通过对单片机AT89C52的编程，由温度传感器DS18B20对温度进行测量，最后把测量到的温度送到LED数码管显示，当测量温度超过上下限温度时，通过控制蜂鸣器报警并且令继电器对温度进行实时控制）结论（运行结果表明，该系统能够用于实现温度采集，显示和控制功能。

该系统性能优越可靠，功能完善，应用围广阔，具有广泛的市场前景。

）关键词：AT89C52；大棚；温度控制；DS18B20；数码管1 绪论我国农业正处于从传统农业现代化农业转化的新阶段,大棚种植技术正大面积推广。

温度是植物生长的重要环境条件,温度控制是大棚种植技术的关键。

设计并制作一个基于单片机的温室温度自动控制系统,使大棚温度控制在一定围,并能实现自动控制,以保证大棚农作物生长的需要,对解决大棚作物农业生产具有重要的指导意义。

单片机体积小、功能强大、价格低廉、使用灵活,本文从实现温室大棚温度的智能控制的硬件、软件设计等两个方面入手,就利用单片机AT89C52实现大棚温度控制进行设计。

2 硬件选择2.1 温度传感器DS18B20 性能特点采用单总线专用技术,既可通过串行口线,也可通过其它I/O口线与微机接口,无须经过其它变换电路,直接输出被测温度值(9位二进制数,含符号位);测温围为-55℃～+125℃,测量分辨率为0.0625℃;可以将多个DSl8B20温度传感器挂接在一根总线上,即允许一条信号线上接数十乃至上百个数字式传感器,每个都有-个在ROM中的64位自己独有的芯片序列号,可实现多点温度的检测。

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。

摘要本设计是基于AT89C52单片机的大棚仓库温湿度自动控制系统，采用SHT11作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。

SHT11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，将其显示在液晶屏上，同时将其与设定值进行对比，若超出上下限，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：单片机；温湿度传感器；温湿度自动控制AbstractThe design is based on the AT89C52 microcontroller greenhouse temperature and humidity automatic control system, using SHT11 as a temperature and humidity sensor, using LCD1602 LCD screen display. SHT11 use methods similar to I2C bus timing and MCU communicate, because it is a highly integrated, have been included a / D conversion circuit, so easy to use and durable, LCD1602 can data display in two rows, respectively display of temperature and humidity. This control system capable of measuring greenhouse or warehouse temperature and humidity, displayed on the LCD1602 LCD screen, at the same time, with the set value were compared, if it exceeds the upper limit, alarm and starting the temperature and humidity adjusting device. In addition, can also be modified by the keyboard to set the temperature and humidity. The feasibility of this system is proved by the design of the system principle diagram and the simulation with Proteus software.Keywords: AT89C52; SHT11; temperature and humidity control目录摘要 (I)Abstract............................................................................................................................................................ I I 1. 绪论 (1)1.1 研究目的和意义 (1)1.2 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向 (1)1.3 主要研究内容，关键问题的解决思路 (1)2. 系统方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (3)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (4)2.4 方案论证 (5)2.5 方案选择 (5)3. 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2 液晶显示模块 (8)3.1.3 温湿度传感器模块 (9)3.1.4 报警电路的设计 (9)3.1.5 按键电路设计 (10)3.2 元件清单 (11)3.3 关键器件的介绍 (11)3.3.1 AT89C52 (11)4. 系统软件设计 (14)4.1 软件设计的总体结构 (14)4.2 主要模块的设计流程框图 (15)4.2.1 主程序流程图 (15)4.2.2 SHT11子程序流程图 (16)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (17)4.2.4 输出控制子程序流程图 (17)4.3 软件设计所用工具 (19)4.3.1 KeiluVision4 (19)4.3.2 Proteus (19)5. 系统调试 (20)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (20)5.2 用Keil3对程序进行调试、编译 (21)6. 结论 (23)6.1 系统的功能 (23)6.2 系统的指标参数 (23)6.3 系统功能分析 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录1系统仿真图 (27)附录2主程序 (28)1. 绪论1.1 研究目的和意义我国农业致力于从传统农业到以优质，高效，高产为目标的现代化农业转化。

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℃~+50℃；（2）温度测量精度：±2℃；（3）显示分辨率：0.1℃；（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。

基于AT89C5单片机的蔬菜大棚温度控制系统的设计目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 课题的研究现状 (3)1.3 本文研究的主要内容和思路 (3)第2章系统方案选择和论证 (4)2.1 任务 (4)2.2 任务要求 (4)2.3 系统基本方案 (4)2.3.1 各模块电路的方案选择及论证 (4)2.3.2 系统各模块的最终方案 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 单片机型号选择 (7)3.2 单片机最小系统电路设计 (11)3.3 温度采集部分设计 (12)3.4 按键电路设计 (13)3.5 数码管显示电路设计 (13)3.6 温度控制电路设计 (14)3.7 报警电路设计 (15)第4章系统软件设计 (16)4.1 主程序流程图 (16)4.2 键盘扫描子程序 (17)4.3 读取DS18B20温度模块子程序 (18)4.4 数据处理子程序 (18)第5章控制系统的仿真 (20)5.1 编程软件简介 (20)5.2 仿真软件Proteus介绍 (20)5.3 软件结合调试 (21)第6章结论 (24)参考文献 (25)附录：程序清单 (27)致谢 (39)摘要随着大棚技术的发展，温室大棚数量越来越多。

对于温室，最重要的因素是大棚内部温度的管理控制。

当温度低于适合蔬菜生长的温度时，蔬菜会停止生长甚至出现冻死的情况，因此要将温度控制在适合蔬菜生长的范围之内。

以前的温室大棚温度控制是通过人工来控制的，工人依据温度计上测得的温度值来调整温室内的温度。

如果仅依靠工人去人工控制，错误就会经常出现而且生产效率也会大大低下。

现在，随着农业现代化的普及，温室大棚数量质量的日益提高，以前的温度控制方法在操作中出现了很大的局限性。

由于这种局限性的存在，在现在的蔬菜温室大棚中通常都需要有能够自己调节温度高低的设备，以控制温室大棚内部的温度，满足生产所需的温度条件。

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。

沧州师范学院毕业设计（论文）基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计学员姓名：指导导师：年级：专业：学号：2013 年11月毕业设计（论文）任务书目录摘要关键词第1章绪论1.1 温室大棚1.2 课题研究的目的意义第2章系统方案设计2.1 温度控制系统设计方框图2.2 方案论证2.3 模块分组第3章电路设计3.1 传感器电路设计3.1.1 温度传感器选择3.1.2 DS18B20单线数字温度传感器简介3.1.3 DS18B20性能特点3.1.4 DS18B20的引脚介绍3.1.5 连接方式3.2 报警电路设计3.2.1 蜂鸣器3.2.2 连接方式3.2.3 报警器的启动3.3 其他电路设计3.3.1 单片机的选择3.3.2 其他电路第4章程序设计第5章总结致谢参考文献摘要：本设计主要是针对于冬天粮食蔬菜的生产,采用STC80C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系。

该控制器以单片机为控制核心,结合外围信号采集电路、键盘扫描电路、LCD显示电路、报警电路和继电器控制电路，实现了蔬菜大棚的的智能控制。

本文介绍AT89C52单片机结合DS18B20温度控制系统设计，因此，本系统用一种新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A ／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，可根据不同需要用于各种场合。

关键词：STC80C52R单片机；温度控制系统；温室大棚；粮食生产毕业设计题：目基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计xx级xxxxx专业学生xxx指导教师xxxxxxx第1章绪论1.1 温室温室(greenhouse) 又称暖房。

能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。

在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。

温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料温室；单栋温室、连栋温室；单屋面温室、双屋面温室；加温温室、不加温温室等。

基于AT89C52单片机温度控制系统的设计一、本文概述本文旨在介绍一种基于AT89C52单片机的温度控制系统的设计。

随着工业自动化和智能家居的快速发展，温度控制成为了许多应用场景中不可或缺的一部分。

AT89C52单片机作为一种常用的低功耗、高性能的微控制器，在温度控制系统中具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍该系统的设计思路、硬件组成、软件编程以及实际应用效果，为相关领域的研究者和工程师提供有益的参考。

本文将概述温度控制系统的基本原理和重要性，阐述为何选择AT89C52单片机作为核心控制器。

接着，将详细介绍系统的硬件设计，包括温度传感器、执行器、显示模块等关键部件的选型与连接。

在软件编程方面，将阐述如何通过编程实现温度的采集、处理、显示和控制等功能。

还将探讨系统的稳定性、可靠性和安全性等方面的问题，并提出相应的解决方案。

本文将展示该温度控制系统的实际应用效果，通过实例分析其在不同场景中的表现，进一步验证系统的可行性和实用性。

本文的研究成果将为基于AT89C52单片机的温度控制系统设计提供有益的参考和指导，有助于推动相关领域的技术进步和应用发展。

二、系统硬件设计在设计基于AT89C52单片机的温度控制系统时，硬件设计是关键环节。

整个系统硬件主要包括AT89C52单片机、温度传感器、显示模块、控制执行机构以及电源模块等部分。

AT89C52单片机作为系统的核心，负责接收温度传感器的信号，进行数据处理，并根据预设的温度阈值发出控制指令。

AT89C52是一款8位CMOS微控制器，具有高性能、低功耗、高可靠性等特点，非常适合用于此类温度控制系统中。

温度传感器是系统的感知元件，用于实时采集环境温度信息。

在本设计中，我们选用了DS18B20数字温度传感器，它可以直接输出数字信号，简化了与单片机的接口电路，提高了系统的抗干扰能力。

显示模块负责将当前温度以及设定温度显示出来，方便用户查看。

我们采用了LCD1602液晶显示屏，它可以清晰地显示数字和字母，而且功耗低，寿命长。

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。

温度采集键盘扫描AT89C51控制系统图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。