下载文档原格式
温、湿度环境监测系统设计[摘要]温湿度是一种最基本的环境参数，温湿度的测量方法和装置对现在的生活、生产具有重要的意义。
此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器、单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过液晶显示屏1602经行显示。
温度传感器DS18B20是单线式，体积超小，硬件开消超低，抗干扰能力强，精度高，附加功能强的理想单片机温度传感器，可实时根据指令给出温度数据，可读性高。
其结构简单、经济实用、清洗效果好,具有很高的实用价值。
本系统具有可读性高，稳定性高，反应速度快，测量值准确的特点。
关键词：单片机，温温度，DS18B20，传感器，液晶显示器Temperature, humidity environment monitoringsystem design[Abstract]Temperature and humidity is one of the most basic environmental parameters. Temperature and humidity measurement methods and devices has the vital significance on present life. The temperature and humidity measurement system is based on singleline type temperature sensor DS18B20, capacitive moisture sensorSCM STC89C52 for temperature humidity measurement and respectively by LCD display. The line 1602 Temperature sensor DS18B20 is singleline type, volume super-small, hardware KaiXiao ultra-low, strong anti-jamming capability, high precision, additional features strong ideal single-chip microcomputer temperature sensor, real-time temperature data, depending on the directive given readable.This system has a readable, high stability, reaction speed, measured values exact characteristic.Keyword：microcontroller,temperature and humidity,DS18B20, sensor,LCD目录第一章引言 (1)第二章设计方案 (2)2.1计算机、电子技术发展概述 (2)2.2系统主要单元的选择与论证 (3)2.2.1单片机控制模块的选择论证 (3)2.2.2温度湿度检测模块的选择与论证 (3)2.2.3显示模块的选择与论证 (4)2.3主要器件选取与系统方框图 (4)2.3.1 温度传感器的选取 (4)2.3.2 湿度传感器的选取 (6)2.3.3总体方案设计 (6)第三章设计原理 (8)3.1DS18B20简介 (8)3.1.1 概述 (8)3.2.2 详细说明 (10)3.2HS1101简介 (18)3.2.1 概述 (18)3.2.2 HS1101工作原理 (19)第四章系统设计 (21)4.1系统组成 (21)4.1.1 温度测量传感部分 (21)4.1.2 湿度测量传感部分 (22)4.1.3 控制部分 (22)4.1.4 蜂鸣器电路原理 (22)4.1.5 显示部分 (22)4.1.6 电源部分 (22)4.2软件流程图 (23)4.3系统总的程序设计 (25)4.3.1 读取温度数据子程序的设计 (26)4.3.2 数据比较程序的设计 (26)4.3.3 数据设置程序的设计 (26)4.4软件仿真 (28)4.5硬件调试 (28)4.6电路测试 (29)第五章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)附1系统设计的原理图 (33)附2源代码 (34)附3DS18B20特性 (46)附4HS1101特性 (48)第一章引言现代电子技术日新月异，各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域，它不但可以提高劳动生产率，而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。
农田土壤湿度监测与农灌控制系统设计农业是人类生活中的重要组成部分，而农田土壤的湿度对于农作物的生长和产量起着至关重要的作用。
因此，开发一套高效、准确的农田土壤湿度监测与农灌控制系统对于提高农作物的产量和质量具有极大的意义。
一、农田土壤湿度监测系统的设计农田土壤湿度监测系统是实现自动化农灌水的关键。
该系统需要具备以下几个关键功能：1. 传感器网络：通过布设传感器网络，实时监测农田不同区域的土壤湿度。
传感器应具备高精度、低功耗、长寿命等特点，并能够稳定的运行在复杂的农田环境中。
2. 数据采集与传输：传感器采集到的土壤湿度数据需要实时传输到数据中心进行处理和分析。
可以利用无线传输技术，如LoRa、NB-IoT等，将数据传输到中央处理系统。
3. 数据处理与分析：中央处理系统接收到传感器上传的湿度数据后，对数据进行处理和分析，从中提取有用的信息。
这些信息可以用来判断土壤湿度的状况，并预测未来的变化趋势。
4. 数据展示与报警：处理系统需要将农田土壤湿度的实时情况以直观的形式展示给用户，可以通过网页、手机应用等方式呈现。
同时，系统还需要具备报警功能，当土壤湿度超过或低于设定的阈值时，及时发出警报，提醒农户进行相应的灌溉或排水操作。
二、农田农灌控制系统的设计农灌控制系统是根据土壤湿度情况进行农田灌溉的关键。
该系统需要具备以下几个关键功能：1. 智能控制：根据农田土壤湿度数据的变化情况，智能地控制灌溉系统的开关和运行时间。
可以采用模糊控制、PID控制等算法，实现对农田灌溉的自动化控制。
2. 多级控制：考虑到不同农作物对土壤湿度要求的差异，可以将农田划分为不同的控制区域，分别设置不同的灌溉参数。
这样能够更好地满足不同农作物的灌溉需求，实现精准灌溉。
3. 节水环保：为了提高灌溉的效率和节约水资源，可以结合天气预报、降雨传感器等信息，合理调整和节制灌溉量。
通过优化灌溉策略，减少过度灌溉和水资源的浪费，实现节水和环保。
4. 报警与故障检测：系统应具备灌溉异常和故障检测功能。
摘要粮食储藏是国家为防备战争、荒灾以及其他突发性事件而采取的有效措施。
粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
影响粮食安全储藏主要参数是粮食的湿度和温度，这两者之间是互相关联的。
人们通常使用温度计、湿度计来测量粮库的温度和湿度，通过人工加热、加湿、通风和降温等方法来控制粮库的温度、湿度，这种方法不但控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。
同时温度与相对湿度的大幅度变化可能导致种子大范围腐烂或者影响种子的发芽率，从而带来极大地经济及财产损失。
因此，保证适宜的粮库温度、湿度对保证农产品种子存储质量十分重要。
本设计分为上下两层结构，下位机系统以ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为温、湿度监控核心部件，采用DS18B20温度传感器，它是数字温度传感器，能够直接读取被测物的温度值；选取HS1101作为湿度传感器，通过将该湿敏电容置于555定时器与电阻组成的电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号，并采用RS485与上位机进行通信；一旦温度或湿度值超过设定阈值，即可实现报警。
上位机系统仍以单片机为核心，扩展数据存储器，在键盘模块里可以更改阈值，LCD显示模块显示从下位单片机传来的温度、湿度值。
从而实现一种小型粮库的温湿度智能监控。
实验表明该系统具有转换速度快、精度高、控制能力强等特点。
目前实现粮库温湿度的智能控制需要一种稳定性高、成本低的温湿度智能控制系统，其采用上、下位机控制结构，实现全方位智能化的粮库监控。
单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场温湿度进行实时的测量和控制。
单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。
关键词单片机；小型粮库；温度；湿度AbstractThe food storage is the national guard against war, for Huang zai and other unexpected events and take effective measures. Food is the human survival necessities, temperature and humidity is to keep the good food prerequisites, with China's accession to the WTO and the opening up of the food market, store large amounts of food to stabilizing the development of national economy play a crucial role. Affect food security is the main parameters of grain storage humidity and temperature, between the two are interrelated. People often use thermometer, island-from mosquitoes to measure the temperature and humidity of warehouse, through the artificial heating, add wet, ventilation and cooling method to control the warehouse temperature, humidity, this method not only control precision low, real-time, and operation of the personnel labor intensity. At the same time temperature and relative humidity can lead to big large variation seed range decay or influence of seed germination rate, thus brings great economic and property losses. Therefore, ensure the warehouse of the appropriate temperature and humidity on agricultural seed storage quality guarantee is very important.This design is divided into the upper and lower levels structure, lower place machine system to ATMEL company produces the AT89C51 as humidity and temperature monitoring core components, the temperature sensor DS18B20, it USES "single bus" interface, can be measured directly read things value; Select HS1101 as humidity sensor, through the wet sensitive capacitance in 555 timer and resistors circuit, will the change of capacitance values to the inverse of a voltage and frequency signal, and USES the RS485 communication and the upper machine;Once the temperature or humidity value more than setting threshold, can realize the alarm. PC system based on single-chip microcomputer is still, extended data storage in the keyboard module can change the threshold, LCD display module from a single chip that under the temperature, humidity value from. So as to achieve a small the temperature and humidity of the warehouse intelligent monitoring. Experiments show that the system has a conversion speed and precision, strong ability to control etc. Characteristics.Now realize intelligent control of the temperature and humidity warehouse need a high stability, low cost of temperature, humidity intelligent control system, and its use,under a machine control structure, achieving all-round intelligent warehouse management controlsystem.SCM in such systems often as a terminal, installed in the system of some nodes, the temperature and humidity of real-time measurement and control. The single chip microcomputer high reliability and strong anti-interference ability, make it can be placed in the front of the bad environment.Key words :single-chip microcomputer; Small grain depot; Temperature; humidity目录摘要........................................................................................................................................... Abstract (I)1 绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2粮库温湿度系统国内外现状以及发展趋势 (1)1.3本设计主要工作内容 (2)2 系统总体设计 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2下位机系统 (5)2.3上位机系统 (5)3 系统硬件电路设计 (6)3.1下位机系统硬件电路设计 (6)3.1.1温度检测模块 (6)3.1.2湿度检测模块 (9)3.1.3 RS-485S串口通信模块 (9)3.1.4报警电路模块 (14)3.2上位机系统硬件电路设计 (14)3.2.1显示模块 (14)3.2.2 RS-485S串口通信模块 (16)3.2.3键盘模块 (16)3.3 AT89C51硬件电路设计 (17)3.3.1 AT89C51性能参数 (17)3.3.2内部时钟电路设计 (19)3.3.3复位电路设计 (20)3.3.4 AT89C51内部结构 (21)4 软件设计 (23)4.1下位机软件设计 (23)4.1.1温度子程序设计 (23)4.1.2湿度子程序设计 (24)4.1.3报警子程序设计 (24)4.1.4下位机中断程序设计 (25)4.1.5 串口通信程序设计 (26)4.2 上位机软件设计 (27)4.2.1键盘子程序设计 (28)4.2.2串口通信模块子程序设计 (29)5 总结与展望 (30)5.1总结 (30)5.2展望 (30)参考文献 (31)结束语 (32)致谢词 (33)附录1：下位机系统电路图 (34)附录2：上位机系统电路图 (35)附录3：下位机系统程序 (36)附录4：上位机系统程序 (39)1 绪论1.1研究背景粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO 和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
1. 引言1.1 温室控制系统设计背景中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
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。
例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。
大棚内的温度和湿度参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。
国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。
而当今大多数对大棚温度、湿度的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。
因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度，使大棚内形成有利于蔬菜，水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节[1]。
影响作物生长发育的环境条件主要包括:温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。
所有这些环境条件之间是相互作用、相互联系、相互耦合的，某个控制变量发生改变，会影响其它控制变量的变化。
作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果。
温度和湿度一直是人类关注的对象，这两种环境因素时刻影响着人们的生产和生活，下面主要就温度和湿度对作物的影响进行简略说明。
（1）温度温室内气温、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响，因此影响作物生长发育的环境条件中，以温度最为敏感，也最为重要，对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
智能农业设施中的温湿度监控与调控系统设计智能农业设施是现代农业发展的重要方向之一，它通过应用先进的技术手段，提高了农作物的产量和质量，促进了农业生产的可持续发展。
在智能农业设施中，温湿度是影响作物生长的关键因素之一。
为了实现智能农业设施中的有效温湿度监控与调控，需要设计并应用相应的系统。
一、智能温湿度监控系统设计智能温湿度监控系统主要是通过传感器对农业设施中的温湿度进行实时监测，并将监测数据传输到控制中心进行分析和处理。
系统设计的关键是选择合适的传感器，确保监测数据的准确性和稳定性。
1. 选择合适的温湿度传感器在智能农业设施中，常用的温湿度传感器有电阻式传感器、集成式传感器和纳米传感器等。
电阻式传感器价格较低，但对环境要求较高，易受温湿度变化和外界干扰影响；集成式传感器采用数字信号输出，具有较高的精度和稳定性，适用于复杂环境；纳米传感器体积小、灵敏度高，但价格较高。
根据实际需求选择适合的传感器。
2. 确保数据传输的稳定性智能温湿度监控系统需要将传感器采集到的温湿度数据传输到控制中心进行分析和处理。
为了确保数据传输的稳定性，可采用无线传输技术如Zigbee或LoRa等，或者借助物联网技术将数据传输到云端进行存储和管理。
同时，系统应设有网络故障切换和数据加密等功能，确保数据的安全和可靠性。
3. 建立实时监测与报警机制智能温湿度监控系统需要能够实时监测目标区域的温湿度变化，并及时发出报警，以便及时采取措施防范和解决问题。
监测数据可以通过显示屏、手机APP等方式直观地反映出来，同时系统还应具备远程控制和设置报警阈值的功能，以适应不同作物对温湿度要求的差异。
二、智能温湿度调控系统设计智能温湿度调控系统主要通过控制设备如加热器、通风设备、喷灌系统等，对农业设施中的温湿度进行有效调节和控制。
系统设计的关键是选择合适的调控设备和建立精确的控制算法。
1. 选择合适的调控设备温湿度调控系统中常用的调控设备包括加热器、通风设备、喷灌系统等。
1 引言农田监测仪温湿度管理系统是以Visual Basic 6.0和Microsoft SQL Server 2005联合开发的系统，主要实现温度和湿度的实时采集录入，能够对保存的数据按条件进行查询，并且能够对保存的数据进行修改，以及在线分析的能力。
系统的开发增加了工作效率，实现了方便快捷等好处。
2 数据管理概述数据管理是利用计算的机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理以及应用的全过程。
它的目的在于充分而有效地发挥数据的作用。
实现数据的有效管理关键是数据的组织。
由于计算机技术发展，数据管理历经了人工管理、文件系统、数据库系统三个重要阶段。
在数据库系统中所组成的数据结构，更充分地阐释了数据间的内在关系，便于数据的修改、更新和扩充，同时也保证了数据的独立性、可靠性、安全性与完整性，并且减少了数据冗余，故而提高了数据共享程度以及数据管理的效率[2]。
2.1 数据管理的三个阶段（1）人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，这一阶段数据管理的主要特征是：数据不保存。
由于当时计算机主要用于科学计算，一般不需要将数据长期保存，只是在计算某一课题时将数据输入，用完就撤走。
不仅对用户数据如此处置，对系统软件有时也是这样；应用程序管理数据。
数据需要由应用程序自己设计、说明和管理，没有相应的软件系统负责数据的管理工作；数据不共享。
数据是面向应用程序的，一组数据只能对应一个程序，因此程序与程序之间有大量的冗余；数据不具有独立性。
数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这就加重了程序员的负担[4]。
（2）文件系统阶段20世纪50年代后期到60年代中期，这时硬件方面已经有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。
用文件系统管理数据具有如下特点：数据可以长期保存。
由于大量用于数据处理，数据需要长期保留在外存上反复进行查询、修改、插入和删除等操作；由文件系统管理数据[5]。
1 引言农田监测仪温湿度管理系统是以Visual Basic 6.0和Microsoft SQL Server 2005联合开发的系统，主要实现温度和湿度的实时采集录入，能够对保存的数据按条件进行查询，并且能够对保存的数据进行修改，以及在线分析的能力。
系统的开发增加了工作效率，实现了方便快捷等好处。
2 数据管理概述数据管理是利用计算的机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理以及应用的全过程。
它的目的在于充分而有效地发挥数据的作用。
实现数据的有效管理关键是数据的组织。
由于计算机技术发展，数据管理历经了人工管理、文件系统、数据库系统三个重要阶段。
在数据库系统中所组成的数据结构，更充分地阐释了数据间的内在关系，便于数据的修改、更新和扩充，同时也保证了数据的独立性、可靠性、安全性与完整性，并且减少了数据冗余，故而提高了数据共享程度以及数据管理的效率[2]。
2.1 数据管理的三个阶段（1）人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，这一阶段数据管理的主要特征是：数据不保存。
由于当时计算机主要用于科学计算，一般不需要将数据长期保存，只是在计算某一课题时将数据输入，用完就撤走。
不仅对用户数据如此处置，对系统软件有时也是这样；应用程序管理数据。
数据需要由应用程序自己设计、说明和管理，没有相应的软件系统负责数据的管理工作；数据不共享。
数据是面向应用程序的，一组数据只能对应一个程序，因此程序与程序之间有大量的冗余；数据不具有独立性。
数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这就加重了程序员的负担[4]。
（2）文件系统阶段20世纪50年代后期到60年代中期，这时硬件方面已经有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。
用文件系统管理数据具有如下特点：数据可以长期保存。
由于大量用于数据处理，数据需要长期保留在外存上反复进行查询、修改、插入和删除等操作；由文件系统管理数据[5]。
智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的设计与实现摘要为了实现对粮库粮食计量以及温湿度的智能化监控，设计由上位控制主机和多点下位监测从机两部分组成的无线监控系统。
从机由温湿度传感模块、超声波模块、无线传输模块和单片机等组成，主机由单片机、按键模块、无线传输模块和报警模块等组成。
从机通过测量粮仓内温湿度、粮食体积，经过无线传输模块将监测数据传送至上位主机，并在显示器上显示出该监测节点的节点号和该监测点当前温湿度测量值、粮食体积，并对温湿度超值具有报警功能，以便仓库管理人员能实时地了解仓库的各项数据,并对特殊情况进行及时的处理。
关键词：粮食计量，温湿度，传感器，无线传输，超值报警Intelligent Grain Temperature and Humidity Measurement and Control System Design and ImplementationABSTRACTIn order to realize the grain measurement and intelligent temperature and humidity monitoring, design by under the upper control host and multipoint monitoring wireless monitoring system composed of two parts from the machine. From the machine by the temperature and humidity sensor module, ultrasonic module, wireless transmission module and microcontroller, etc, the host by single chip microcomputer, the key module, wireless transmission module and alarm module, etc. From the machine, through the measurement of temperature and humidity in the granary, grain size, through the wireless transmission module will monitor data transfer first host, and that on the screen display the node number of the monitoring node and the current temperature and humidity of the monitoring measurements, grain size, and the temperature and humidity value has alarm function, so that warehouse management personnel can real-time understanding of the data warehouse and the special circumstances and timely processing.KEY WORDS: Grain measurement, temperature and humidity sensor, wireless transmission, value alarm目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题设计的背景、目的及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 设计内容及要求 (4)第2章系统总体方案功能分析 (6)2.1 系统组成框图 (6)2.2 系统各硬件模块的功能分析 (7)第3章系统硬件电路设计及实现 (8)3.1 电源模块的设计及实现 (8)3.2 温湿度采集模块的设计及实现 (9)3.2.1 温湿度采集 (9)3.2.2 计量采集的设计及实现 (10)3.3 单片机控制模块的选用 (12)3.3.1 时钟电路设计及实现 (12)3.3.2 复位电路设计及实现 (13)3.4 无线传输模块的选用 (14)3.5 按键模块的设计及实现 (15)3.6 显示模块的选用及和单片机的连接 (16)3.7 报警模块的设计及实现 (19)3.7.1 蜂鸣器 (19)3.7.2 报警电路设计及实现 (19)3.8 系统总体硬件设计及实现 (20)第4章系统程序设计 (22)4.1 主机程序设计 (22)4.1.1 主机程序设计思路 (22)4.1.2 主机程序流程 (22)4.1.3 无线模块程序设计 (22)4.2 从机程序设计 (22)4.2.1 从机程序设计思路 (22)4.2.2 从机程序流程 (22)4.2.3 温湿度测量程序设计 (22)4.2.4 超声波测距模块程序设计 (22)第5章系统调试与数据分析 (22)5.1 硬件电路的实现和调试 (22)5.2 软硬件功能分析 (22)5.2.1 软硬件的功能实现 (22)5.2.2 软硬件的不足之处 (22)5.3 测试结果分析 (22)结论 (22)谢辞 (22)参考文献 (22)附录 (22)外文资料译文 (22)前言我国是一个人口大国、农业大国，粮食的存储对稳定国民经济发展和保障民生起着至关重要的作用。
毕业设计（论文）粮仓温湿度检测系统的设计教学系：信息工程系指导教师：专业班级：自动化1081学生姓名：二〇一二年六月目录摘要 (1)Abstract (7)1.绪论 (8)1.1选题背景 (8)1.2设计目标 (8)1.2.1基本功能 (8)1.2.2主要技术参数 (8)2 设计方案 (9)2.1 系统的总体框图 (9)2.2温湿度传感器的选择 (9)2.3信号采集通道的选择 (10)2.4 本章小结 (10)3 主要芯片简介 (11)3.1 DHT11数字传感器 (11)3.1.1 主要特性 (11)3.1.2 应用领域 (11)3.1.3 接口说明 (11)3.1.4 电源引脚 (11)3.1.5 封装信息 (11)3.1.6 DHT11引脚图 (12)3.1.7 注意事项 (12)3.2.2 单片机89c51 (15)3.3 本章小结 (22)4 硬件设计 (23)4.1 显示与报警的设计 (23)4.1.1 显示电路 (23)4.1.2 报警电路 (24)4.2 本章小结 (25)5 软件设计 (26)5.1标度变换的实现 (26)5.2 主程序流程图 (26)5.3 T0中断流程图 (27)5.4 报警子程序流程图 (28)5.5 温湿度采样子程序流程图 (29)6 结论 (30)6.1 总结 (30)6.2 改进思路 (30)6.2.1软件方面 (30)6.2.2硬件方面 (30)参考文献 (33)附录A (33)附录 B 程序 (34)附录C proteus仿真总电路图...................................................... 致谢 (44)随着单片机技术的飞速发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
粮食是人类生存的必需品，温度是保存好粮食的先决条件，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
粮库一般较大，测量点会很多。
1 引言农田监测仪温湿度管理系统是以Visual Basic 6.0和Microsoft SQL Server 2005联合开发的系统，主要实现温度和湿度的实时采集录入，能够对保存的数据按条件进行查询，并且能够对保存的数据进行修改，以及在线分析的能力。
系统的开发增加了工作效率，实现了方便快捷等好处。
2 数据管理概述数据管理是利用计算的机硬件和软件技术对数据进行有效的收集、存储、处理以及应用的全过程。
它的目的在于充分而有效地发挥数据的作用。
实现数据的有效管理关键是数据的组织。
由于计算机技术发展，数据管理历经了人工管理、文件系统、数据库系统三个重要阶段。
在数据库系统中所组成的数据结构，更充分地阐释了数据间的内在关系，便于数据的修改、更新和扩充，同时也保证了数据的独立性、可靠性、安全性与完整性，并且减少了数据冗余，故而提高了数据共享程度以及数据管理的效率[2]。
2.1 数据管理的三个阶段（1）人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算，这一阶段数据管理的主要特征是：数据不保存。
由于当时计算机主要用于科学计算，一般不需要将数据长期保存，只是在计算某一课题时将数据输入，用完就撤走。
不仅对用户数据如此处置，对系统软件有时也是这样；应用程序管理数据。
数据需要由应用程序自己设计、说明和管理，没有相应的软件系统负责数据的管理工作；数据不共享。
数据是面向应用程序的，一组数据只能对应一个程序，因此程序与程序之间有大量的冗余；数据不具有独立性。
数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这就加重了程序员的负担[4]。
（2）文件系统阶段20世纪50年代后期到60年代中期，这时硬件方面已经有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备；软件方面，操作系统中已经有了专门的数据管理软件，一般称为文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理。
用文件系统管理数据具有如下特点：数据可以长期保存。
由于大量用于数据处理，数据需要长期保留在外存上反复进行查询、修改、插入和删除等操作；由文件系统管理数据[5]。
同时，文件系统也存在着一些缺点，其中主要的是数据共享性差，冗余度大。
在文件系统中，一个文件基本上对应于一个应用程序，即文件仍然是面向应用的。
当不同的应用程序具有部分相同的数据时，也必须建立各自的文件，而不能共享相同的数据，因此数据冗余度大，浪费存储空间。
同时，由于相同数据的重复存储、各自管理，容易造成数据的不一致性，给数据的修改和维护带来了困难[6]。
（3）数据库系统阶段20世纪60年代后期以来，计算机管理的对象规模越来越大，应用范围有越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用、多种语言互相覆盖地共享数据集合的要求越来越强烈，数据库技术边应运而生，出现了同意管理数据的专门软件系统——数据库管理系统。
用数据库系统来管理数据比文件系统具有明显的优点，从文件系统到数据库系统，标志着数据库管理技术的飞跃。
3 开发环境本数据局管理系统采用,微软公司的Visual Basic 6.0是Windows应用管理程序开发的良好工具，是现在最多的、简单容易学会的面向对象的良好开发工具。
Visual Basic 6.0给我们提供了大量实用控件，这些控件可有助于我们设计界面和实现所需功能，减少工作人员的工作量，简化了设计界面的过程，并且有效的提高了管理程序的实用效率和可靠性。
因此，实现数据管理系统开发,VB是一个相对较好的选。
Microsoft SQL Server 2005是Microsoft公司推出的一个关系数据库管理系统，它提供了完整的数据库创建、开发、设计和管理功能，是目前应用最广泛的数据库系统之一。
在SQL Server 2000的基础上历时五年，Microsoft公司隆重推出Microsoft SQL Server 2005这是一个化时代产品，对SQL Server进行了重大变革，使其成为数据管理系统开发的良好选择。
3.1 Visual Basic 6.0的优点（1）可视化Visual basic是可视化的程序设计语言，开发人员只需要按照设计要求对屏幕进行布局，用集成开发环境来直接拖和画出各个菜单、按钮、滚动条、窗口等不同类型的对象。
（2）面向对象在visual basic 中，窗体及控件都称为对象，有这些对象构成了用户界面，visual basic是面向对象的程序设计语言，它是将代码和数据结合在每个对象中，用户只需要了解每个对象能完成什么任务，不必知道对象是如何工作的，而程序设计人员只要编写实现程序功能的那部分代码，这样大大提高了程序设计的效率，但是visual basic里面没有多态等面向对象的特性，所以有人称visual basic 是准面向对象程序设计语言[11]。
（3）事件驱动Visual basic通过事件来执行对象的操作，一个对象可能会产生多个事件，每个事件都可以通过一段程序来响应，而各个事件之间却不一定有联系，这样的应用程序代码较短，使程序既易于编写又易于维护。
（4）沿用结构化的程序设计的思想visual basic 具有丰富的数据类型，众多的函数，并采用了结构化的程序设计方法，简单易学。
（5）易学易用的集成开发环境Visual basic提供了易学易用的集成开发环境，在该开发环境中，用户可设计用户界面，编写代码，调试程序，直至把应用程序编译成可执行文件使其直接在windows环境下运行（6） Visual basic支持多种数据库的访问采用了对象的链接与嵌入（OLE，Object linking and embedding）技术可以很方便的开发出集声音、图像、动画、子处理、web等对象于一体的应用程序。
3.2 SQL SEVER 的特点SQL Server 2005 是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 (BI) 工具提供了企业级的数据管理。
SQL Server 2005 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，使您可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。
SQL Server 2005不仅可以有效地执行大规模联机事务处理，而且可以完成数据仓库和电子商务应用等许多具有挑战性的工作[2]。
3.3sql语句介绍SQL是高级的非过程化编程语言，是沟通数据库服务器和客户端的重要工具，允许用户在高层数据结构上工作。
它不要求用户指定对数据的存放方法，也不需要用户了解具体的数据存放方式，所以，具有完全不同底层结构的不同数据库系统，可以使用相同的SQL语言作为数据输入与管理的接口。
它以记录集合作为操作对象，所有SQL语句接受集合作为输入，返回集合作为输出，这种集合特性允许一条SQL语句的输出作为另一条SQL语句的输入，所以SQL语句可以嵌套，这使它具有极大的灵活性和强大的功能，在多数情况下，在其他语言中需要一大段程序实现的功能只需要一个SQL语句就可以达到目的，这也意味着用SQL语言可以写出非常复杂的语句[7]。
结构化查询语言(Structured Query Language）最早是圣约瑟研究实验室为其关系数据库管理系统SYSTEMR开发的一种结构化查询语言，它的前身是SQUARE 语言。
SQL语言结构简洁，功能强大，简单易学，所以自从IBM公司1981年推出以来，SQL语言得到了广泛的应用。
如今无论是像Oracle、Sybase、DB2、Informix、SQL Server这些大型的数据库管理系统，还是像Visual Foxpro、PowerBuilder这些PC上常用的数据库开发系统，都支持SQL语言作为查询语言。
美国国家标准局(ANSI）与国际标准化组织（ISO）已经制定了SQL标准。
ANSI是一个美国工业和商业集团组织，负责开发美国的商务和通讯标准。
ANSI同时也是ISO和International Electrotechnical Commission(IEC）的成员之一。
ANSI 发布与国际标准组织相应的美国标准。
1992年，ISO和IEC发布了SQL国际标准，称为SQL-92。
ANSI随之发布的相应标准是ANSI SQL-92。
ANSI SQL-92有时被称为ANSI SQL。
尽管不同的关系数据库使用的SQL版本有一些差异，但大多数都遵循 ANSI SQL 标准。
SQL Server使用ANSI SQL-92的扩展集，称为T-SQL，其遵循ANSI制定的 SQL-92标准[7]。
SQL语言包含3个部分：数据定义语言Data Definition Language(DDL），定义：definition 例如：CREATE、DROP、ALTER等语句。
数据操作语言Data Manipulation Language(DML），操作：make 例如：INSERT （插入）、UPDATE（修改）、DELETE（删除）语句。
数据控制语言Data Controlling Language（DCL），控制：control 例如：GRANT、REVOKE、COMMIT、ROLLBACK等语句。
SQL语言包括三种主要程序设计语言类别的语句：数据定义语言（DDL），数据操作语言（DML）及数据控制语言（DCL）。
4系统开发4.1系统总体分析与设计此温湿度管理系统的功能是实现对农田监测仪测量的数据信息化、自动化、简便化管理。
管理人员将测得数据输入数据管理系统以实现对农田一定坐标上的温度湿度数据的查询、输入、修改，在线分析等功能。
其主要功能为：（1）能够实现温度湿度等数据的在线录入功能。
（2）能够实现按温湿度查询所需数据的功能.。
（3）能够实现按温湿度查询时当场分析功能。
（4）能够随时根据需求修改数据库数据功能。
4.2 数据库及数据表的建立数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务；数据的存储独立于使用它的程序；对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。
当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个“数据库集合”。
数据库系统是以数据库应用为基础的计算机系统，可以有组织和动态的存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享的便利手段。
数据库可自行建立，数据库中可以根据自己要求建立所需的数据表，设置好字段值，数据类型，数据长度，是否作为主键或者外键，备注，还有数据是否可以为空，这样一张数据表就建立好了。
创建数据库CREAT DATABASE zhpON(NAME= ‘zhp’,FILENAME=N’F:\zhp.mdf’,SIZE=3MB,FILEGROWGH=1MB)LOG ON(NAME=’zhp_log’,FILENAME=N‘F:\zhp_log.ldf’，SIZE=3MBFILEGROWTH=1MB)GO此操作用于创建一个数据库，其名称为zhp，同时创建一个日志文件其名称为zhp_log。
