基于单片机的温度采集系统设计——毕业设计
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基于地理信息系统的旅游资源及线路管理系统的设计与实现毕业设计目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第1章绪论 (5)1.1旅游信息系统的概述 (5)1.2 GIS系统的简介 (6)1.2.1什么是GIS (6)1.2.2 GIS的特点 (6)1.2.3 GIS的结构 (7)1.2.4 GIS的运用 (8)1.3系统开发工具介绍 (10)1.3.1开发环境 (10)1.3.2 MapObjects简介 (10)1.3.3 Microsoft Visual Studio简介 (12)第2章系统分析和总体设计 (14)2.1系统分析 (14)2.2研究方法与技术路线 (14)2.2.1研究方法 (14)2.2.2 技术路线 (16)2.3总体设计 (18)2.3.1 系统开发的目标和原则 (18)2.3.2系统设计 (18)2.3.3系统开发结构图 (20)2.3.4系统功能框架 (21)2.3.5系统结构图 (21)2.3.6开发环境的搭建 (22)第3章系统各个部件的开发 (23)3.1模块功能 (23)3.1.1电子地图控制子系统 (23)3.1.2电子地图现实子系统 (23)3.1.3地名查询子系统 (24)3.2核心算法 (24)3.3工作流图 (25)3.4数据库设计 (26)3.5各个模块的详细设计 (29)3.5.1图层加载模块 (29)3.5.2地图放大缩小模块 (32)3.5.3查询功能模块 (33)3.5.4最短路径查询 (37)3.5.5景点的添加与删除 (37)3.6系统的实现与运行 (38)3.7系统的实现 (38)3.7.1主界面的实现 (38)3.7.2地图加载 (39)3.7.3公交查询 (39)3.7.4地图缩放 (40)第4章程序调试与分析 (41)4.1系统调试 (41)4.1.1功能模块调试 (41)4.1.2接口测试 (41)4.1.3集成测试 (41)4.1.4性能测试 (41)4.2程序设计当中遇到的问题及解决方法 (42)结束语 (43)参考文献 (44)致谢 (45)附录 (46)毕业设计(论文)基于地理信息系统的旅游资源及线路管理系统的设计与实现摘要:现在社会随着人们生活水平的提高,旅游已经成为了人们休闲娱乐的主要方式,而旅游业也带动了很多相关产业的发展。
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。
基于单片机的毕业设计基于单片机的毕业设计随着科技的不断发展,单片机已经成为了电子工程领域中不可或缺的一部分。
在大学电子工程专业的学习中,毕业设计是一个重要的环节,它不仅考察学生的理论知识掌握程度,还要求学生能够将所学知识应用于实际项目中。
基于单片机的毕业设计是一种常见的设计形式,下面将介绍一个基于单片机的毕业设计案例。
设计题目:智能温湿度监测系统设计背景:随着人们对生活质量的要求提高,温湿度的监测越来越重要。
无论是室内环境还是工业生产过程中,温湿度的变化都会对人们的生活和工作产生影响。
因此,设计一个能够实时监测温湿度并进行数据记录和分析的系统,对于提高人们的生活质量和工作效率具有重要意义。
设计目标:设计一个基于单片机的智能温湿度监测系统,能够实时采集温湿度数据并通过LCD显示屏进行展示,同时能够将数据存储到SD卡中,并通过串口传输到电脑上进行进一步的分析。
设计方案:1. 硬件设计:a. 选择合适的单片机:根据设计需求选择一款适合的单片机,考虑到数据处理能力和接口数量等因素。
b. 温湿度传感器:选择一款高精度的温湿度传感器,能够准确地采集环境温湿度数据。
c. LCD显示屏:选择一款适合的LCD显示屏,能够清晰地显示温湿度数据。
d. SD卡模块:选择一款适合的SD卡模块,能够实现数据的存储和读取功能。
e. 串口模块:选择一款适合的串口模块,能够实现单片机与电脑之间的数据传输。
2. 软件设计:a. 单片机程序设计:编写单片机的程序代码,实现温湿度数据的采集和处理,以及LCD显示屏、SD卡模块和串口模块的控制。
b. 电脑端程序设计:编写电脑端的程序代码,实现与单片机的串口通信,将温湿度数据传输到电脑上并进行进一步的分析和处理。
3. 系统测试:a. 硬件测试:将设计好的电路进行焊接和连接,检查各个模块是否正常工作。
b. 软件测试:将编写好的程序烧录到单片机中,通过LCD显示屏和串口模块观察温湿度数据的采集和传输情况,通过SD卡模块检查数据的存储功能。
基于单片机的温度控制系统的设计系(院):学生姓名:专业班级:学号:指导教师:20XX 年 XX 月 XX 日声明本人所呈交的基于单片机的温度控制系统的设计,是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:【摘要】本课题主要介绍基于AT89S51单片机和DS18B20数字温度传感器的温度控制系统。
该系统利用AT89S51单片机分别采集各个温度点的温度,实现温度显示、报警等功能。
它以AT89S51单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20实现温度的检测,测量精度可以达到0.5摄氏度。
该系统采用LED显示,形象直观的显示测出的温度值。
本文功能设计目标包括以下几个方面:温度采集部分,时钟电路,复位电路,报警电路,继电器控制电路,按键输入部分以及数码管显示部分。
基于AT89S51单片机的单总线温度测控系统具有硬件组成简单、读书方便、精度高、测温范围广等特点,在实际工程中得到广泛应用。
【关键词】:AT89S51 DS18B20 温度测控ABSTRACTThis paper mainly introduced based on AT89S51 microcontroller and digital temperature sensor DS18B20 temperature control system. The system uses AT89S51 chip were collected in each temperature point temperature, temperature display,alarm and other functions. It takes AT89S51 MCU as the main control chip, the use of digital temperature sensor DS18B20 to realize the temperature measurement, the measurement precision can reach 0.5 degrees celsius. The system adopts LED display, intuitive display of the image of measured temperature values. In this paper, function design objectives include the following several aspects: temperature acquisition part, a clock circuit, reset circuit, an alarm circuit, a relay control circuit, a key input part and a digital display part. Based on the AT89S51 MCU single bus temperature measurement and control system has simple hardware composition, reading convenience, high precision, wide measuring range and other characteristics, are widely used in practical engineering. 【KEY WORD】: AT89S51 DS18B20 temperature control目录引言 (1)一、系统总体方案 (1)二、单片机AT89S51 (2)(一)单片机的发展概况 (2)(二)AT89S51简介 (2)三、硬件电路设计 (6)(一)温度采集部分 (6)(二)时钟电路 (7)(三)复位电路 (8)(四)按键输入电路 (8)(五)LED电路 (9)(六)报警电路 (10)(七)温度控制电路 (10)四、软件设计 (11)(一)主程序流程图 (11)(二)中断程序流程图 (13)(三)显示流程图 (14)结束语 (14)附录一原理图 (16)附录二PCB图 (17)附录三源程序 (18)参考文献 (23)致谢 (24)引言二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,伴随着科学技术和生产的不断发展,需要对各种参数进行温度测量。
基于单片机的温度采集软件系统设计基于单片机的温度采集软件系统设计目录1.1背景和意义 (1)1.2 国内外现状 (2)1.3目的和内容 (2)2主要器件介绍 (4)2.1 AT89C51 简介 (4)2.1.1 主要特性: (4)2.1.2 AT89C51管脚说明 (5)2.2.2 DS18B20引脚定义 (8)3系统设计 (10)3.1 功能要求 (10)3.2 总体设计方案 (10)3.3 系统软件设计 (11)3.3.1 PC与单片机串口通信 (11)3.3.2上位机软件设计 (12)4程序设计 (17)4.1上位机程序 (17)5 结论 (19)附录上位机程序 (21)参考文献 (33)致谢 ................................................... 错误!未定义书签。
第 I 页共 I 页1引言1.1背景和意义近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续炒快速、高性能方向发展,从4位、8位单片机发展到16位、32位单片机。
单片机主要用于控制,它的的应用领域遍及各行各业,大到航天飞机,小至日常生活中的冰箱、彩电,单片机都可以大显其能。
单片机在家用电器业中应用的十分广泛:例如全自动洗衣机,智能玩具;除了上述传统领域外,汽车、电子工业在国外也是单片机应用十分广泛的一个领域,它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多、能灵活的组装成各种智能控制装置,由它构成的智能仪表解决了长期以来测量仪器中的误差的修正、线性处理等问题[11]。
传统靠人工控制和测量的温度、湿度、液位等信号的测压、力控系统,外围电路比较复杂,测量精度较低,分辨力不高,需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等);且它们的体积较大、使用不够方便,更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与,外界设备多,成本高,因为越来越适应不了社会的要求。
在对多类型、多通道信号同时进行监测和控制中,传统的测控系统能力有限[9]。
1 绪论1.1 课题背景本课题要求实现温室温度的自动检测和控制,能够显示温室温度,当温度超出正常范围时系统发出报警信号。
温度是工业生产过程中最普遍、最重要的检测参数之一。
任何物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关。
温度检测和控制都直接与安全生产、节约能源等技术经济指标相联系。
温度测量在工业、民用、军事等领域占有重要的地位。
航空、汽车、家电、科研等领域都需要温度测试设备,用于测试和确定电工、电子及其他产品及材料进行高温、低温、交变温度或恒定试验的温度环境的变化,判断当检测目标的温度值达到警示条件时发出警告信号。
一般系统运行时,温度不可过高,温度检测系统可以设定一个报警值,对于温度超过该温度值时进行声光报警,提示管理人员尽快断电对设备进行检修,这样就可以防止温度过高对电机、部件所造成的损坏,避免造成更大的损失[2-3]。
传统的温度检测系统采用热电阻、热敏电阻、热电偶等传感器作为感测器件,采用差动放大器进行放大,用单片机进行数据处理,最终显示出温度值。
本设计的核心部件用精密温度传感器,专门负责现场温度的测量、变换和数字量化,选用单片机作为微控制器进行温度采集,然后将采集到的温度值的数据利用微控制器将当前温度显示出来。
通过RS-485总线将当前采集到的温度值发送到PC机,在控制室的观察人员能够及时准确的监视当前温度情况。
1.2 课题现状温度检测具有广泛的应用性,在工业、民用、军事等领域都有着极其重要的应用。
1.2.1 CPU温度检测现在的电脑主板具有老式主板所没有的CPU温度检测报警功能。
CPU 温度过高会导致系统工作不稳定或者死机,甚至损坏CPU等,所以对CPU 的温度检测是很重要的。
它会在CPU温度超出安全范围时发出警告检测。
温度的探头有两种:一种集成在处理器之中,依靠BIOS的支持;另一种是外置的,在主板上面可以见到,通常是一颗热敏电阻。
它们都是通过温度的改变来改变自身的电阻值,让温度检测电路探测到电阻的改变,从而改变温度数值。
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)第二章系统总体设计方案 (2)2.1单片机主模块 (2)2.1.1 AT89S51单片机特点 (2)2.1.2最小单片机系统 (3)2.2温度传感器 (4)2.2.1温度传感器简介 (5)2.2.2 DS18B20性能特点与内部结构 (6)2.3 无线通信模块介绍 (11)2.3.1 NewMsg-RF905工作模式 (14)2.3.2 NewMsg-RF905寄存器配置 (15)2.4 键盘模块 (16)2.5 显示报警模块 (17)2.6 其它模块 (20)第三章软件设计 (21)3.1 主程序流程 (21)3.1.1系统温度采集终端主程序实现 (21)3.1.2系统主机终端主程序实现 (22)3.2 温度的采集及数据的处理 (23)3.2.1 DS18B20初始化 (24)3.2.2数据的读取与处理 (25)3.3 无线通信子程序 (28)3.3.1 NewMsg-NRF905初始化 (28)3.3.2寄存器的配置 (29)3.3.3数据的发送与接收 (31)3.4 温度的显示模块 (33)3.5 按键子程序 (34)第四章总结与展望 (36)参考文献 (36)摘要随着社会主义现代化的发展,在科学技术突飞猛进的今天,人工智能起不不可忽视的作用。
尤其是各种智能化的仪器、仪表在农、工业的广泛应用给社会带来了极大的便利。
本文就是一个利用温度来实现简单智能控制的例子。
它完成了从温度的采集、转换、显示以及控制的一系列任务。
由于时间关系,本文并未深入探讨温度的具体实例。
例如根据温度来控制热水器、电风扇等与温度有关的设备。
但是它提供了一个通过温度来控制设备的基本思想和原理。
相信能在实际应用中为我们的生活带来更大的便利。
本课题提出一种基于单片机的无线温度采集系统方案,该方案是利用单片机控制DS18B20温度传感器采集温度、控制LED数码管实时显示温度值、控制NewMsg-NRF905进行数据的无线传输。
基于单片机的温度测量系统毕业设计论文摘要:本文设计了一种基于单片机的温度测量系统。
该系统主要由传感器、单片机、显示屏等组成,通过传感器获取环境温度数据,由单片机进行数据处理和显示,并通过显示屏将温度数据以直观的形式展现出来。
通过与市场上现有的温度测量设备对比,本系统具有体积小、功耗低、精确度高、价格便宜等优点。
该系统在工业生产、科研实验等领域具有广泛应用前景。
关键词:单片机;温度测量;传感器;显示屏第一章引言1.1研究背景温度是工业生产和科学研究中的一个重要参数,对于保证生产质量、保障实验准确性具有至关重要的作用。
在现有的温度测量设备中,电子温度计是一种常见的测量方法。
然而,由于传统电子温度计通常体积较大、功耗较高,不便携,而且价格较高,因此有必要设计一种体积小、功耗低、价格便宜的新型温度测量系统。
1.2研究目的本文的研究目的是设计一种基于单片机的温度测量系统,以提供一种便携、实用的温度测量解决方案。
通过传感器采集环境温度数据,通过单片机进行数据处理和显示,并通过显示屏将温度数据以直观的形式展现出来。
第二章原理与方法2.1系统组成在本系统中,主要使用了DS18B20数字温度传感器、STC89C52单片机、液晶显示屏等元件。
其中DS18B20传感器采用了一线总线通信,可直接与STC89C52单片机进行通信。
单片机通过扫描传感器获取温度数据,并通过液晶显示屏进行显示。
2.2系统设计系统的设计主要分为硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计包括传感器和单片机的连接电路设计,以及显示屏的驱动电路设计。
软件设计包括单片机程序的编写和液晶显示屏的显示程序设计。
第三章系统实现3.1传感器连接电路设计通过DS18B20传感器的一线总线接口,将其与STC89C52单片机相连。
传感器的数据线连接到单片机的P2口,同时需要上拉电阻器上拉电平。
3.2显示屏驱动电路设计显示屏使用了基于平行接口的1602型液晶显示屏,根据显示屏的规格书,设计了驱动电路。
安徽工程大学毕业设计(论文)基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计摘要随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本设计以AT89C51单片机为核心的温度采集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、温度显示电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度显示的目的。
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、温度信号处理程序、超温报警程序。
温室大棚是如今植物栽培生产中必不可少的设施之一,不同种类蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同,为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境,以提早或延迟花期,最终将会给我们带来巨大的经济效益。
关键词:温度采集;AT89C51;DS18B20;曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计Design of the Temperature Acquisition System Based on the SCMin the GreenhouseAbstractWith the rapid development of modern information technology, temperature acquisition system in industry, agriculture and people's daily life plays a more and more important role; it to people's life has a great influence, so the temperature gathering the design of control system and research have very important significance.This design as the core of the AT89C51 temperature control system of the working principle and design method. Temperature signal chipDS18B20collection 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.Greenhouse canopy is now planting plant production of one of the indispensable facilities, different kinds of vegetables such as temperature and humidity conditions needed for growth of demand is endless also and same, provide them with a more suitable for the growth of the closed, good living environment, and to delay or early flowering, will eventually bring the huge economic benefits.Keywords: temperature acquisition ;AT89C51; DS18B20;安徽工程大学毕业设计(论文)目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 该课题研究的主要内容 (3)第二章总体设计方案 (4)2.1 系统方案选择 (4)2.1.1 温度测量的选择 (5)2.1.2 显示电路的选择 (5)2.1.3 系统各模块的最终方案 (5)2.2 方案的总体设计电路图 (5)第三章硬件设计 (7)3.1 单片机AT89C51 (7)3.1.1 简介 (7)3.1.2 单片机最小系统 (10)3.2 温度传感器DS18B20 (11)3.2.1 简介 (11)3.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (14)3.3 LED数码显示模块设计 (14)3.3.1 LED简介 (14)3.3.2 LED与单片机接口电路 (15)3.4 报警器的设计 (16)3.5 与上位机通信的接口电路 (17)3.5.1 RS232接口介绍 (18)3.5.2 MAX232资料简介 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1 Keil软件概述 (20)4.2 主程序 (21)4.3 读出温度子程序 (21)4.4 温度转换命令子程序 (22)4.5 计算温度子程 (23)4.6 显示数据刷新子程序 (24)第5章调试与仿真 (25)5.1 Proteus 简介 (25)5.2 调试与仿真 (25)第6章结论与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录A :电路原理图绘制 (31)附录B:一篇引用的英文文献及翻译 (32)曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计附录C:主要参考文献的题录及摘要 (40)附录D:程序 (42)安徽工程大学毕业设计(论文)插图清单图2-1 整体系统框图 (4)图2-2 大棚内部采集系统结构 (4)图2-3总体方案电路图 (6)图3-1单片机AT89C2051引脚 (8)图3-2 单片机最小系统 (10)图3-3 DS18B20内部结构 (11)图3-4 DS18B20 测温原理图 (13)图3-5 DS18B20与单片机的接口电路 (14)图3-6 LED与单片机的接口电路 (15)图3-7蜂鸣器电路图 (17)图3-8 MAX232芯片的引脚连线图 (19)图3-9 与上位机通信的接口电路图 (19)图4-1主程序流程图 (21)图4-2读温度流程图 (22)图4-3 温度转换流程图 (23)图4-4计算温度流程图 (23)图4-5显示数据刷新 (24)图5-1温度低于15 ℃的仿真图 (26)图5-2温度高于15℃低于45℃时的仿真图 (26)图5-3温度高于15℃低于50℃的仿真图 (27)图5-4 温度高于50℃的仿真图 (27)曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计表格清单表3-1 DS18B20字节定义 (12)表3-2 DS18B20温度转换时间表 (12)表3-3一部分温度对应值表 (14)安徽工程大学毕业设计(论文)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。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。
(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。
(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。
安徽工程大学毕业设计(论文)基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计摘要随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本设计以AT89C51单片机为核心的温度采集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、温度显示电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度显示的目的。
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、温度信号处理程序、超温报警程序。
温室大棚是如今植物栽培生产中必不可少的设施之一,不同种类蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同,为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境,以提早或延迟花期,最终将会给我们带来巨大的经济效益。
关键词:温度采集;AT89C51;DS18B20;曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计Design of the Temperature Acquisition System Based on the SCMin the GreenhouseAbstractWith the rapid development of modern information technology, temperature acquisition system in industry, agriculture and people's daily life plays a more and more important role; it to people's life has a great influence, so the temperature gathering the design of control system and research have very important significance.This design as the core of the AT89C51 temperature control system of the working principle and design method. Temperature signal chipDS18B20collection 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.Greenhouse canopy is now planting plant production of one of the indispensable facilities, different kinds of vegetables such as temperature and humidity conditions needed for growth of demand is endless also and same, provide them with a more suitable for the growth of the closed, good living environment, and to delay or early flowering, will eventually bring the huge economic benefits.Keywords: temperature acquisition ;AT89C51; DS18B20;安徽工程大学毕业设计(论文)目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 该课题研究的主要内容 (3)第二章总体设计方案 (4)2.1 系统方案选择 (4)2.1.1 温度测量的选择 (5)2.1.2 显示电路的选择 (5)2.1.3 系统各模块的最终方案 (5)2.2 方案的总体设计电路图 (5)第三章硬件设计 (7)3.1 单片机AT89C51 (7)3.1.1 简介 (7)3.1.2 单片机最小系统 (10)3.2 温度传感器DS18B20 (11)3.2.1 简介 (11)3.2.2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (14)3.3 LED数码显示模块设计 (14)3.3.1 LED简介 (14)3.3.2 LED与单片机接口电路 (15)3.4 报警器的设计 (16)3.5 与上位机通信的接口电路 (17)3.5.1 RS232接口介绍 (18)3.5.2 MAX232资料简介 (18)第四章系统软件设计 (20)4.1 Keil软件概述 (20)4.2 主程序 (21)4.3 读出温度子程序 (21)4.4 温度转换命令子程序 (22)4.5 计算温度子程 (23)4.6 显示数据刷新子程序 (24)第5章调试与仿真 (25)5.1 Proteus 简介 (25)5.2 调试与仿真 (25)第6章结论与展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录A :电路原理图绘制 (31)附录B:一篇引用的英文文献及翻译 (32)曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计附录C:主要参考文献的题录及摘要 (40)附录D:程序 (42)安徽工程大学毕业设计(论文)插图清单图2-1 整体系统框图 (4)图2-2 大棚内部采集系统结构 (4)图2-3总体方案电路图 (6)图3-1单片机AT89C2051引脚 (8)图3-2 单片机最小系统 (10)图3-3 DS18B20内部结构 (11)图3-4 DS18B20 测温原理图 (13)图3-5 DS18B20与单片机的接口电路 (14)图3-6 LED与单片机的接口电路 (15)图3-7蜂鸣器电路图 (17)图3-8 MAX232芯片的引脚连线图 (19)图3-9 与上位机通信的接口电路图 (19)图4-1主程序流程图 (21)图4-2读温度流程图 (22)图4-3 温度转换流程图 (23)图4-4计算温度流程图 (23)图4-5显示数据刷新 (24)图5-1温度低于15 ℃的仿真图 (26)图5-2温度高于15℃低于45℃时的仿真图 (26)图5-3温度高于15℃低于50℃的仿真图 (27)图5-4 温度高于50℃的仿真图 (27)曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计表格清单表3-1 DS18B20字节定义 (12)表3-2 DS18B20温度转换时间表 (12)表3-3一部分温度对应值表 (14)安徽工程大学毕业设计(论文)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。
温度太低,蔬菜就会被冻死或则停止生长,所以要将温度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。
如果仅靠人工控制既费时费力, 效率低,又容易发生差错,为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温度自动控制系统,来监控采集大棚内各个角落的温度变化情况,以控制蔬菜大棚温度,适应生产需要。
要时刻对蔬菜大棚的温度进行测量,就离不开温度传感器。
传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。
控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。
而采用数字温度传感器DS18B20,因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。
由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接,故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头,探入到狭小的地方,增加了实用性。
曾瑜:基于单片机的蔬菜大棚温度采集系统设计第1章绪论1.1 课题研究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、湿度与二氧化碳含量等参数,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、二氧化碳含量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、湿度以及二氧化碳的含量,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。