基于单片机的粮仓温湿度多点无线监测系统设计毕业论文
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学号:常州大学毕业设计(论文)(2012届)题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月基于STC89C52单片机的粮仓温湿度的系统设计摘要:温湿度作为一个重要的物理量,是粮食仓库中最普遍、最重要的工艺参数之一。
随着科学技术的不断更新,对温湿度测量的准确性要求不断提高,因此温湿度检测也成为一个重要的研究课题。
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感性和可控性以及数字温湿度传感器可以产生数字信号的性能,设计了以STC89C52为核心的一套控制系统,其中包括单片机、温湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K可编程Flash 存储控器。
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
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。
关键词:温湿度;STC89C52;DHT11传感器;Temperature and Humidity of Granary System design basedon STC89C52 MicrocontrollerAbstract: Temperature and humidity as an important physical quantity, is one of the most common food warehouse, the most important process parameters. As the times progress, social development, science and technology constantly updated, the accuracy of measurement of temperature and humidity requirements continue to improve, so the temperature and humidity testing has also become an important research topic.The design is based on single-chip digital signal high sensitivity and controllability, as well as digital temperature and humidity sensors can produce the performance of digital signal, design a control system STC89C52 as the core, Including the microcontroller, temperature and humidity testing, keyboard and display, the alarm circuit, system software, and other parts of the design.STC89C52 a low-power, high performance CMOS8 bit microcontroller with 8K programmable Flash storage controller. DHT11 digital temperature and humidity sensor is a composite Sensor contains a calibrated digital signal output of the temperature and humidity. Application of a dedicated digital modules collection technology and the temperature and humidity sensing technology, to ensure that products with high reliability and excellent long-term stabilityKey words: Temperature and Humidity; STC89C52; DHT11 sensor;目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1课题开发的意义 (1)1.2课题开发的背景 (1)1.3课题开发的目标 (2)2系统总体分析 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 硬件选择 (3)2.3 系统仿真 (4)3硬件设计 (6)3.1 Protel硬件开发软件 (6)3.2 单片机系统模块 (7)3.3 温湿度检测模块 (12)3.4 显示模块 (14)3.5 温湿度上限存储模块 (17)3.6 电源及程序下载模块 (19)4 软件设计 (21)4.1 主程序 (21)4.2 温湿度检测模块程序 (22)4.3 LCD显示模块程序 (23)5 系统实现与调试 (24)5.1 电路板焊接注意事项 (24)5.2 程序下载 (24)5.3 系统运行 (25)参考文献 (27)致谢 (28)附录 A (29)附录 B................................................................................ 错误!未定义书签。
学号14112101****毕业设计(论文)题目: 基于单片机的无线温湿度检测系统的设计作者* * * 届别2015届院别信息与通信工程学院专业自动化指导教师职称完成时间2015年5月18日摘要温湿度测量在工业生产中有着广泛的应用,是人们日常生活中常见的物理量,工业生产、机械制造、制药、烟草、档案的保管、粮食的储存等领域对温度和温度有非常严格的要求。
传统的温湿度传感器需通过较复杂的电路才能将温度信号转化为数字信号,且远距离传输会引起很大误差。
监控室与现场之间必须敷设大量的电缆,非常麻烦。
所以为了适应工农业生产需要、为了满足大型场所的测量、为了能进行方便快捷的维护操作,文中设计的系统采用无线温湿度检测的方案,不必敷设电缆,可以节省费用和时间。
该采集系统分为采集模块和数据处理模块,以AT89C52芯片为主控芯片,利用数字式温湿度传感器DHT11进行温度和湿度的数据采集,采用nRF24L01无线传输模块进行无线通信,显示屏LCD1602对温湿度进行显示。
使用Keil C51编程软件对系统进行软件设计,最后完成实物制作并对实物进行测试。
测试结果显示,系统能够将采集到的数据经无线传输后在LCD1602上实时显示,可实现温湿度采集、无线传输和显示功能,并能在温度或者湿度在超过报警上限时发出警报,因此具有一定的应用价值和应用前景。
关键词:温湿度测量;AT89C52;温湿度传感器;无线传输AbstractTemperature and temperature requires strict very much in industrial production, machinery manufacturing, pharmaceutical, tobacco, file storage, grain storage and other fields. The traditional temperature and humidity sensors required by the complex circuit to make temperature signal into digital signal, it will cause big error for the remote transmission. It’s very troublesome to lay a number of cables between the control room and the scene. In order to adapt to the industrial and agricultural production, the needs of large places measurement, maintain and operation convenient. This system is based on wireless transmission so it can save cost and time and without cable. The acquisition system is divided into the acquisition module and the data processing module, based on AT89C52, Temperature and humidity data acquisition of the digital temperature and humidity sensor DHT11, Wireless communication with nRF24L01 wireless transmission module, Temperature and humidity display LCD1602. Using Keil C51 to design the software of the system, then complete the physical production and test it. Test results shows that the system can display the collected data after the wireless transmission and can be displayed on LCD1602 in real time., Temperature and humidity, wireless transmission and display functions can be achieved, And it can issue an alert when temperature or humidity exceeds the limit of the alarm, So, it has certain application value and application prospect.Key Words: Temperature and humidity measurement; AT89C52; humidity sensor; wireless transmission目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 温湿度检测技术的简介 (1)1.2 温湿度检测技术的发展历程与意义 (1)1.2.1 温湿度检测技术的发展历程 (1)1.2.2 单片机的发展 (2)1.2.3 温湿度检测技术研究的意义 (3)1.3 论文的组织结构 (3)第二章温湿度检测系统的基本原理和设计方案的选择 (4)2.1 系统的基本原理概述 (4)2.1.1 系统功能 (4)2.1.2 系统总体功能设计 (4)2.2 系统设计方案选择 (5)2.2.1 主控芯片选择 (5)2.2.2 温湿度传感器的选择 (5)2.2.3 无线模块选择 (5)2.2.4 显示模块选择 (6)2.3 设计要求 (6)2.4 本章小结 (6)第三章系统硬件设计 (7)3.1 总体结构设计 (7)3.2 数据采集模块设计 (7)3.2.1 单片机控制模块 (7)3.2.2 温湿度采集模块 (10)3.2.3 无线传输模块 (12)3.3 数据处理模块 (15)3.3.1 单片机控制模块 (15)3.3.2 数据处理模块中的无线传输模块 (16)3.3.3 LCD1602液晶显示模块 (16)3.6 本章小结 (18)第四章系统软件设计 (19)4.1 编程环境 (19)4.1.1 编程环境介绍 (19)4.1.2 编程语言 (19)4.2 系统软件设计 (19)4.2.1 数据采集模块软件设计 (19)4.2.2 数据处理模块软件总体设计 (21)4.3 无线收发模块软件设计 (22)4.3.1 无线发射模块软件设计 (22)4.3.2 无线接收模块软件设计 (22)4.4 本章小结 (23)第五章系统性能测试 (24)5.1 软件调试 (24)5.1.1 件调试工具 (24)5.1.2 软件调试原理及结果 (25)5.2 硬件调试 (26)5.2.1 所设计出来的硬件 (26)5.2.2 硬件调试方案 (27)5.2.3 测试结果 (27)5.3 本章小结 (29)第六章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录一检测发送模块原理图 (33)附录二接收显示模块原理图 (34)第一章绪论1.1 温湿度检测技术的简介无线温湿度检测器是一种用于仓库和蔬菜大棚等具有温湿度检测、无线传输、温湿度显示和超限报警功能的仪器。
科技学院2013届本科毕业论文基于51单片机粮库无线温度监测系统的设计与实现专业:通信工程中国﹒﹒2013年5月目录摘要ⅢAbstractⅣ第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 现状 (2)1.3 目的和意义 (2)1.4 本文结构 (3)第二章方案的比较和论证32.1 温度传感器的选型 (3)2.2 无线发送模块的选型 (4)2.3 语音芯片的选型 (5)2.4 显示模块的选型 (6)第三章 MCS-51单片机的结构与原理简介 (7)3.1 MCS-51单片机的部结构 (8)3.1.1 MCS-51单片机的组成 (8)3.1.2 CPU (8)3.2 MCS-51单片机外部结构 (10)3.2.1 MCS-51单片机引脚功能 (10)3.2.2 复位和复位电路 (11)3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器 (12)3.3.1定时器/计数器的结构 (12)3.3.2工作方式 (13)3.4 MCS-51单片机的中断系统 (14)3.4.1中断请求源和中断请求标志 (14)3.4.2中断控制 (15)第四章系统硬件设计 (17)4.1 系统硬件框图174.2 单片机模块184.3无线发送模块 (16)4.3.1 RF1100-232技术指标194.3.2 RF1100-232端口定义 (17)4.3.3 RF1100-232参数设定 (18)4.4 温度传感器模块 (22)4.4.1 DS18B20的管脚定义与部结构 (22)4.4.2 DS18B20温度数据格式 (26)4.4.3 DS18B20温度传感器工作原理 (27)4.5显示模块284.5.1 数码管显示294.5.2液晶显示304.6语音报温模 (28)4.6.1引脚与功能 (28)4.6.2 ISD1700典型的应用电路 (37)4.7其他模块384.7.1电源模块394.7.2超温报警模块 (32)第五章系统软件设计 (33)5.1系统开发环境简介 (33)5.1.1软件功能 (33)5.1.2 Keil软件使用方法 (33)5.2系统软件流程图495.3温度传感器驱动程序设计515.4无线收发模块程序设计565.5液晶显示驱动程序设计 (48)第六章设计总结 (53)参考文献 (54)附录 (55)致 (68)基于51单片机粮库无线温度监测系统的设计与实现摘要粮食是国家的战略物质,是人民的生活必需品。
引言电子计算机的产生和发展,使过去许多因为计算复杂而长期被搁置的数学难题得以解决,从而有力推动了科学技术的发展,推动了工农业生产、交通运输、空间技术及医疗卫生等事业的发展。
特别是近10多年来,微处理机与微型计算机的发展,以深入到科研、国防、工业、农业、交通运输、宇航、医疗卫生、企业管理及人类社会生活的各个领域,有利推动了人类社会的进步。
为适应社会发展需要,微型计算机不断地更新换代,新产品层出不穷。
在微型计算机的大家族中,近年来单片微型计算机异军突起,发展极为迅速。
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展,进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
随着单片机技术的飞速发展,单片机在各个领域中都得到了广泛的应用。
其中,由单片机组成控制系统,已成为单片机应用的发展趋势。
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。
本课题设计的是粮库温湿度控制系统,是对一个粮库的温湿度进行控制,以保证粮库储粮的安全。
粮库温湿度控制系统是以MCS-51系列单片机为核心构成控制系统。
本课题完成了整个系统的硬件设计,提出了一种可以应用于中小型粮库的温湿度控制系统。
第一章绪论1.1 单片机的简介1.1.1 单片机的发展单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer)简称单片机。
它是一块芯片上集成了中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、定时/计数器及I/O (Input/Output)接口电路等部件,构成一个完整的微型计算机。
单片机的发展历史并不长,它的产生和发展与计算机的产生和发展大体上同步,经历了四个阶段。
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。
课程设计粮仓温湿度监测系统系别机电工程系专业名称机电一体化技术班级学号121101004 学生姓名柴彪礼指导教师朱良学2014年6月25日粮仓温湿度监测系统摘要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.粮仓温湿度测量方法以及相应的智能控制一直是粮食保存的一个重要问题.本系统是以AT89C52单片机、DS18B20数值温度传感器和HS1100湿度传感器为核心组成的粮仓温湿度控制系统。
该系统利用AT89C52单片机采集了各个点的温度、湿度,实现温湿度显示、报警等功能。
它以AT89C52单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1100实现多路温度的检测,利用LCD1602液晶显示器形象直观的显示测出的温湿度值。
本文在确定法设计方案基础上,着重论述了系统的软硬件设计,并且描述了系统电路设计、硬件设计框图及所使用各种芯片功能和特性。
通过PROTEUS软件和KEIL C仿真出了该系统.关键词:单片机,DS18B20,HS1100,液晶显示,报警目录1 绪论 (1)1.1背景 (1)1.2设计的目的和意义 (1)1。
3相关领域国内外设计方法 (2)2系统方案设计 (7)2.1方案设计 (7)2。
2方案论证 (7)3系统硬件的设计 (9)3。
1系统工作原理综述 (9)3.2AT89C52的介绍 (9)3。
2.1 AT89C52芯片的简介 (9)3.2.2 AT89C52主要功能特性 (10)3.3DS18B20简介 (11)3.3。
1 DS18B20的性能特点 (11)3.3.2 DS18B20的内部结构 (11)3.3.3 DS18B20的温度值格式 (13)3.3.4DS18B20单总线(1—Wire)的基本原理 (14)3.3.5 DS18B20与单片机接口电路 (16)3.4HS1100简介及测湿度原理图 (18)3.4。
摘要当今现代化建设和国民经济发展迅速。
社会对生产环境和生活环境意识的要求也越来越高。
人们的日常生活和周围环境的温湿度息息相关,石油、化工、航天、制药、档案保管、粮食存储等领域对温湿度也有着较高的要求。
因此,对温湿度的监测已成为生产过程中非常重要的技术。
为满足人们生产要求和人们对居住条件需求,本文设计了以AT89S52单片机为控制核心,配合DS18B20温度传感器和DH11湿度传感器以及数码管显示和按键输入的人机界面以及串行通信接口等外围电路组成的温湿度监测装置。
在应用时,本装置既可以单机工作,也可以和其他设备联机工作,组成环境控制系统。
在工作时,可以通过人手动和上位计算机命令对本设备进行设置;人员可以通过数码管和蜂鸣器等人机接口,实时地了解所处环境的温度和湿度情况,并采取相应的措施;采集到的数据也可以通过通信接口上传给温度湿度调节装置,来控制所处环境的温湿度。
本装置结合现场的相关温湿度调控设备实现对现场温湿度的监测与自动控制,从而实现了温湿度监测的智能化、自动化、系统化。
为石油、化工、航天、制药、档案保管、粮食存储等温湿度监测提供全面、实用的系统解决方案,有广泛的应用价值和较高的经济价值。
关键词:AT89S52单片机;DS18B20;DH11湿度传感器;人机接口AbstractNowadays, the development of national economy and the construction of modernization quickly. Society are increasingly high requirements of the production environment and living environment consciousness of. Is closely related to people's daily life and the surrounding environment temperature and humidity, petroleum, chemical, aerospace, pharmaceuticals, file storage, food storage areas of temperature and humidity also has a higher requirements. Therefore, the monitoring of temperature and humidity has become technology in the production process is very important.In order to meet the production requirements of people and people demand for housing, this paper designs the AT89S52 SCM as the control core, with DS18B20 temperature sensor and DH11 humidity sensor and digital tube display and keyboard input interface and serial communication interface and peripheral circuit of temperature and humidity monitoring device. In the application, the device can work alone, and other equipment to work online environment control system is formed. In the work, you can set up the equipment by manual and computer command; personnel can through digital tube and a buzzer, such as man-machine interface, real-time understanding of the Temperature and humidity of the environment, and take the corresponding measures; the collected data can also be uploaded to the temperature and humidity control device through the communication interface, to control the temperature and humidity of the environment.The device combined with the site related to temperature and humidity control equipment to achieve on site temperature and humidity monitoring and automatic control, thus realizing the intelligent temperature and humidity monitoring, automation, system. For the oil, chemical, aerospace, pharmaceuticals, file storage, food storage temperature and humidity monitoring provide comprehensive and practical system solutions, extensive application value and high economic value.Key words: AT89S52; DS18B20; DH11 humidity sensor; human computer interface目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外温度湿度技术及其发展趋势 (1)1.3 单片机技术发展 (1)第2章系统总体设计方案 (2)2.1 本文完成的主要内容 (2)2.1.1 硬件完成工作 (2)2.1.2 软件完成的工作 (2)2.2 系统功能设计 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1 系统总体原理框图 (5)3.2 DS18B20温度传感器 (5)3.2.1 特点 (5)3.2.2 工作原理 (5)3.2.3 电路设计 (5)3.3 DH11湿度传感器 (5)3.3.1 特点 (5)3.3.2 工作原理 (5)3.3.3 电路设计 (5)3.4 人机界面设计 (5)3.4.1 数码管显示电路设计 (5)3.2.2 按键电路设计 (5)3.2.3 蜂鸣器报警电路设计 (5)3.5 通信电路设计 (6)3.5.1 通信方式选择 (6)3.5.2 MAX232-C芯片的特点 (6)3.5.3 通信接口电路设计 (6)3.6 时钟与复位电路的设计 (6)3.6.1 时钟电路 (6)3.6.2 复位电路 (6)第4章系统软件设计 (7)4.1 系统软件总体设计 (8)4.2 主程序设计 (8)4.3 数据采集子程序设计 (8)3.4 人机界面子程序设计 (8)3.5 通信子程序设计 (8)第5章结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (11)附录 (12)基于单片机温湿监测系统的设计摘要:当今现代化建设和国民经济发展迅速。
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。
基于单片机的粮仓多点测温系统的设计摘要在大型农场中,储存稻谷,小麦等粮食首先需要解决的问题就是粮库里的温度,温度过高或过低都会毁坏粮食。
那么我们应该怎样对粮仓的温度进行精确的测量呢?论文的核心是以AT89C51单片机系统,可实时温度监测点。
着重介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机软件编程和硬件结合,并绘制流程图的软件,并通过Proteus软件对电路进行仿真测试。
系统所设计的粮仓多个地点测量温度会很好的实现粮食仓库内的测温系统的各项功能要求。
系统电路的设计简单,生活实用价值高,安全稳定性强。
关键词:温度衡量;单片微型计算机;数字温度感测器;单总线目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2课题研究的目的及意义 (1)1.3 相关领域国内外现状和发展趋势 (1)1.4论文的主要任务和所做的工作 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1 系统设计框图 (3)2.2系统方案选择 (4)2.2.1单片机的选择 (4)2.2.2传感器的选择 (7)2.3系统部件功能介绍 (8)2.3.1 AT89C51功能简介 (8)2.3.2 DS18B20功能简介 (11)第三章系统硬件电路设计 (13)3.1电路图 (13)3.2温度采集电路 (13)3.3主要的接口电路 (14)3.4 报警电路设计 (14)图3-4 温度报警电路第四章系统软件设计 (15)4.1主程序设计 (16)4.2温度控制程序子程序 (16)第五章结论与展望 (17)参考文献 (18)附录 (19)第一章绪论1.1 课题背景人民群众构成了国家,人民的生活需要粮食,这表明对于一个国家来说,人们的生存离不开食物。
然而由于现代的谷仓是巨大的,那么温度的测量就存在着很大的难度,为了把粮食存储在使得的条件下,避过食物发霉的现象是由高温引起的,本内容策划了单片微型计算机的粮仓多点监测温度体系。
单片机由于优点,体积小,成本低,可靠性高,研发周期短,在原有畛域的自动化和控制的广泛使用,在工业生产中是必不可少的组成部分,特别是在生活实际中施展的功用也越来越重要。
基于单片机的多点温湿度检测系统设计光电信息工程专业毕业设计毕业论文本科毕业设计(论文) 题目:基于单片机的多点温湿度检测系统设计院(系)光电工程学院专业光电信息工程班级070107姓名苏波学号070107113导师刘宝元2011年6月10日基于单片机的多点温湿度检测系统设计摘要温湿度在线监控系统的应用是非常广泛的,例如,粮库、机房、档案馆等场所。
在这些场所,必须控制温度及相对湿度这两个物理量在一定的范围内,不能过高,也不能过低。
由于粮库、机房、档案馆等场所对于温湿度的特殊要求,这些地点需要装有温湿度在线监控系统,由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值,当系统监测到的温湿度值超过阈值时,自动启动空气温湿度调节设备;当环境温湿度值降到设定范围内,温湿度调节设备停止工作。
本文设计的多通道温、湿度检测系统利用单片机AT89C51作控制器,采用数字式传感器进行温湿度测量,实现多地点的温、湿度实时检测和显示功能,能方便地应用于各种温湿度检测场合。
关键词:仓库机房,温湿度传感器,单片机AT89S52AbstractTemperature and humidity-line monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other places.In these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too low.The grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning; When the ambient temperature and humidity values down to set the range, temperature and humidity conditioning stopped working.This design of multi-channel temperature and humidity detection system using microcontroller AT89C51 as the controller, the use of digital sensor for temperature and humidity measurements, multi-site temperature, humidity, and display real-time detection can be easily applied to a variety of temperature and humidity testing occasions .Key words: storage room, temperature and humidity sensors, microcontroller AT89S52II目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2 国内外发展情况 (1)1.3 系统的主要性能指标 (2)1.4 主要工作任务 (2)1.5 本章小结 (7)2 系统方案选择和工作原理 (3)2.1 系统综述 (3)2.2 系统设计方案选择 (4)2.3 系统工作原理 (4)2.4 本章小结 (5)3系统硬件设计 (6)3.1 AT89S52构成的最小系统 (6)3.1.1 晶振电路 (6)3.1.2复位电路 (7)3.2 温湿度传感器的选择 (7)3.2.1 温湿测量相关概念 (8)3.2.2 温湿度传感器的选择 (9)3.2.3 SHT11的工作原理 (10)3.2.4 SHT11的传输特性 (12)II3.2.5 2I C总线简介 (13)3.3 温湿度测量电路的设计 (14)3.4 显示电路设计 (4)3.5 报警电路设计 (7)3.6 键盘电路设计 (8)3.7 本章小结 (9)4.系统软件设计 (20)主程序流程图 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)毕业设计(论文)知识产权声明 (24)毕业设计(论文)独创性声明 (25)附录 (46)附录A系统仿真图 (56)附录B系统实物图 (27)IV1 绪论1 绪论1.1 研究背景及意义防潮、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。
《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着农业现代化的不断发展,精准农业管理已经成为农业生产的重要组成部分。
在大棚种植中,温湿度的控制直接关系到作物的生长质量和产量。
为了实现对大棚温湿度的实时监控与精准控制,本文设计并实现了一种基于单片机的远程监控系统。
该系统能够实时采集大棚内的温湿度数据,并通过远程传输将数据传输至管理中心,实现对大棚环境的实时监控与控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温湿度传感器、无线通信模块、电源模块等组成。
其中,单片机作为核心控制器,负责采集温湿度数据、处理数据、控制执行机构等任务。
温湿度传感器负责实时采集大棚内的温湿度数据,无线通信模块负责将数据传输至管理中心。
(1)单片机选择:本系统选用STC12C5A60S2系列单片机,该单片机具有高性能、低功耗、易于编程等特点,能够满足系统的需求。
(2)温湿度传感器:选用DHT11温湿度传感器,该传感器具有测量精度高、稳定性好、体积小等优点,适用于大棚环境下的温湿度测量。
(3)无线通信模块:选用GPRS模块实现数据的远程传输。
GPRS模块具有传输速度快、覆盖范围广、实时性好等优点,能够满足系统的通信需求。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机管理系统的设计。
(1)程序设计:单片机的程序设计主要包括数据采集、数据处理、执行机构控制等部分。
程序采用C语言编写,具有结构清晰、可读性强、易于维护等特点。
(2)上位机管理系统:上位机管理系统采用B/S架构,实现数据的实时显示、历史数据查询、报警功能等。
管理人员可以通过浏览器访问系统,实现对大棚环境的实时监控与管理。
三、系统实现1. 数据采集与处理单片机通过DHT11温湿度传感器实时采集大棚内的温湿度数据,并对数据进行处理,包括数据滤波、数据转换等。
处理后的数据通过GPRS模块发送至管理中心。
2. 远程传输与控制GPRS模块将单片机的数据传输至管理中心,管理中心通过服务器对数据进行处理与存储,并通过浏览器展示给管理人员。
毕业论文+基于单片机的粮仓温湿度测控系统一、绪论粮食是我们生活中非常重要的一个物资,它直接关系到我们的生命健康和经济利益。
而在粮食的储存过程中,温度和湿度是影响粮食品质的重要因素。
因此,对于粮仓内温度和湿度的测控,具有很高的实用价值。
基于单片机的粮仓温湿度测控系统,可以对粮仓内的温度和湿度进行实时监测和控制,并且可以使用网络通信功能,让用户可以通过手机、电脑等终端设备方便地查看和控制系统。
本文将详细介绍基于单片机的粮仓温湿度测控系统的设计与实现,包括系统的需求分析、硬件设计、软件设计、实现过程等方面。
二、系统需求分析根据粮仓的特点和系统的实际需求,本文对粮仓温湿度测控系统的需求进行了详细分析,主要包括以下几个方面:1.实时监测:系统需要能够实时监测粮仓内的温度和湿度,并将数据反馈给用户。
2.数据存储:系统需要能够将监测到的数据进行存储,便于用户进行历史数据的查看。
3.温湿度控制:系统需要能够根据用户的要求,对粮仓内的温湿度进行控制。
4.网络通信:系统需要具有网络通信功能,让用户可以通过手机、电脑等终端设备方便地查看和控制系统。
5.可靠性:系统需要具有高度的可靠性,能够在极端环境下正常工作。
三、系统硬件设计基于单片机的粮仓温湿度测控系统的硬件设计,主要包括传感器的选型和单片机的选型。
1.传感器选型为了能够实现对粮仓内温湿度的监测,我们需要选择合适的温湿度传感器。
根据实际需求,我们选择了DHT11温湿度传感器。
DHT11温湿度传感器采用数字采样技术,具有精度高、使用方便、成本低等优点,非常适合用于粮仓温湿度监测系统。
它可以通过单片机的数字口直接读取温度和湿度,数据精度达到0.1度,误差在±2度以内。
2.单片机选型单片机是粮仓温湿度测控系统的核心,它需要能够实现温湿度传感器数据的采集、通信等功能。
根据实际需求,我们选择了STC89C52单片机。
STC89C52是一款高性能、低功耗的8位微控制器,具有多种接口和通信功能,非常适合用于嵌入式应用。
《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,对大棚环境的精准控制已成为提高农作物产量的关键因素。
基于单片机的大棚温湿度远程监控系统,能够实时监测并控制大棚内的环境参数,如温度和湿度,从而提高农作物的生长环境。
本文将详细介绍基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要包含单片机、温湿度传感器、通信模块、电源模块等部分。
单片机作为核心控制器,负责处理温湿度传感器的数据,并通过通信模块将数据发送到远程服务器。
温湿度传感器负责实时监测大棚内的温度和湿度,通信模块采用无线传输方式,以实现远程监控。
具体设计如下:(1)单片机选择:选用性能稳定、功耗低的单片机,如STC12C5A60S2。
(2)温湿度传感器:选用精度高、响应速度快的数字式温湿度传感器,如DHT11。
(3)通信模块:采用无线通信方式,如GPRS/GSM模块,实现与远程服务器的数据传输。
(4)电源模块:为系统提供稳定的电源,可采用太阳能电池板和蓄电池组合供电。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和远程服务器的程序设计。
单片机程序负责采集温湿度数据,处理数据并通过通信模块发送给远程服务器。
远程服务器程序负责接收数据、存储数据、分析数据并下发控制指令。
程序设计流程如下:(1)单片机上电后,初始化各个模块,包括温湿度传感器、通信模块等。
(2)温湿度传感器实时采集大棚内的温度和湿度数据。
(3)单片机对采集到的数据进行处理,如滤波、转换等。
(4)单片机通过通信模块将处理后的数据发送给远程服务器。
(5)远程服务器接收数据,进行存储、分析和处理。
(6)根据分析结果,远程服务器下发控制指令给单片机。
(7)单片机根据控制指令调整大棚内的环境参数,如调整通风口大小、开启/关闭加湿器等。
三、系统实现1. 硬件连接与调试根据设计图纸,将单片机、温湿度传感器、通信模块、电源模块等连接起来。
本科毕业设计基于单片机的粮仓温湿度多点无线监测系统设计摘要温湿度是一个非常重要的参数。
在工业、医疗、军事和生活等许多地方,都需要用到测温湿装置来监测温湿度。
传统直接布线测量不能满足要求,特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境,通过直接布线测量不现实。
因此采用无线传输温湿度信息尤为必要。
目前有些设计能够实现无线温湿度监测,但价格过高是其最大的缺点。
在实际温湿度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性又需要降低功耗。
因此设计一种低功耗的无线温湿度监测系统很有意义。
本文提出一种针对无线数据传输问题的解决方案,该方案基于nRF24L01来设计无线温湿度采集系统。
该系统采用传统单片机ATmega16L和数字温湿度传感器AM2301来构成多点、实时的无线温湿度监测系统。
通过简单的无线通信协议,实现可靠性与功耗平衡,该系统能实现对温湿度的监测,是可以实现远程控制的无线温湿度监测系统。
该系统利用无线通信技术构建了分布式无线传感器网络,通过传感器节点实现温湿度信息的采集和传输,系统具有组网简单,维护方便,运行费用低等优点,能够实现可靠的无线数据传输。
可以应用于大型粮仓温湿度的监测。
关键字:ATmega16 AM2301 无线传输nRF24L01Wireless Temperature and Humidity Monitoring System in BarnShi Jianzhu(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract:Temperature and humidity is a very important parameter. In many places, such as the industrial, medical, and military, you need the temperature and humidity measurement device to monitor temperature and humidity. Direct wiring measurement does not meet the requirements, especially in some environments, such as, harsh industrial environments and outdoor environments. Therefore, the wireless transmission of temperature and humidity information is particularly necessary.At present, some devices can be used to monitor wireless temperature and humidity, but the price is the biggest drawback, the price is too high. The system must be stable, real-time and low power consumption in actual control. Therefore, the design of a low-power consumption wireless temperature and humidity monitoring system makes sense. This paper presents a solution for wireless data transmission, the program is based on the nRF24L01 to design the monitorint system of wireless temperature and humidity. The system uses the traditional microcontroller ATmega16 and digital temperature and humidity sensor AM2301 to form multi-point, real-time wireless temperature and humidity monitoring system. Through a simple wireless communication protocols, bring about reliability and power balance. The system is a remote wireless temperature and humidity monitoring system.The system uses wireless communication technology to build a distributed wireless sensor networks. The temperature and humidity data acquisition and transmission based on sensor nodes, with a simple network, easy maintenance, low operation cost. The system can be applied to a large granary temperature and humidity monitoring.Key word: ATmega16 AM2301 Wireless Transmission nRF24l01目录1 前言 (1)2 系统方案分析与选择论证 (1)2.1 系统最终方案 (1)2.2 系统方案设计 (2)2.2.1 主控芯片方案 (2)2.2.2 无线通信模块方案 (2)2.2.3 温湿度传感器方案 (3)2.2.4 显示模块方案 (3)3 主要芯片介绍和系统模块硬件设计 (4)3.1 ATmega16L-8AI单片机 (4)3.2 nRF24L01无线模块 (5)3.2.1 nRF24L01模块电路图 (5)3.2.2 nRF24L01模块接口电路 (5)3.2.3 nRF24L01模块供电电源 (6)3.2.4 nRF24L01模块工作模式 (6)3.2.5 nRF24L01模块工作原理 (7)3.2.6 nRF24L01配置字 (8)3.3 数字温湿度传感器AM2301 (8)3.3.1 AM2301概述 (8)3.3.2 AM2301接口及温湿采集电路 (9)3.3.3 AM2301工作原理 (9)3.4 显示模块TFT-LCD (10)4 系统软件设计 (11)4.1 单片机软件设计 (11)4.1.1 发送端流程 (11)4.1.2 接收端流程 (12)5 硬件电路 (13)5.1 硬件制作 (13)5.2 硬件调试 (14)5.3 硬件调试结果 (14)5.3.1 温湿度采集测试 (15)5.3.2 nRF24L01无线模块测试 (17)6 结论与展望 (17)参考文献 (19)附录 (20)致谢 (22)华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言粮食是人类赖于生存不可或缺的物质基础,是人类从事各种活动的前提。
粮仓粮食的存储是否得当对国家的经济能否正常合理的运行有很大的影响。
受限制于以前的经济和科技水平,粮食的存储环境差,管理落后。
为此,合理地布置温湿度测量点,以便及时发现粮食的发热点、潮湿点,成为粮库管理的重中之重。
随着嵌入式技术,短距离无线通信技术、传感器网络技术等的不断发展,电子设备检测技术可以大大的降低粮仓的管理成本。
同时,现代化的粮食仓储系统对粮食的安全性也提出了更高的要求。
在粮仓管理过程中,湿度和温度是两个重要的控制指标,直接影响粮食的储存质量。
然而,传统的人工测试方法费时费力,效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大(王明明等,2012);而有线方式的测温湿度系统存在着不稳定性,且布线复杂,线路容易老化,线路故障难以排查,设备重新布局需要重新布置等问题。
而无线方式的测温湿度系统不存在以上的这些问题,为此,采用无线实时的温湿度检测系统,对数据进行采集、装载、发送、并由终端对无线采集来的数据进行相应处理,以控制监测设备的运行情况,可大大的减少不必要的线路设备开支(张玉建,2012)。
本设计采用无线传感器网络技术,通过自组无线传感器网络实现一对多的通信,对粮仓内部环境进行监测。
由于每一个无线监测节点需长时间工作,对功率消耗十分敏感,为此,本系统采用低功耗无线传输芯片和超低功耗嵌入式处理器,组建实时的无线传感器监测网络,以实现对粮仓温湿度的网络化实时监测和报警。
2 系统方案分析与选择论证2.1 系统最终方案发送端:由数字温湿度传感器AM2301,实时地采集当前的温湿度信息,经ATmega16L单片机分析处理后,通过模拟SPI接口控制无线射频模块nRF24L01装载温湿度信息,由无线射频模块nRF24L01发射给主机接收端并显示温湿度信息。
红外模块可用于监测各监测节点附近有无老鼠,试验中未做出。
接收端:由nRF24L01无线射频模块接收终端采集过来的数据信息,经模拟SPI接口发给ATmega16L单片机,由ATmega16L单片机控制液晶LCD-TFT实时显示温湿度信息,并且显示报警温湿度上限值。
当温湿度过高或者过低时,TFT是否报警一行显示是并开始闪烁,蜂鸣器鸣叫,起报警作用,直到温湿度值恢复正常。
图1 系统方框图此系统为一对多的无线通信系统,多个从机发送端由传感器本地采集并且通过nRF24L01无线射频模块发送温湿度信息,一个主机通过nRF24L01无线射频模块的多个通道(最多6个,nRF24L01至多可开启6个通道接收数据)接收多个终端节点的温湿度信息,实时显示各终端节点温湿度信息,系统方框图如图1所示。
2.2 系统方案设计2.2.1 主控芯片方案方案一:采用宏晶科技有限公司的STC90C52Rc单片机作为主控芯片。
此芯片为51类单片机增强版,价格便宜、易于操作,比较经济实惠。
方案二:采用ATmega16L作为主控芯片。
此芯片是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间,ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz,从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾,且其跟51类单片机相比,具有超低功耗和内置晶振等特点。