(完整版)基于单片机的温湿度检测控制系统毕业设计论文
(完整版)基于51单片机的温湿度检测控制系统本科生学士学位毕业论文

摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。
单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机,由于它强大的功能和低价位,因此在很多领域都是用它。
DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC测温元件,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等5部分。
其中由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成系统显示模块;测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成;用户根据需要预先输入预设值,当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时,发出报警信号(蜂鸣器蜂鸣),启动相应控制。
软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。
关键词:AT89S51;DHT11;温湿度传感器AbstractMicrocontroller AT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, so it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor contains a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantage,such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The 1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send thealarm signal (buzzer will beep), and start the corresponding control.The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Key words:Temperature and humidity measurement;Temperature and humidity control;AT89S51 ;DHT11毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
基于单片机的温湿度监控报警系统设计毕业论文

成都理工大学工程技术学院毕业论文毕业论文基于单片机的温湿度监控报警系统设计摘要温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,尤其是在医学、电子电力、航天航空、食品发酵,农业生产等领域中对温湿度的要求尤其严格,是最常见最基本的参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的实时检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注。
而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。
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使用STC89C52单片机设计温湿度监控报警系统,可以即时精确的反应温室内外的温度以及湿度的变化。
完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。
在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。
将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了更加适宜的环境。
对于大棚种植和花圃、花卉栽培,必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。
本系统可以及时、精确的反映室内外的温度以及湿度的变化,能够满足温湿度的控制要求。
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关键词:温湿度监控STC89S52AbstractTemperature, humidity and has close relati on with the huma n product ion and living, especially in medicine, electronics, electric power, aerospace, food fermentation, the requirements for temperature and humidity in areas such as agricultural producti on is particularly strict, is the most com mon is the most basic parameters, such as machinery, electronics, petroleum, chemical industry etc widely needed in real-time detection and control of temperature, humidity. And as people living standard rise, people for their own survival en vir onment more and more atte nti on. And the body's comfort level with the change of temperature and humidity in the air and mood has a direct effect, so the detection and control of the temperature humidity is very n ecessary残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的设计》范文

《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代生活中,温湿度的控制对很多环境、设备和过程来说都是非常重要的。
特别是在实验室、仓储、工业生产线以及家居环境中,有效的温湿度控制系统更是必不可少。
为此,我们提出了一种基于单片机的温湿度控制系统的设计方法,这种设计既方便实用又具有良好的环境适应性。
二、系统概述我们的温湿度控制系统以单片机为核心控制器,利用温湿度传感器采集环境信息,然后通过单片机进行处理,根据处理结果驱动执行器调整环境中的温湿度。
系统的核心部分包括单片机、温湿度传感器、执行器以及电源模块等。
三、硬件设计1. 单片机模块:作为系统的核心,单片机负责接收传感器数据,处理数据并发出控制指令。
我们选择的是一款性能优越、价格适中的单片机,能够满足大部分温湿度控制需求。
2. 温湿度传感器模块:传感器负责实时采集环境中的温湿度信息。
我们采用的是一种高精度的数字式温湿度传感器,能够快速准确地提供温湿度数据。
3. 执行器模块:根据单片机的指令,执行器负责调整环境中的温湿度。
执行器可以是加热器、冷却器、加湿器或去湿器等。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源。
我们采用的是一种高效的电源管理模块,能够保证系统在各种环境下的稳定运行。
四、软件设计软件设计是整个系统的灵魂,它决定了系统如何处理数据和发出指令。
我们的软件设计主要包括以下部分:1. 数据采集:单片机通过与温湿度传感器的通信,实时采集环境中的温湿度数据。
2. 数据处理:单片机对采集到的数据进行处理,如滤波、转换等,以便更准确地反映环境的真实情况。
3. 控制算法:根据处理后的数据,单片机通过控制算法计算出最优的控制指令,如加热、冷却、加湿或去湿等。
4. 指令发送:单片机将计算出的控制指令发送给执行器,执行器根据指令调整环境中的温湿度。
五、系统实现在硬件和软件设计完成后,我们需要将两者结合起来,实现整个温湿度控制系统的功能。
首先,我们需要将单片机与温湿度传感器和执行器进行连接,然后编写并烧录程序到单片机中。
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计

基于51单片机温湿度监控系统毕业设计摘要本文将介绍一个基于51单片机的温湿度监控系统的毕业设计。
该系统可以实时监测环境的温度和湿度,并将数据通过LCD显示。
同时,该系统还能将数据通过串口传输给计算机进行进一步处理和分析。
本文将从需求分析、硬件设计、软件设计和系统测试等方面全面介绍该系统的设计和实现过程。
1. 引言随着科技的不断发展,人们对环境的监测需求越来越高。
尤其是在工业生产、农业种植和生活领域,精确的温湿度监控对保证操作的顺利进行非常重要。
本文将设计一个基于51单片机的温湿度监控系统,用于实时监测环境的温湿度。
2. 需求分析需求分析是软件开发过程中至关重要的一环。
在本设计中,我们需要考虑以下需求:- 实时监测环境的温度和湿度 - 数据显示在LCD上 - 数据通过串口传输给计算机3. 硬件设计硬件设计是本系统的关键部分。
我们使用51单片机作为主控芯片,并选择合适的温湿度传感器对环境数据进行采集。
硬件设计主要包括以下几个方面: - 单片机选型和接口设计 - 温湿度传感器的选用和接口设计 - LCD模块的选用和接口设计- 串口传输电路的设计4. 软件设计软件设计是实现系统功能的关键。
本文设计了以下几个模块的软件: - 温湿度采集模块 - 数据处理模块 - LCD显示模块 - 串口通信模块5. 系统测试系统测试是确保整个系统正确运行的重要环节。
在本设计中,我们将定期对系统进行各个模块的功能测试和整体性能测试,以确保系统的稳定性和可靠性。
6. 结论本文设计并实现了一个基于51单片机的温湿度监控系统。
通过对温湿度传感器的采集和LCD显示的设计,以及串口通信的实现,该系统能够实时监测环境的温湿度,并将数据显示在LCD上。
同时,该系统还能通过串口将数据传输给计算机进行进一步处理和分析。
经过系统测试,该系统的功能和性能均符合设计要求。
参考文献•[1] 张永建. 单片机技术与应用. 北京:机械工业出版社,2018.•[2] 陈洪焰. 嵌入式系统. 北京:机械工业出版社,2019.•[3] 黄文昌. 温湿度测量技术及其应用. 北京:电子工业出版社,2016.。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

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。
基于单片机的大棚温湿度检测报警系统毕业设计(论文)

基于单片机的大棚温湿度检测报警系统摘要系统是一个专门为温室大棚温湿度控制而设计的智能系统。
通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。
硬件部分实现了对温湿度传感器模块、A/D转换模块、显示模块、控制模块的设计;软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图,并通过汇编语言和C语言实现。
通过实践证明,系统具有性能好、操作方便等优点,实现了对温湿度的显示、调节、自动控制和手动控制。
关键词:A/D转换;传感器;LEDABSTRACTThe work of this dissertation is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details, The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, changing of A/D, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by assembly language and C language. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature. But also it can be controlled automatically and manually.Key words:changing of A/D ; sensor ; LED目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2预期目标 (1)2 系统总体设计方案及工作原理 (2)2.1系统总体设计方案简述 (2)2.1.1基本功能 (2)2.1.2主要技术参数 (2)2.2系统的工作原理 (2)3 系统的硬件设计 (4)3.1 单片机的确定 (4)3.2传感器的确定 (7)3.2.1温度传感器 (7)3.2.2湿度传感器 (8)3.3采集电路的设计 (9)3.3.1温度采集电路 (9)3.3.2湿度采集电路 (10)3.4 A/D转换 (11)3.4.1 模数转换器的确定 (11)3.4.2 ADC0809与8031的连接 (13)3.5键盘与显示 (14)3.5.1键盘部分 (14)3.5.2显示部分 (14)3.6报警电路设计 (16)3.7单片机与PC机的通信接口 (17)3.8系统总体电路 (18)4 软件设计 (19)4.1 设计思想 (19)4.2 初始化程序及主程序框图 (21)4.3 子程序框图 (22)4.4系统的主要程序 (23)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1 绪论1.1课题背景温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。
基于单片机的温湿度检测系统论文

引言
科学技术的迅猛发展带来了很大工、农业生产的迅速提高。人们的工作环境的要求越来越高。尤其是在制药,食品加工和培育等方面对温湿度的要求也是特别严格。这就对检测温湿度的技术提出了很高的要求。人们对自己生活的环境的温湿度等舒适程度的要求变得很高,基本上要达到对人类非常舒适的水平,这就对工业的生产提出了更高的要求。人们希望对自己的生活环境的温湿度时时地进行准确地了解。但是传统的温湿度测量方法不仅繁琐而且存在很大的误差,已经满足不了人们对这方面的需求。也有一些精确的温湿度检测方法,但是造价昂贵,也是满足不了大多数人的需求的。本设计本着节约成本,绿色生产,节能的要求下通过89C51单片机来实现的一种简易操作并且精度比较高的温湿度检测系统
P0:当P0口用作通用I/O口时,此时其标志位受硬件的影响自动置成0,MUX开关状态为接到了锁存器的反向输出端接口处;这样输出数值就是0,便导致了在输出驱动器上的T1(上拉场效应管)处在了截止状态。输出驱动级应该外接上拉电阻。简单来说,在编程和程序校验时,P0口的功能是用来接收和输出指令字节,但必须在外部加上特定的上拉电阻才能够实现其具体的功能。
图2-1 系统整体框图
系统重点组成:系统主要有以下几部分组成,(1)最核心的部分为51单片机、(2)整个系统的无线传输模块;(3)温湿度检测和显示两个模块,我们也可以加上开关量控制,用以实现温度的上下限调节功能。
2.1 系统核心单片机(89C51)
2.1.1、89C51单片机产品概述:
89C51系列单片机是采用CHMOR工艺生产的单片机中是最典型的。它的内部ROM为4KB Flash,并且4个并行串口和1个串行串口是其最显著的特点,内部RAM为128B,片内组成:2个定时/计数器,5个中断源。它的主要特点便是内部振荡器和时钟电路。
单片机温度监测系统设计毕业论文

目录第一部分设计任务与调研 (2)1.毕业设计的主要任务 (2)第二部分设计说明 (3)1.理论分析 (3)2.设计方案(构思、分析、确定) (4)3.单片机温度检测系统设计 (5)4.单片机最小系统 (5)5.显示与报警模块设计 (9)第三部分设计成果 (11)1设计成果 (11)2作品的特点 (11)3佐证材料:单片机系统程序 (12)第四部分结束语 (23)第五部分致谢 (24)第六部分参考文献 (25)第一部分设计任务与调研1.毕业设计的主要任务温度往往是一个很重要的量,需要准确地加以控制。
除了这些部门之外,温度控制系统还广泛应用于其他领域,是用途很广的一类工业控制系统。
温度控制系统常用来保持温度恒定或者使温度按照某种规定的程序变化。
现要求能广泛工厂、民居的基于单片机的温度检测系统.2.设计的思路本设计的整体思路:利用流过热敏电阻电流随温度线性变化的关系,将电流的变化转化为电压的变化,即0℃时输出电压为0V显示在数码管上的数值为00.0。
当40℃时输出电压通过A/D转换器输出处理显示为40.0。
即在0~40℃的温度变化过程中,电压变化对应温度变化。
数码管上的数值就是对应于所测量的实际温度值。
测量过程中可通过独立按键,设置测量温度上下限数值(上限>下限),设置成功后,系统测量实时温度,当前温度高于上限值或低于下限值,通过蜂鸣器报警。
3.调研的目的和总结随着现代工业的逐步发展,在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
其中,温度是一个非常重要的过程变量。
列如:在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域,都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行即监测控制。
然而,用常规的控制方法,潜力是有限的,难以满足较高的性能要求。
采用单片机来对它们进行温度监测控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点,而且可以大幅度的提高被监测温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
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编号: 毕业论文(设计)题目基于单片机的温湿度监测控制系统设计指导教师杨光军学生姓名李瑞涛学号专业机械设计制造及其自动化教学单位德州学院机电工程系(盖章)二O一二年五月十日德州学院毕业论文(设计)开题报告书2012年1月10日德州学院毕业论文(设计)中期检查表院(系):机电工程系专业:机械设计制造及其自动化 2012 年04月12日目录摘要 (1)1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2立题的目的和意义 (1)1.3国内外的研究现状和发展趋势 (1)1.4本系统主要研究内容 (2)2系统总体设计 (2)2.1系统功能设计 (2)2.2系统设计原则 (2)2.3系统的组成和工作原理 (3)3系统硬件设计 (5)3.1单片机系统设计 (5)3.2传感器的设计 (8)3.3液晶显示装置设计 (10)3.4光声报警系统与温湿度控制系统设计 (12)4软件系统设计 (14)4.1初始化模块 (15)4.2温湿度检测模块 (15)4.3温湿度判断控制模块 (15)4.41602液晶显示模块 (16)4.5报警模块 (16)4.6系统整体软件程序 (16)总结 (21)参考文献: (22)谢辞 (23)基于单片机的温湿度检测控制系统设计李瑞涛(德州学院机电系,山东德州253023)摘要:本文利用89C51单片机设计一个温室大棚的温湿度检测控制系统,对室内的温湿度进行检测控制并实时显示。
其中温湿度传感器采用AM2301数字温湿度传感器,通过89C51单片机的处理把温湿度值显示在1602液晶上。
并实时判断温湿度值是否满足设定的温湿度范围,若超出设定范围,通过89C51启动温湿度控制系统,达到恒温恒湿的目的。
关键字:89C51;AM2301;1602液晶显示;温湿度控制系统1 引言1.1 课题背景随着经济和社会的不断发展,人们对生活质量要求显著提高。
对植被也要求越来越严格,如何种植出品种优良的植物,一直是人们研究的话题。
而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。
以前种植植被一般都用温室栽培,为了充分的利用好温室栽培这一高效技术,就必需有一套科学的,先进的管理方法,用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。
温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义,它代表了一类自动控制的方法。
而且其应用十分广泛。
1.2立题的目的和意义环境的监测与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。
由于应用的场合不同监测对象的不同,其系统设计也是千差万别。
在实际生活中此类系统有着广泛的应用,室温环境检测系统中温度和湿度是两个重要的显示和分析指标,必须定期抽样检查室温环境温度和湿度,以便采取相应的措施。
89C51单片机是常用于控制的芯片,在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果,用其作为温湿度检测控制系统的实例也很多。
使用89C51单片机能够实现温湿度全程的自动检测与控制,而且89C51单片机易于学习、掌握,性价比高。
使用89C51型单片机设计温湿度检测控制系统,可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。
完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。
将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境。
1.3国内外的研究现状和发展趋势目前国内外的温湿度检测使用的温湿度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛加之单片机和大规模集成电路技术的不断提高,出现了高性能、高可靠性的单片数据采集系统。
基于单机片的温湿度监测控制系统的设计研究较少。
随着经济和社会的不断发展,人们对自己的生活环境越来越严格。
特别在温室大棚中,对温湿度要求更为严格。
基于单片机的温湿度监测控制统设计,将对环境的温湿度监测控制系统做详细的设计与实现。
采用高性能的控制芯片89C51,高精度数字温湿度传感器AM2301。
向模块化、高速化、智能化的单片机数据采集系统靠近。
将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境,符合植物的生活环境要求,具有良好的发展前景。
1.4本系统主要研究内容本系统所要完成的任务是:1.4.1人性化的设计。
根据植物的生活需求,把温湿度值控制在一定的范围内。
1.4.2 能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。
1.4.3通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的差异,及时的启动报警装置(包括警报灯的提示功能以及提示音等)进行报警,并采取相应的控制方案。
2 系统总体设计2.1系统功能设计系统要完成的设计功能是:2.1.1 实现对温室大棚温湿度参数的实时采集,测量空间的温度和湿度,由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示,实现温湿度的智能检测。
2.1.2 实现超越数据的及时报警,并启动控制系统,实现温室的目的。
2.1.3 现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。
要求达到的技术指标:测温范围: 0。
C -60。
C测温精度:+0.5。
C测湿范围:0-100%RH测湿精度:+2.5%RH2.2系统设计原则要求单片机系统应具有可靠性高、操作维护方便、性价比高等特点。
2.2.1可靠性高可靠性是单片机系统应用的前提,在系统设计的每一个环节,都应该将可靠性作为首要的设计准则。
提高系统的可靠性通常从以下几个方面考虑:使用可靠性高的元器件;设计电路板时布线和接地要合理;对供电电源采用抗干扰措施;输入输出通道抗干扰措施;进行软硬件滤波;系统自诊判断功能等。
2.2.2操作维护方便在系统的软硬件设计时,应从操作者的角度考虑操作和维护方便,尽量减少对操作人员专用知识的要求,以利于系统的推广。
因此在设计时,要尽可能减少人机交换接口,多采用操作内置或简化的方法。
同时系统应配有现场故障自动诊断程序,一旦发生故障能保证有效地对故障进行定位,以便进行维修。
2.2.3性价比单片机除体积小、功耗低等特点外,最大的优势在于高性能价格比。
一个单片机应用系统能否被广泛使用,性价比是其中一个关键因素。
因此,再设计时,除了保持高性能外,尽可能降低成本,如简化外围硬件电路,在系统性能和速度允许的情况下尽可能使用软件功能取代硬件功能等。
2.3系统的组成和工作原理2.3.1系统的组成以单片机为控制核心,采用温湿度测量,通信技术,控制技术等技术,以温湿度传感器作为测量元件,构成智能温湿度测量控制系统。
可分为温湿度测量电路,显示电路,声光报警电路,温湿度控制电路,见图2.1选用的主要器件有:AT89C51,温湿度传感器AM2301,1602LCD显示模块,降温装置风扇,升温装置加热器,増湿装置喷雾器,除潮装置除潮器,红绿LED灯,报警装置蜂鸣器等[1][2]。
图1系统的组成2.3.2系统的工作原理本系统以单片机Atmel89C51为核心,数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。
数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感器AM2301完成;通过单片机把采集的数据显示在1602LCD上;当采集的数据超出给定范围时,有蜂鸣器实时报警,并显示红灯提示,并进行相应的控制处理。
在整个系统中采用了AM2301单总线技术,单片机采用C语言编程。
·温室温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置,风扇,加热设备,加湿设备,排潮设备等· 89C51作为中央控制装置,负责中心运算和控制,协调系统各个模块的工作。
·风扇:负责系统的降温工作。
·加热设备:负责系统的加热工作。
·喷雾设备:负责系统的加湿工作。
·排潮设备:负责系统的去湿工作。
·双色灯,报警模块:负责系统的报警功能。
如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动警,双色灯在单片机的控制下有规律的切换,同时报警模块发出报警声,通知用户采取相应的措施。
系统工作流程图见图2图2系统的工作原理图3 系统硬件设计3.1单片机系统设计经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计,硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用MCS-51系列的89C51为主机,满足上面的要求而且设计方便,不需要再存储扩展。
3.1.1 AT89C51单片机MCS-51系列单片机主要包括基本型产品 (对应的低功耗型80C3180C5187C51和增强型产品。
虽然他们是8位的单片机,但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全,已为我国广大工程技术人员所熟悉和掌握。
在20世纪80年代和90年代,MCS-51系列单片机是在我国应用最为广泛的单片机机型之一。
中央微处理器 AT89C51: AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89C51具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入输出(IO)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
此外,AT89C51设计和配置了振荡频率,并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下,CPU 暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP 和PLCC等三种封装形式。
AT89S51单片机综合了微型处理器的基本功能。
按照实际需要,同时也考虑到设计成本与整个系统的精巧性,所以在本系统中就选用价格较低、工作稳定的AT89C51单片机作为整个系统的控制器[3]。
图3 AT89C51单片机实物图图4 AT89C51 单片机的片内硬件组成结构3.1.2 AT89C51引脚简单介绍总线型非总线型I图5 89C51的引脚封装40个引脚按其功能可分为如下3类:电源及时钟引脚——VCC、VSS;XTAL1、XTAL2。
控制引脚——PSEN、ALEPROG、EAVPP、RST。
IO口引脚——P0、P1、P2、P3,为4个8位IO口的外部引脚[4]。
3.1.3 时钟电路AT89C51单片机各功能部件的运行都以时钟信号为准,有条不紊、一拍一拍地工作。