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毕业论文网 > 毕业论文 > 理工学类 > 电气工程及其自动化 > 正文

基于单片机的温湿度控制系统设计

 2023-10-12 08:10  

论文总字数:10048字

摘 要

随着农业的发展,蔬菜大棚越来越受欢迎。温度和湿度控制对于蔬菜大棚而言是最为重要关键的环节。农业规模的不断扩大,大棚的数量也在不断增加,这对于传统的温湿度控制系统来说就暴露出了很多的局限性。为此,现代蔬菜生产中的温室管理与自动温湿度控制系统相结合,用于根据生产需要控制温度和湿度。

本设计根据AT89C52温度和湿度控制系统,主控制器为AT89C52,温湿度采集模块为SHT11,控制续电器根基实际需要发送到继电器控制外部电路调节温室温度和湿度。硬件系统可以执行数据采集,数据处理,显示数字和键盘扫描等功能。该系统性能可靠,结构简单,能实现对温室内温湿度的自动调节。

关键词:AT89C52,SHT11,温湿度控制,传感器,单片机

Abstract:With the development of agriculture, vegetable greenhouses are becoming more and more popular. Temperature and humidity control is a very important factor in vegetable greenhouse. With the development of agricultural scale, the number of greenhouses is too large, which exposes many limitations for the traditional temperature and humidity control system. Therefore, greenhouse management in modern vegetable production is combined with automatic temperature and humidity control system to control temperature and humidity according to production needs.

According to the temperature and humidity control system of AT89C52, the main controller is AT89C52, and the temperature and humidity acquisition module is SHT11. The control of the relay foundation needs to be sent to the relay to control the external circuit to regulate the greenhouse temperature and humidity. The hardware system can perform data acquisition, data processing, display digital and keyboard scanning functions. The system has reliable performance and simple structure. It can automatically adjust temperature and humidity in greenhouse.

key words: AT89C52; STH11; temperature and humidity control; sensor; single-chip microcomputer

目 录

1 绪论 6

1.1选题的目的 6

1.2 选题的意义 6

2 系统总体方案设计 7

2.1 系统设计要求 7

2.2 系统总体设计方案 7

3 系统硬件设计 7

3.1 单片机最小系统设计 7

3.2 温湿度检测电路设计 10

3.3 LCD显示电路设计 11

3.4 键盘扫描电路 13

3.5 声光报警电路设计 13

3.6 温湿度调节控制电路设计 14

4 系统软件设计 14

4.1 主程序设计 14

4.2 温湿度采集子程序设计 15

4.3 键盘扫描子程序设计 16

4.4 LCD显示程序流程图 17

5 系统仿真与调试 18

5.1 仿真软件介绍 18

5.2 电路原理图 19

5.3 电路仿真 19

结 论 20

参 考 文 献 21

致 谢 22

1 绪论

1.1选题的目的

伴随着人类社会的发展与文明的进步,各类温室的数量正以惊人的速度在不断地增加。这些温室大部都安装了各种各样的干燥、加湿、降温和加热的设备,但对于这些设备进行的动作基本都是由人工完成,所以当温室的面积达到一定规模时,工作人员的劳动量就会变得很大,仅靠人工不能完全完成温室内的温湿度调节。

在我国的发展工程中,自动温室调节和报警系统经历了从简单到复杂的发展过程,其智能不断提成,在我国的一些中小城市,就日光温室的现状来看,许多地方依然靠开关门窗来调节温湿度,这种方法不仅费时费力,效率低,准确度也不高,随机性大,当然也就不够科学。因此,需要研制一种结构简单、价格低廉的测控系统来达到自动调节温湿度调节及报警的目的。

随着科技的迅猛发展,我国逐渐实现对温湿度控制设备的升级。虽然去国外引进了一些智能控制系统,并实现了自动化、数字化和智能化,但过度投资、维修困难和经济效率低下的情况仍然存在,而暂时不能大面积推广,因此开发低成本的温室系统已经急不可待,对于开发我国温室的智能化、自动化管理以及最大限度的减少仓库火灾进程具有极为重要的意义,同时也具有很大的市场商机。

日光温室以其成本低廉、能源消耗等优点广泛普及,成为我国目前主要的农业设施类型。近年来,单片机系统在我国的许多研究领域得到广泛应用,其优异的经济效益非常适合建设日光温室的要求。因此,在日光温室中实施水肥自动环境管理和灌溉,是营造作物生长,可持续快速发展和日光温室生产环境的重要手段,也是解决生产管理的实际问题。

因此,利用AT89C51微控制器为核心,开发了温室自动控制系统。

1.2 选题的意义

近年来,我国的农业生产正由传统农业向着以质量高、产量高、效率高为目的的现代化农业生产转型。目前,我国大部分的温室的内部环境仍然是由人工进行管理,这种方法或多或少地影响了它的益处和发展。同时,由于微电脑强大的软硬件,逻辑功能,高性价比和高可靠性,为温室的智能化管理提供了新的可能,为实现温室的数字化和自动化奠定了基础。长期以来,国内大量的实验和生产实践证实了环境控制在作物生长中的重要作用。农作物只能在合适的环境中生长。几十年来,对作物生理和生长环境的研究不仅指导了农产生产,而且还指导了温室建设的试验参数和基础及其检测。

2 系统总体方案设计

2.1 系统设计要求

温度和湿度控制系统可作为一个整体设计,温度和湿度下限可以通过键盘设置。由温度湿度传感器所测量出来的温度湿度实时的在LCD大屏幕上展示。

2.2 系统总体设计方案

温湿度监控系统必须符合以下条件:温度和湿度控制系统可执行不同的功能,如数据收集和处理、显示和输出控制信号。它包括数据收集、扫描等,检测系统有实时数据采集,时显示和实时报警功能。

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