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温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计论文（可编辑）
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毕业论文——基于STC89C52单片机的温室大棚温湿度测控系统设计 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)1摘要本课题运用STC89C52单片机、DHT11温湿度传感器、继电器和M4QA045电机、LCD1602液晶显示模块等器件,设计了湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路,实现了温室大棚中温度、湿度自动控制与报警系统,解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大,且费时费力、效率低等问题,促进了农作物的生长,从而提高温室大棚的产量,带来很好的经济效益和社会效益。关键词:STC89C52单片机 DHT11温湿度传感器继电器 M4QA045电机温室大棚自动控制与报警系统大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)2ABSTRACTThis subject had achieved the temperature and humidity control and alarm system in thegreenhouse and had designed humidity measurement and alarm circuit, M4QA045 enginecircuit and heating circuit by using STC89C52 SCM, DHT11 temperature and humiditysensor,LCD1602 and M4QA045 motor and so on. It solved the problem of low efficiencyand measurement errors of temperature and humidity of manual control, it promoted thegrowth of crops, thereby increasing the yield of greenhouse and bringing good economic andsocial benefits.Keywords: STC89C52 SCM DHT11 temperature and humidity sensor electric relays M4QA045 motorcontrol and alarm system greenhouse大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)3目录第一章绪论............................................................ 11.1 选题背景.............................................................. 11.2 选题的现实意义........................................................ 2第二章系统硬件电路的设计.............................................. 32.1 系统硬件构成及其测控原理.............................................. 32.2 单片机的选择.......................................................... 42.2.1 单片机概述...................................................... 42.2.2 STC89C52 单片机的引脚说明....................................... 52.2.3 STC89C52 单片机最小系统......................................... 72.3 显示模块的选择........................................................ 82.3.1 LCD1602 概述.................................................... 82.3.2 LCD1602 基本参数及引脚功能...................................... 92.4 温湿度传感器的选择................................................... 122.4.1 DHT11 数字温湿度传感器概述..................................... 122.4.2 DHT11 数字温湿度传感器性能说明................................. 122.4.3 DHT11 数字温湿度传感器使用注意事项............................. 142.5 温度调节模块设计..................................................... 172.6 湿度报警模块设计..................................................... 15第三章温室大棚控制系统软件设计......................................... 183.1 Keil C 软件概述...................................................... 183.2 温室大棚控制系统程序设计............................................. 203.2.1 整体系统框图................................................... 203.2.2 LCD1602 显示模块程序设计....................................... 213.2.3 PWM 程序设计................................................... 22第四章调试中遇到的问题................................................ 23结论................................................................. 25谢辞................................................................. 25参考文献............................................................... 26附录................................................................. 27大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)1第一章绪论1.1 选题背景在人类的生活环境中,温湿度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。自 18 世纪工业革命以来,工业发展与是否能掌握温湿度有着密切的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业,可以说几乎 80%的工业部门都不得不考虑着温湿度的因素。温湿度不但对于工业如此重要,在农业生产中温度的监测与控制也有着十分重要的意义。我国人多地少,人均占有耕地面积更少。因此,要改变这种局面,只靠增加耕地面积是不可能实现的,因此我们要另辟蹊径,想办法来提高单位亩产量。温室大棚技术就是其中一个好的方法。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件,创造一个人工气象环境,来消除温度对生物生长的约束。而且,温室大棚能克服环境对生物生长的限制,能使不同的农作物在不适合生长的季节产出,使季节对农作物的生长影响不大,部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。由于温室大棚能带来可观的经济效益,所以温室大棚技术越来越普及,并且已成为农民增收的主要手段。随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,温室大棚的温湿度控制便成为一个十分重要的课题。传统的温湿度控制是在温室大棚内部悬挂温度计和湿度计,通过读取温度值和湿度值了解实际温湿度度,然后根据现有温湿度与额定温湿度进行比较,看温湿度是否过高或过低,然后进行相应的通风或者洒水。这些操作都是在人工情况下进行的,耗费了大量的人力物力。现在,随着国家经济的快速发展,农业产业规模的不断提高,农产品在大棚中培育的品种越来越多,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。温室大棚的建设对温湿度检测与控制技术也提出了越来越高的要求。今天,我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。时下,家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化已成为世界潮流,而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。采用单片机来对温湿度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温湿度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件,尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。因此,单片机对温湿度的控制问题是一个工农业生产中经常会遇到的问题。因此,本课题围绕基于单片机的温室大棚控制系统展开了应用研究工作。大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)21.2 选题的现实意义随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的温湿度控制措施.但是,目前应用于温室大棚的温湿度检测系统大多采用模拟温度传感器、多路模拟开关、A/D 转换器及单片机等组成的传输系统。这种温湿度度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆,才能把现场传感器的信号送到采集卡上,安装和拆卸繁杂,成本也高。同时线路上传送的是模拟信号,易受干扰和损耗,测量误差也比较大。为了克服这些缺点,本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案闭,根据实用者提出的问题进行了改进,提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。本文介绍的温湿度测控系统就是基于单总线技术及其器件组建的。该系统能够对大棚内的温湿度进行采集,利用温湿度传感器将温室大棚内温湿度的变化,变换成数字量,其值由单片机处理,最后由单片机去控制液晶显示器,显示温室大棚内的实际温湿度,同时通过与预设量比较,对大棚内的温度进行自动调节,如果超过我们预先设定的湿度限制,湿度报警模块将进行报警。这种设计方案实现了温湿度实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强,具有较高的测量精度,不需要任何固定网络的支持,安装简单方便,性价比高,可维护性好。这种温湿度测控系统可应用于农业生产的温室大棚,实现对温度的实时控制,是一种比较智能、经济的方案,适于大力推广,以便促进农作物的生长,从而提高温室大棚的亩产量,以带来很好的经济效益和社会效益。大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)3第二章系统硬件电路的设计2.1 系统硬件构成及其测控原理STC89C52复位模块晶振模块LCD1602显示模块温度调节模块湿度报警模块DHT11温湿度检测模块图 2-1 系统整体框图图 2-2 系统整体电路图本系统由如图 2-1、图 2-2 所示,DHT11 温湿度传感器采集数据,STC89C52 单片机进行数据处理,LCD1602 显示模块显示温湿度。由 PWM 控制温度调节模块进行温度调大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)4节,当温度小于 18℃时,M4QA045 电机停止运转,当温室大于 28℃时,M4QA045 电机全速运转,当温度处于 18℃和 28℃之间时,通过 PWM 控制 M4QA045 电机转速。由STC89C52 单片机输出高低电平控制湿度报警模块,当湿度大于 65%RH 或者小于45%RH 时,STC89C52 单片机输出高电平,湿度报警模块报警,当湿度处于 45%RH 和65%RH 之间时,STC89C52 单片机输出低电平,湿度报警模块关闭。2.2 单片机的选择2.2.1 单片机概述单片微型计算机简称单片机,又称微控制器,嵌入式微控制器等,属于第四代电子计算机。它把中央处理器、存储器、输入/输出接口电路以及定时器叶数器集成在一块芯片上,从而具有体积小、功耗低、价格低廉、抗干扰能力强且可靠性高等特点,因此,适合应用于工业过程控制、智能仪器仪表和测控系统的前端装置。正是由于这一原因,国际上逐渐采用微控制器(MCU)代替单片微型计算机(SCM)这一名称。“微控制器”更能反映单片机的本质,但是由于单片机这个名称已经为国内大多数人所接受,所以仍沿用“单片机”这一名称。1、单片机的主要特点有:(1) 具有优异的性能价格比。(2) 集成度高、体积小、可靠性高。(3) 控制功能强。(4) 低电压,低功耗。2、单片机的主要应用领域:(1) 工业控制(2) 仪器仪表(3) 电信技术(4) 办公自动化和计算机外部设备(5) 汽车和节能(6) 制导和导航(7) 商用产品(8) 家用电器因此,在本课题设计的温湿度测控系统中,采用单片机来实现。在单片机选用方面,由于 STC89 系列单片机与 MCS-51 系列单片机兼容,所以,本系统中选用 STC89C52单片机。大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)52.2.2 STC89C52 单片机的引脚说明图 2-3 STC89C52 单片机引脚图芯片引脚如图 2-3 所示:VCC : 电源。GND: 地。P0 口:P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口,每位能驱动 8 个 TTL逻辑电平。对 P0 端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0 口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下,P0 具有内部上拉电阻。在 flash编程时,P0 口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。P1 口: 是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0 和 P1.2 分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX),具体如下表 1 所示。在 flash 编程和校验时,P1 口接收低8 位地址字节。P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)6在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器(例如执行 MOVX @DPTR)时,P2 口送出高八位地址。在这种应用中,P2 口使用很强的内部上拉发送 1。在使用 8 位地址(如 MOVX @RI)访问外部数据存储器时,P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验时,P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,p2 输出缓冲器能驱动 4个 TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能(第二功能)使用,如上表 2-1 所示。在 flash 编程和校验时,P3 口也接收一些控制信号。RST: 复位输入。晶振工作时,RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下,复位高电平有效。ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低 8 位地址的输出脉冲。在 flash 编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE 脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置“1”,ALE 操作将无效。这一位置“1”,ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。否则,ALE 将被微弱拉高。这个 ALE 使能标志位(地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。当 STC89C52 从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN 在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN 将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令,EA 必须接 GND。为了执行内部程序指令,EA 应该接 VCC。在 flash 编程期间,EA 也接收 12 伏 VPP 电压。XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。程序存储器:如果 EA 引脚接地,程序读取只从外部存储器开始。对于 89S52,如果 EA 接 VCC,程序读写先从内部存储器(地址为 0000H~1FFFH)开始,接着从外部寻址,寻址地址为:2000H~FFFFH。数据存储器:STC89C52 有 256 字节片内数据存储器。高 128 字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高 128 字节与特殊功能寄存器有相同的地址,而物理上是分开的。当一条指令访问高于 7FH 的地址时,寻址方式决定 CPU 访问高 128 字节 RAM 还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器(SFR)定时器 2:定时器 2 是一个 16 位定时/计数器,它既可以做定时器,又可以做事件大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)7计数器。其工作方式由特殊寄存器 T2CON 中的 C/T2 位选择(如表 2 所示)。定时器 2有三种工作模式:捕捉方式、自动重载(向下或向上计数)和波特率发生器。工作模式由 T2CON 中的相关位选择。定时器 2 有 2 个 8 位寄存器:TH2 和 TL2。在定时工作方式中,每个机器周期,TL2 寄存器都会加 1。由于一个机器周期由 12 个晶振周期构成,因此,计数频率就是晶振频率的 1/12。中断:STC89C52 有 6 个中断源如表 2-2 所示:两个外部中断(INT0 和 INT1),三个定时中断(定时器 0、1、2)和一个串行中断每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器 IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。IE 还包括一个中断允许总控制位 EA,它能一次禁止所有中断。定时器 2 可以被寄存器 T2CON 中的 TF2 和EXF2 的或逻辑触发。程序进入中断服务后,这些标志位都可以由硬件清 0。实际上,中断服务程序必须判定是否是 TF2 或 EXF2 激活中断,标志位也必须由软件清 0[1]。表 2-2 中断控制寄存器符号位地址功能EA IE.7 中断总允许控制位。EA=0,中断总禁止;EA=1,各中断由各自的控制位设定- IE.6 预留ET2 IE.5 定时器 2 中断允许控制位ES IE.4 串行口中断允许控制位ET1 IE.3 定时器 1 中断允许控制位EX1 IE.2 外部中断 1 允许控制位ET0 IE.1 定时器 0 中断允许控制位EX0 IE.0 外部中断 1 允许控制位2.2.3 STC89C52 单片机最小系统图 2-4 晶振电路播放器加载中，请稍候...
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毕业论文——基于STC89C52单片机的温室大棚温湿度测控系统设计 大连交通大学 2010 届本科生毕业设计(论文)1摘要本课题运用STC89C52单片机、DHT11温湿度传感器、继电器和M4QA045电机、LCD1602液晶显示模块等器件,设计了湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路,实现了温室大棚中温度、湿度自动控制与报警系统,解决...
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本科毕业论文（设计）
指导老师：
毕业设计（论文）诚信声明书
本人承诺：在今后的毕业（设计）论文撰写过程中，将遵守学校有关规定，恪守学术规范，在指导老师指导下独立完成研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，将均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。
（签字） 时间：日
基于单片机的大棚温湿度控制系统
A Temperature and Humidity Control System Based on Micro-Controller Unit in Greenhouse
Abstract：Keywords：the
Abstract III
第1章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.1.1 课题研究的背景 1
1.1.2 课题研究的意义 1
1.2 国内外的研究现状及趋势 1
1.2.1 国内的研究现状及趋势 1
1.2.2 国外的研究现状及趋势 2
1.3 课题要实现的目标 2
第2章 系统总体设计 3
2.1 系统总体设计 3
2.2 中心控制单元模块 3
2.2.1 单片机方案选择 3
2.2.2 无线传感器方案选择 5
2.2.3 串行通讯方案选择 6
2.3 终端监控模块 7
2.3.1 温湿度传感器选择 7
2.3.2 液晶显示屏选择 8
2.4 上位机界面设计 8
第3章 硬件部分电路设计 10
3.1 单片机最小系统硬件电路设计 10
3.2 温湿度传感器硬件电路设计 10
3.3 无线传感器硬件电路设计 10
3.4 液晶显示屏硬件电路设计 11
3.5 LED灯硬件电路设计 11
3.6 串行通讯硬件电路设计 12
第4章 软件部分流程设计 13
4.1 系统总设计流程图 13
4.2 数据采集系统软件流程设计 14
4.3 数据无线传输系统软件流程设计
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基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统毕业设计论文(含源文件).doc66页
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大棚温湿度自动控制系统设计
要本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统采用SHT10作为温湿度传感器LCD1602液晶屏进行显示SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信由于它高度集成已经包括AD转换电路所以使用方便而且准确耐用LCD1602能够分两行显示数据第一行显示温度第二行显示湿度这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度将其显示在液晶屏LCD1602上同时将其与设定值进行对比如果超出上下限将进行报警并启动温湿度调节设备此外还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改通过设计系统原理图用Proteus软件进行仿真证明了该系统的可行性
关键词STC89C52RCSHT10I2C总线独立式键盘温湿度自动控制
Abstract This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses with the STC89C52RC MCU being its main controller It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor and the LCD1602 to display the messages The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller Because its a highly integrated chip it already includes an analog to digital converter Therefore its quite convenient to use and also accurate and durable The LCD1602 can display two lines of messages with the first line for temperature and the second line for humidity The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse and then display it on a LCD1602 Meanwhile it compares the data with the set limit If the limit is exceeded then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment Besides the set limit can be modified with the independent keyboard Through schematic design and Proteus simulation the feasibility of this design has been proved
Keywords STC89C52RC SHT10 I2C bus independent keyboard temperature and humidity control
毕业设计论文原创
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蔬菜大棚温湿度测量控制系统毕业论文.doc63页
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温室大棚是设施农业的重要组成部分大棚测控系统是实现大棚自动化科学化的基本保证计算机应用技术的发展使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域其中在大棚内用单片机控制是应用于实践的主要方面之一通过对监测数据的分析结合作物生长规律控制环境条件使作物达到优质高产高效的栽培目的
对于蔬菜大棚来说最重要的个管理因素是控制本设计是一个专门为大棚温湿度测量控制而设计的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模块温湿度模块显示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程序实现在系统设计过程中充分考虑到性价比选用价格低性能稳定的元器件系统具有性能好操作方便等优点能实现对温湿度的控制和系统 The Design of Temperature and Humidity Control System
in Vegetable Greenhouse
Greenhouse is an important component of protected agriculture Measuring and controlling system is the basis of the management automation in the greenhouse In the traditional system is mainly rely on manual control mode the consumption of both human and inaccurate showed great limitations With the development of computer application technology the computer-controlled areas are also involved the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice Through the analysis of monitoring data combined with crop growth controlling environmental conditions It makes greenhouse better and more productive and high quality
For vegetable shed speaking one of the most important management factor is the temperature and humidity control Usually a control system of temperature and humiditytemperature and humidity control in greenhouse to meet the needs of production improve economic benefit Thethesis isabout an intelligent syst
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