温湿度毕业设计.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.64M 资料格式：doc 举报版权申诉

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第1页.png

第1页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第2页.png

第2页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第3页.png

第3页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第4页.png

第4页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第5页.png

第5页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第6页.png

第6页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第7页.png

第7页 / 共63页

u010791057-5425879-16359647468396506942.doc.pdf-第8页.png

第8页 / 共63页

前　言

第1章设计方案论证

1.1 设计要求及框图

1.2 元器件的选择

1.2.1 单片机的选择

1.2.2 温度传感器的选择

1.2.3 湿度传感器的选择

1.2.4 显示模块的选择

1.2.5 系统设计方案的确定

第2章系统的硬件设计

2.1 系统硬件的简述

2.2 单片机模块的设计

2.2.1 单片机的功能特性描述

2.2.2 单片机的最小系统

2.3 温湿度采集系统的设计

2.3.1 温湿度传感器的概述

2.3.2 传感器的接口说明

2.3.3 硬件连接

2.4 显示模块的设计

2.4.1 LCD12864的概述

2.4.2 LCD12864引脚说明

2.4.3 LCD12864的主要技术参数

2.5 报警电路的设计

2.6 功能键的设计

2.7 控制电路的设计

第3章软件系统设计

3.1 软件设计的整体思想

3.2 程序流程图设计

3.3 DHT90软件系统设计

3.3.1 DHT90测量流程图

3.3.2 传感器的电气特性

3.3.3 启动传感器指令

3.3.4 发送命令

3.3.5 测量时序

3.3.6通讯复位时序

3.4 DHT90的温湿度补偿及转换

3.4.1 相对湿度

3.4.2 温度转换

3.5 LCD12864软件系统设计

3.5.1 LCD12864显示流程图

3.5.2 写数据到模块

3.5.3 从模块读出数据

3.6 按键软件系统设计

第4章调试

4.1 软件调试

4.2 硬件调试

4.3 液晶模块调试

4.4 报警电路调试

结论

谢辞

参考文献

附录

外文资料翻译

湖南理工学院毕业设计（论文）蔬菜大棚温湿度测控系统设计摘要蔬菜大棚是作为设施农业的重要组成部分，其测控系统是实现大棚自动化、科学化的根本保证。伴随社会的发展，人们的消费观已由最初的“温饱”型向“绿色健康”型迈进，优质、高产、高效的栽培目的已逐步成为当代大棚技术的新主题。本设计专门针对蔬菜大棚的湿度因素实现测量及控制。硬件部分充分体现湿度传感器模块、显示模块、控制模块的最优结合；软件部分根据系统的设计思想编制流程图，并通过程序实现控制功能。设计过程中充分考虑到元器件的性价比，操作简易性及精确度。通过理论实践，该系统具备很高的抗干扰能力，具有广阔的市场前景。关键词：大棚，湿度，传感器， The Design of Greenhouse Temperature and Humidity Control System I

湖南理工学院毕业设计（论文） ABSTRACT Greenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. 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. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis 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, 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 program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. 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. And it has much of value to apply and popularize in other fields. KEY WORDS: Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor 目录前言............................................................................................................1 第 1 章设计方案论证..................................................................................2 II

湖南理工学院毕业设计（论文） 1.1 设计要求及框图...............................................................................2 1.2 元器件的选择...................................................................................2 1.2.1 单片机的选择......................................................................... 2 1.2.2 温度传感器的选择................................................................. 3 1.2.3 湿度传感器的选择................................................................. 3 1.2.4 显示模块的选择..................................................................... 4 1.2.5 系统设计方案的确定............................................................. 4 第 2 章系统的硬件设计............................................................................. 6 2.1 系统硬件的简述...............................................................................6 2.2 单片机模块的设计.......................................................................... 6 2.2.1 单片机的功能特性描述......................................................... 6 2.2.2 单片机的最小系统................................................................. 8 2.3 温湿度采集系统的设计.................................................................. 9 2.3.1 温湿度传感器的概述............................................................. 9 2.3.2 传感器的接口说明................................................................. 9 2.3.3 硬件连接................................................................................10 2.4 显示模块的设计............................................................................ 10 2.4.1 LCD12864 的概述................................................................. 10 2.4.2 LCD12864 引脚说明............................................................. 12 2.4.3 LCD12864 的主要技术参数.................................................13 2.5 报警电路的设计............................................................................ 14 2.6 功能键的设计.................................................................................15 2.7 控制电路的设计............................................................................ 15 第 3 章软件系统设计............................................................................... 17 3.1 软件设计的整体思想.................................................................... 17 3.2 程序流程图设计............................................................................ 17 3.3 DHT90 软件系统设计.................................................................... 18 3.3.1 DHT90 测量流程图............................................................... 18 3.3.2 传感器的电气特性............................................................... 20 3.3.3 启动传感器指令................................................................... 20 3.3.4 发送命令................................................................................21 III

湖南理工学院毕业设计（论文） 3.3.5 测量时序................................................................................21 3.3.6 通讯复位时序........................................................................ 21 3.4 DHT90 的温湿度补偿及转换........................................................22 3.4.1 相对湿度................................................................................22 3.4.2 温度转换................................................................................22 3.5 LCD12864 软件系统设计.............................................................. 23 3.5.1 LCD12864 显示流程图......................................................... 23 3.5.2 写数据到模块....................................................................... 24 3.5.3 从模块读出数据................................................................... 25 3.6 按键软件系统设计........................................................................ 26 第 4 章调试................................................................................................28 4.1 软件调试.........................................................................................28 4.2 硬件调试.........................................................................................28 4.3 液晶模块调试.................................................................................29 4.4 报警电路调试.................................................................................29 结论..........................................................................................................30 谢辞............................................................................................................31 参考文献......................................................................................................32 附录............................................................................................................33 外文资料翻译..............................................................................................46 IV

湖南理工学院毕业设计（论文）前言改革开放以来，我国经济的迅速增长，使得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监测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在现代化农业生产中，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。当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的监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。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。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。温室大棚是植物栽培生产中必不可少的设施之一，温湿度是衡量温室大棚的最重要的指标，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监测。因此，为了实现高效农业的科学化和研究性，推动我国农业发展，解决我国农民普遍收入低的问题，缩小城乡差距，推动全面小康社会，迫切需要价格适中的、自动化程度高的农业设备。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得成本低性能稳定的这种要求变为可能。本设计是针对这一问题，设计能够实现温湿度上下限设定、自动监测、显示和报警等多功能的温湿度测控系统。该设计系统还可以推广到其他领域[1]。 1

湖南理工学院毕业设计（论文）第 1 章设计方案论证 1.1 设计要求及框图本设计需要设计一个大棚温湿度测控系统，设计选用单片机为执行器，通过温度监测电路，湿度监测电路，控制系统，报警电路，显示电路等组成这样一个系统[2]。系统设计框图如图 1-1 所示。图 1-1 系统电路设计框图 1.2 元器件的选择 1.2.1 单片机的选择方案一：采用 MCS-51 系列单片机中的 AT89C51 芯片作为核心器件，有 4K 字节的内部 FLASH PERAM，能于 3V 的超低压工作，而且与 MCS-51 系列单片机完全兼容，但是运用于电路设计中时由于不具备 ISP 在线编程技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏[3]。方案二： 2

湖南理工学院毕业设计（论文）采用 AT89S52 芯片作为核心器件,片内 ROM 全都采用 Flash ROM；能以 3V 的超低压工作；同时也与 MCS-51 系列单片机完全兼容。该芯片内部存储器为 8KB ROM 存储空间，同样具有 89C51 的功能，并且具有在线编程技术，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，由此不会对芯片造成损坏。所以设计采用 AT89S52 作为主控制系统。 1.2.2 温度传感器的选择方案一：采用数字式温度传感器 DS18B20。此类传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，由于其输出为数字量，所以不需要进行 A/D 转化，这样就降低了硬件成本，简化了系统电路。另外，数字式温度传感器还具有测量精度高、测量范围广等优点。方案二：采用数字式温湿度传感器 DHT90。该传感器为数字式传感器，可以同时采集温度和湿度，两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。微小的体积和极低的功耗等优点，使其成为选择温湿度传感器时的首选。 1.2.3 湿度传感器的选择方案一：采用 HS1100/HS1101 湿度传感器。HS1100/HS1101 电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。该传感器具有高可靠性、长期稳定性和快速响应时间等特点，由顶端接触(HS1100)和侧面接触 (HS1101)两种封装产品，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。方案二：采用数字式温湿度传感器 DHT90。该传感器为数字式传感器，采集湿度的精度是 14 位，端口少，只需要单片机的一个端口即可驱动，精度较高，除此之外，该传感器还可以同时采集温度和湿度，并能进行相对湿度补偿，易于应用，操作简单。 3

湖南理工学院毕业设计（论文） 1.2.4 显示模块的选择方案一：采用 LCD1602 液晶显示器。其显示容量为 16*2 个字符，而此次设计的是一个大棚温湿度测控系统，需要将设定的温湿度值以及采集过来的外界环境里的温度值和湿度值显示出来，而 LCD-1602 的显示容量只有两行，可以显示八个汉字，这样无法直接在一屏里面显示温度值和湿度值，需要分多次页数来显示，这样不便于观察温湿度的变化，所以在本次设计中不采用 LCD1602 液晶显示器。方案二：采用 LCD12864 液晶显示器, 可以显示四行汉字，每行为 16 个字符，八个汉字，这样可进行观察和比较，清晰明了，易于操作，占用的单片机口线少，可以满足本系统的设计要求。因此在本次设计中的显示部分选用 LCD12864 液晶显示器[4]。 1.2.5 系统设计方案的确定综上所述，对本次设计系统的方案选定如下: 采用 AT89S52 作为主控制系统；液晶显示模块 LCD12864 作为本次系统的显示；DHT90 温湿度传感器作为本次系统温度和湿度的信息采集[5]。通过论证拟采用的设计方案内容包括以下几点： 1. 选择 AT89S52 单片机作为整个系统的核心器件，发送并时时处理系统信息。 2. 传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。本设计选用集成温湿度传感器 DHT90。 3. 显示电路的设计：设计采用液晶 LCD12864 进行显示，简单明了。 4. 报警电路的设计：在微型计算机控制系统中，为了安全生产，对于一些重要的参数或系统部位，都设有紧急状态报警系统，以便提醒操作人员注意，或采取紧急措施。其方法就是把计算机采集的数据通过计算机进行数据处理、数字滤波和标度变换，这些已经在软件程序里边处理过，所以显示温湿度即为外界采集的温湿度，和设定的值比较，如果高于上限值或低于下限值则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示和控制。 4

分享到：

赞收藏

资料库

温湿度毕业设计.doc

相关推荐

课程资源

热门标签

最新资料