基于單片機(jī)的溫濕度控制器畢業(yè)論文答辯

1、基于單片機(jī)的溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師：馬寧麗老師指導(dǎo)教師：馬寧麗老師n專業(yè)：電子信息工程技術(shù)專業(yè)：電子信息工程技術(shù) n學(xué)生：姚慧學(xué)生：姚慧n學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：10202102目錄目錄概述概述 1系統(tǒng)總體分析系統(tǒng)總體分析 2硬件系統(tǒng)選擇硬件系統(tǒng)選擇 3軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4結(jié)論結(jié)論 5結(jié)論結(jié)論 5概概 述述1、課題的背景以及立題的目的、課題的背景以及立題的目的 隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量要求顯著提高。對(duì)植隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量要求顯著提高。對(duì)植被也要求越來(lái)越嚴(yán)格，如何種植出品種優(yōu)良的植物，一直是人們研究被也要求越來(lái)越嚴(yán)格，如何種植

2、出品種優(yōu)良的植物，一直是人們研究的話題。而基于單片機(jī)的溫濕度控制系統(tǒng)對(duì)解決這些問(wèn)題有著重大的的話題。而基于單片機(jī)的溫濕度控制系統(tǒng)對(duì)解決這些問(wèn)題有著重大的意義。意義。 使用使用89C51型單片機(jī)設(shè)計(jì)溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)，可以及時(shí)、精確的型單片機(jī)設(shè)計(jì)溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)，可以及時(shí)、精確的反映室內(nèi)的溫度以及濕度的變化。完成諸如升溫到特定溫度、降溫到反映室內(nèi)的溫度以及濕度的變化。完成諸如升溫到特定溫度、降溫到特定溫度、在溫度上下限范圍內(nèi)保持恒溫等多種控制方式，在濕度控特定溫度、在溫度上下限范圍內(nèi)保持恒溫等多種控制方式，在濕度控制方面也是如此。將此系統(tǒng)應(yīng)用到溫室大棚當(dāng)中無(wú)疑為植物的生活提制方面也是如此。將此

3、系統(tǒng)應(yīng)用到溫室大棚當(dāng)中無(wú)疑為植物的生活提供了更加適宜的環(huán)境。供了更加適宜的環(huán)境。 概概 述述2、本系統(tǒng)主要研究?jī)?nèi)容、本系統(tǒng)主要研究?jī)?nèi)容人性化的設(shè)計(jì)。根據(jù)植物的生活需求，把溫濕度值控制在一定的人性化的設(shè)計(jì)。根據(jù)植物的生活需求，把溫濕度值控制在一定的范圍內(nèi)。能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的顯示采樣溫度值與濕度值。通過(guò)采集溫度范圍內(nèi)。能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的顯示采樣溫度值與濕度值。通過(guò)采集溫度及濕度值，準(zhǔn)確的判斷標(biāo)準(zhǔn)值與當(dāng)前值之間的差異，及時(shí)的啟動(dòng)報(bào)警及濕度值，準(zhǔn)確的判斷標(biāo)準(zhǔn)值與當(dāng)前值之間的差異，及時(shí)的啟動(dòng)報(bào)警裝置（包括警報(bào)燈的提示功能以及提示音等）進(jìn)行報(bào)警，并采取相應(yīng)裝置（包括警報(bào)燈的提示功能以及提示音等）進(jìn)行報(bào)警，并采

4、取相應(yīng)的控制方案。的控制方案。 溫度檢測(cè)控制：對(duì)溫室溫度進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)升溫或降溫達(dá)到最佳溫度檢測(cè)控制：對(duì)溫室溫度進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)升溫或降溫達(dá)到最佳溫度。溫度。濕度檢測(cè)控制：對(duì)溫室濕度進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)噴霧或去濕達(dá)到最佳濕濕度檢測(cè)控制：對(duì)溫室濕度進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)噴霧或去濕達(dá)到最佳濕度。度?？刂铺幚恚寒?dāng)溫度、濕度越限時(shí)聲光報(bào)警，根據(jù)報(bào)警信號(hào)提示采取一控制處理：當(dāng)溫度、濕度越限時(shí)聲光報(bào)警，根據(jù)報(bào)警信號(hào)提示采取一定手段自動(dòng)控制。定手段自動(dòng)控制。系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)1、系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和技術(shù)指標(biāo)1） 實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚溫濕度參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，測(cè)量空間的溫度和濕度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚

5、溫濕度參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，測(cè)量空間的溫度和濕度，由單片機(jī)對(duì)采集的溫濕度值進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、顯示，實(shí)現(xiàn)溫由單片機(jī)對(duì)采集的溫濕度值進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、顯示，實(shí)現(xiàn)溫濕度的智能檢測(cè)。濕度的智能檢測(cè)。2）超越數(shù)據(jù)的及時(shí)報(bào)警，并啟動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫室的目的。）超越數(shù)據(jù)的及時(shí)報(bào)警，并啟動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫室的目的。3）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)具有較高的靈敏度、可靠性、抗干擾能力。）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)具有較高的靈敏度、可靠性、抗干擾能力。要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)：要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)： 1）測(cè)溫范圍：）測(cè)溫范圍： 0。C- 99。C 2）測(cè)溫精度：）測(cè)溫精度： 0.04（12位）位） 3）測(cè)濕范圍：）測(cè)濕范圍： 099 %RH

6、 4）測(cè)濕精度：）測(cè)濕精度： 0.03%RH（12位）位）5）溫度顯示：范圍）溫度顯示：范圍: 099。分辨率：。分辨率：1 6）濕度顯示：范圍：）濕度顯示：范圍： 099%RH。分辨率：。分辨率：1%RH7）電源：）電源：DC:35v 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成以單片機(jī)為控制核心，采用溫濕度測(cè)量，控制技術(shù)等技術(shù)，以溫濕度以單片機(jī)為控制核心，采用溫濕度測(cè)量，控制技術(shù)等技術(shù)，以溫濕度傳感器作為測(cè)量元件，構(gòu)成智能溫濕度測(cè)量控制系統(tǒng)?？煞譃闇貪穸葌鞲衅髯鳛闇y(cè)量元件，構(gòu)成智能溫濕度測(cè)量控制系統(tǒng)。可分為溫濕度測(cè)量電路，顯示電路，聲光報(bào)警電路，溫濕度控制電路測(cè)量電路，顯示電路，聲光

7、報(bào)警電路，溫濕度控制電路 系統(tǒng)總體分析系統(tǒng)總體分析2、系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)的工作原理 本系統(tǒng)以單片機(jī)本系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C51為核心，數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、為核心，數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、報(bào)警都要通過(guò)單片機(jī)。數(shù)據(jù)采集通過(guò)數(shù)字溫濕度傳感器報(bào)警都要通過(guò)單片機(jī)。數(shù)據(jù)采集通過(guò)數(shù)字溫濕度傳感器AM2301完成；然后通過(guò)單片機(jī)把采集的數(shù)據(jù)顯示在完成；然后通過(guò)單片機(jī)把采集的數(shù)據(jù)顯示在1602LCD上；當(dāng)采集的數(shù)據(jù)超出給定范圍時(shí)，有蜂鳴器實(shí)時(shí)報(bào)警，并顯上；當(dāng)采集的數(shù)據(jù)超出給定范圍時(shí)，有蜂鳴器實(shí)時(shí)報(bào)警，并顯示紅燈提示，再進(jìn)行相應(yīng)的控制處理。在整個(gè)系統(tǒng)中采用了示紅燈提示，再進(jìn)行相應(yīng)的控制處理。在整個(gè)系統(tǒng)中采用了A

8、M2301單總線技術(shù)，采用單片機(jī)語(yǔ)言單總線技術(shù)，采用單片機(jī)語(yǔ)言 溫室溫濕度控制系統(tǒng)是以溫室溫濕度控制系統(tǒng)是以89C51單片機(jī)作為中央控制裝置，單片機(jī)作為中央控制裝置，風(fēng)扇，加熱設(shè)備，加濕設(shè)備，排潮設(shè)備等。風(fēng)扇，加熱設(shè)備，加濕設(shè)備，排潮設(shè)備等。 雙色燈，報(bào)警模塊：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的報(bào)警功能。如果當(dāng)前的溫度雙色燈，報(bào)警模塊：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的報(bào)警功能。如果當(dāng)前的溫度超過(guò)用戶設(shè)定的界限值時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)警，雙色燈在單片機(jī)的控超過(guò)用戶設(shè)定的界限值時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)警，雙色燈在單片機(jī)的控制下有規(guī)律的切換，同時(shí)報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警聲，通知用戶采取制下有規(guī)律的切換，同時(shí)報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警聲，通知用戶采取相應(yīng)的措施。相應(yīng)的措施。系統(tǒng)的總體分

9、析系統(tǒng)的總體分析3、系統(tǒng)的工作原理流程圖、系統(tǒng)的工作原理流程圖硬件系統(tǒng)選擇硬件系統(tǒng)選擇1、單片機(jī)的選擇、單片機(jī)的選擇 根據(jù)總體功能和性價(jià)比及其運(yùn)行速度等因素的考慮，選用根據(jù)總體功能和性價(jià)比及其運(yùn)行速度等因素的考慮，選用MCS-51系列的系列的AT89C51為主機(jī)，滿足上面的要求而且設(shè)計(jì)方便，不需要再存儲(chǔ)擴(kuò)展。最為主機(jī)，滿足上面的要求而且設(shè)計(jì)方便，不需要再存儲(chǔ)擴(kuò)展。最重要的是重要的是AT89C51單片機(jī)易于學(xué)習(xí)、掌握。使用單片機(jī)易于學(xué)習(xí)、掌握。使用AT89C51型單片機(jī)設(shè)計(jì)溫型單片機(jī)設(shè)計(jì)溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)，可以及時(shí)、精確的反映室內(nèi)的溫度以及濕度的變化。濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)，可以及時(shí)、精確的反映室內(nèi)的

10、溫度以及濕度的變化。 硬件系統(tǒng)選擇硬件系統(tǒng)選擇2、傳感器的選擇、傳感器的選擇 AM2301數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇 硬件

11、系統(tǒng)選擇硬件系統(tǒng)選擇3、液晶顯示裝置的設(shè)計(jì)選擇、液晶顯示裝置的設(shè)計(jì)選擇 1602液晶也叫液晶也叫1602字符型液晶字符型液晶 它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊點(diǎn)陣型液晶模塊 。他可以顯示兩行數(shù)字，但不能顯示圖形。他可以顯示兩行數(shù)字，但不能顯示圖形。 1602引腳圖軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)初始化模塊，溫濕度檢測(cè)、本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)初始化模塊，溫濕度檢測(cè)模塊，模塊，1602LCD顯示模塊，報(bào)警模塊，溫濕度判斷控制模塊。顯示模塊，報(bào)警模塊，溫濕度判斷控制模塊。2、系統(tǒng)軟件總體流程圖、系統(tǒng)軟件總體

12、流程圖 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1初始化模塊初始化模塊 系統(tǒng)初始化模塊的主要功能是完成系統(tǒng)的初始化以及設(shè)定系統(tǒng)的工作狀態(tài)，系統(tǒng)初始化模塊的主要功能是完成系統(tǒng)的初始化以及設(shè)定系統(tǒng)的工作狀態(tài)，初始化部分包括以下方面的內(nèi)容：?jiǎn)纹瑱C(jī)初始化、初始化部分包括以下方面的內(nèi)容：?jiǎn)纹瑱C(jī)初始化、1602液晶初始化及工作液晶初始化及工作方式、確保系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。方式、確保系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。 2溫濕度檢測(cè)模塊溫濕度檢測(cè)模塊 它負(fù)責(zé)完成溫度和濕度的測(cè)量及模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的全過(guò)程，數(shù)字式溫它負(fù)責(zé)完成溫度和濕度的測(cè)量及模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的全過(guò)程，數(shù)字式溫濕度傳感器濕度傳感器AM2301直接把檢測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)化

13、為數(shù)字量送給單片機(jī)，在直接把檢測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送給單片機(jī)，在經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理，把溫濕度值顯示在經(jīng)過(guò)單片機(jī)的處理，把溫濕度值顯示在1602液晶上。液晶上。 3 溫濕度判斷控制模塊溫濕度判斷控制模塊 它對(duì)當(dāng)前溫室內(nèi)的實(shí)際溫濕度與給定的溫濕度范圍進(jìn)行比較，先進(jìn)行判斷，它對(duì)當(dāng)前溫室內(nèi)的實(shí)際溫濕度與給定的溫濕度范圍進(jìn)行比較，先進(jìn)行判斷，然后再進(jìn)行控制然后再進(jìn)行控制 ?？刂颇K是決定系統(tǒng)將要進(jìn)行什么工作的。如溫度高于?？刂颇K是決定系統(tǒng)將要進(jìn)行什么工作的。如溫度高于上限時(shí)需要降溫，低于下限時(shí)需要升溫。濕度也是如此。同時(shí)還要啟動(dòng)警上限時(shí)需要降溫，低于下限時(shí)需要升溫。濕度也是如此。同時(shí)還要啟動(dòng)警報(bào)等等

14、。報(bào)等等。 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 1602液晶顯示模塊液晶顯示模塊 本系統(tǒng)采用本系統(tǒng)采用1602液晶顯示溫濕度值，當(dāng)系統(tǒng)剛開(kāi)始上電時(shí)液晶顯示溫濕度值，當(dāng)系統(tǒng)剛開(kāi)始上電時(shí)1602液晶不顯示液晶不顯示任何數(shù)據(jù)，等待任何數(shù)據(jù)，等待AM2301的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，雙行顯示在的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，雙行顯示在1602液晶上。第一行顯液晶上。第一行顯示：溫度示：溫度:-。C，第二行顯示：濕度，第二行顯示：濕度: -%5報(bào)警模塊報(bào)警模塊 報(bào)警模塊具備兩項(xiàng)功能，即為報(bào)警燈和聲音報(bào)警。報(bào)警模塊具備兩項(xiàng)功能，即為報(bào)警燈和聲音報(bào)警。 報(bào)警燈模塊轉(zhuǎn)換規(guī)律為報(bào)警燈模塊轉(zhuǎn)換規(guī)律為：系統(tǒng)溫濕度值在給定的范圍時(shí)，綠色：系統(tǒng)溫濕度值在給定的

15、范圍時(shí)，綠色LED亮。亮。否則紅色否則紅色LED亮。亮。 在在LED燈轉(zhuǎn)換的同時(shí)，聲音報(bào)警也會(huì)同時(shí)啟動(dòng)：燈轉(zhuǎn)換的同時(shí)，聲音報(bào)警也會(huì)同時(shí)啟動(dòng)： 如果當(dāng)前溫濕度低于用戶給定的下限溫濕度值，則說(shuō)明當(dāng)前溫濕度過(guò)低，如果當(dāng)前溫濕度低于用戶給定的下限溫濕度值，則說(shuō)明當(dāng)前溫濕度過(guò)低，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)紅色警報(bào)燈，同時(shí)開(kāi)始加溫増濕，直至加到所需溫濕度值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)紅色警報(bào)燈，同時(shí)開(kāi)始加溫増濕，直至加到所需溫濕度值時(shí)警報(bào)燈熄滅。反之，如果當(dāng)前溫濕度高于用戶設(shè)定的上限溫濕度值，則說(shuō)警報(bào)燈熄滅。反之，如果當(dāng)前溫濕度高于用戶設(shè)定的上限溫濕度值，則說(shuō)明當(dāng)前溫濕度過(guò)高，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)警報(bào)燈，同時(shí)開(kāi)始降溫減濕，直至明當(dāng)前溫濕

16、度過(guò)高，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)警報(bào)燈，同時(shí)開(kāi)始降溫減濕，直至降到所需溫濕度值時(shí)警報(bào)燈熄滅。降到所需溫濕度值時(shí)警報(bào)燈熄滅。 結(jié)結(jié) 論論系統(tǒng)以系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)溫室的溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)溫濕度進(jìn)單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)溫室的溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)溫濕度進(jìn)行采樣顯示，并通過(guò)判斷其是否越限對(duì)其采取相應(yīng)的措施使其降到或升到合適的范行采樣顯示，并通過(guò)判斷其是否越限對(duì)其采取相應(yīng)的措施使其降到或升到合適的范圍。圍。整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)、溫濕度傳感器、顯示模塊、報(bào)警器、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)、溫濕度傳感器、顯示模塊、報(bào)警器、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)5部分組部分組成。用戶預(yù)先確定溫濕度上下限值到程序中，該值作為系統(tǒng)閾值。溫濕度傳感器把成。用戶預(yù)先確定溫濕度上下限值到程序中，該值作為系統(tǒng)閾值。溫濕度傳感器把監(jiān)測(cè)到的值傳輸給單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)比較監(jiān)測(cè)到的數(shù)值超出所設(shè)定閾值時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂監(jiān)測(cè)到的值傳輸給單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)比較監(jiān)測(cè)到的數(shù)值超出所設(shè)定閾值時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，并為溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供控制信號(hào)