基于單片機溫濕度控制器畢業(yè)論文答辯

基于單片機的溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計

指導(dǎo)教師：馬寧麗老師專業(yè)：電子信息工程技術(shù)學生：姚慧學號：10202102目錄概述

1系統(tǒng)總體分析

2硬件系統(tǒng)選擇

3軟件系統(tǒng)設(shè)計

4結(jié)論

5結(jié)論

5概述1、課題的背景以及立題的目的

隨著經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展，人們對生活質(zhì)量要求顯著提高。對植被也要求越來越嚴格，如何種植出品種優(yōu)良的植物，一直是人們研究的話題。而基于單片機的溫濕度控制系統(tǒng)對解決這些問題有著重大的意義。使用89C51型單片機設(shè)計溫濕度檢測控制系統(tǒng)，可以及時、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)用到溫室大棚當中無疑為植物的生活提供了更加適宜的環(huán)境。概述2、本系統(tǒng)主要研究內(nèi)容 人性化的設(shè)計。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、準確的顯示采樣溫度值與濕度值。通過采集溫度及濕度值，準確的判斷標準值與當前值之間的差異，及時的啟動報警裝置（包括警報燈的提示功能以及提示音等）進行報警，并采取相應(yīng)的控制方案。溫度檢測控制：對溫室溫度進行測量，并通過升溫或降溫達到最佳溫度。濕度檢測控制：對溫室濕度進行測量，并通過噴霧或去濕達到最佳濕度?？刂铺幚恚寒敎囟?、濕度越限時聲光報警，根據(jù)報警信號提示采取一定手段自動控制。

系統(tǒng)的總體設(shè)計1、系統(tǒng)的功能設(shè)計和技術(shù)指標1）實現(xiàn)對溫室大棚溫濕度參數(shù)的實時采集，測量空間的溫度和濕度，由單片機對采集的溫濕度值進行循環(huán)檢測、數(shù)據(jù)處理、顯示，實現(xiàn)溫濕度的智能檢測。2）超越數(shù)據(jù)的及時報警，并啟動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)溫室的目的。3）現(xiàn)場檢測設(shè)備應(yīng)具有較高的靈敏度、可靠性、抗干擾能力。要求達到的技術(shù)指標：

1）測溫范圍：0。C-99。C2）測溫精度：0.04℃（12位）

3）測濕范圍：0~99%RH4）測濕精度：0.03%RH（12位）5）溫度顯示：范圍:0~99℃。分辨率：1℃6）濕度顯示：范圍：0~99%RH。分辨率：1%RH7）電源：DC:3~5v系統(tǒng)的總體設(shè)計系統(tǒng)的組成以單片機為控制核心，采用溫濕度測量，控制技術(shù)等技術(shù)，以溫濕度傳感器作為測量元件，構(gòu)成智能溫濕度測量控制系統(tǒng)?？煞譃闇貪穸葴y量電路，顯示電路，聲光報警電路，溫濕度控制電路系統(tǒng)總體分析2、系統(tǒng)的工作原理本系統(tǒng)以單片機AT89C51為核心，數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、報警都要通過單片機。數(shù)據(jù)采集通過數(shù)字溫濕度傳感器AM2301完成；然后通過單片機把采集的數(shù)據(jù)顯示在1602LCD上；當采集的數(shù)據(jù)超出給定范圍時，有蜂鳴器實時報警，并顯示紅燈提示，再進行相應(yīng)的控制處理。在整個系統(tǒng)中采用了AM2301單總線技術(shù)，采用單片機語言·溫室溫濕度控制系統(tǒng)是以89C51單片機作為中央控制裝置，風扇，加熱設(shè)備，加濕設(shè)備，排潮設(shè)備等?！るp色燈，報警模塊：負責系統(tǒng)的報警功能。如果當前的溫度超過用戶設(shè)定的界限值時系統(tǒng)將自動警，雙色燈在單片機的控制下有規(guī)律的切換，同時報警模塊發(fā)出報警聲，通知用戶采取相應(yīng)的措施。系統(tǒng)的總體分析3、系統(tǒng)的工作原理流程圖硬件系統(tǒng)選擇1、單片機的選擇

根據(jù)總體功能和性價比及其運行速度等因素的考慮，選用MCS-51系列的AT89C51為主機，滿足上面的要求而且設(shè)計方便，不需要再存儲擴展。最重要的是AT89C51單片機易于學習、掌握。使用AT89C51型單片機設(shè)計溫濕度檢測控制系統(tǒng)，可以及時、精確的反映室內(nèi)的溫度以及濕度的變化。

硬件系統(tǒng)選擇2、傳感器的選擇

AM2301數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復(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)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選擇

硬件系統(tǒng)選擇3、液晶顯示裝置的設(shè)計選擇

1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。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

1、本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計包括：系統(tǒng)初始化模塊，溫濕度檢測模塊，1602LCD顯示模塊，報警模塊，溫濕度判斷控制模塊。2、系統(tǒng)軟件總體流程圖

軟件系統(tǒng)設(shè)計

1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)，初始化部分包括以下方面的內(nèi)容：單片機初始化、1602液晶初始化及工作方式、確保系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)。2溫濕度檢測模塊它負責完成溫度和濕度的測量及模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的全過程，數(shù)字式溫濕度傳感器AM2301直接把檢測到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送給單片機，在經(jīng)過單片機的處理，把溫濕度值顯示在1602液晶上。

3溫濕度判斷控制模塊它對當前溫室內(nèi)的實際溫濕度與給定的溫濕度范圍進行比較，先進行判斷，然后再進行控制。控制模塊是決定系統(tǒng)將要進行什么工作的。如溫度高于上限時需要降溫，低于下限時需要升溫。濕度也是如此。同時還要啟動警報等等。

軟件系統(tǒng)設(shè)計41602液晶顯示模塊本系統(tǒng)采用1602液晶顯示溫濕度值，當系統(tǒng)剛開始上電時1602液晶不顯示任何數(shù)據(jù)，等待AM2301的監(jiān)測數(shù)據(jù)，雙行顯示在1602液晶上。第一行顯示：溫度:--。C，第二行顯示：濕度:--%5報警模塊報警模塊具備兩項功能，即為報警燈和聲音報警。

報警燈模塊轉(zhuǎn)換規(guī)律為：系統(tǒng)溫濕度值在給定的范圍時，綠色LED亮。否則紅色LED亮。在LED燈轉(zhuǎn)換的同時，聲音報警也會同時啟動：如果當前溫濕度低于用戶給定的下限溫濕度值，則說明當前溫濕度過低，系統(tǒng)自動啟動紅色警報燈，同時開始加溫増濕，直至加到所需溫濕度值時警報燈熄滅。反之，如果當前溫濕度高于用戶設(shè)定的上限溫濕度值，則說明當前溫濕度過高，系統(tǒng)也會自動啟動警報燈，同時開始降溫減濕，直至降到所需溫濕度值時警報燈熄滅。

結(jié)論系統(tǒng)以AT89C51單片機設(shè)計了一個溫室的溫濕度自動控制系統(tǒng)，對實時溫濕度進行采樣顯示，并通過判斷其是否越限對其采取相應(yīng)的措施使其降到或升到合適的范圍。整個系統(tǒng)由單片機、溫濕度傳感器、顯示模塊、報警器、溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)5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。溫濕度傳感器把監(jiān)測到的值傳輸給單片機，當單片機比較監(jiān)測到的數(shù)值超出所設(shè)定閾