基于單片機(jī)的溫濕度控制的畢業(yè)論文

目錄 3一、設(shè)計(jì)思想 3二、硬件設(shè)計(jì) 32.1硬件要求 3 4 2.2.3復(fù)位電路設(shè)計(jì) 2.2.6LED液晶顯示部分 22.2.7指示燈的設(shè)計(jì) 2.2.8報(bào)警電路設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 個(gè)人體會(huì) 12temperatureandhumiditycontrolsystemoftemperatureandhumidity.ThesystemisreliableinpeGreenhousesplantingtechnologyrestrictedbymanyfactors,suchasagriculturalproduction.Butatthemoment,Ithegreenhousetemperatureandhumiditymeasurementwiththeoperationoftheequipmentweremostlyaredonebymanual,whengreenhouseislarger,thelaborintensityofoperatorsmicrocomputercontrol,humiditysensorasteautomationmanagementofgreenhouses,greatlyreducestheofworkers.Keywords:greenhouses;Singlechipmicrocomputer;Temperatureand3近年來(lái)，我國(guó)的設(shè)施農(nóng)業(yè)得到了較大發(fā)展，溫室大棚鐘植作物種植受地域自然環(huán)境等諸多因素的限制，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大意義。但目前我國(guó)員的勞動(dòng)強(qiáng)度很大本溫濕度控制系統(tǒng)是以單片機(jī)控制為核心，以DHT11單片集成溫濕度傳感器作為溫濕度檢測(cè)元件。從硬件和軟件兩個(gè)方面介紹了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，對(duì)硬件原理圖和程序流程圖進(jìn)行了系統(tǒng)的描述。系統(tǒng)具有鍵盤調(diào)節(jié)可將大棚內(nèi)的溫度始終控制在適合蔬菜生長(zhǎng)的溫濕度范圍內(nèi)，初步實(shí)現(xiàn)了溫室大棚的自動(dòng)化管理，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)也逐漸地從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)像高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。而作為家鄉(xiāng)的蔬菜大棚，自然也離不開(kāi)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)。通過(guò)國(guó)內(nèi)外大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)的實(shí)踐證明，環(huán)境的控制對(duì)蔬菜生產(chǎn)起到重要的作用。只有在適宜的生長(zhǎng)環(huán)境下蔬菜才能充分發(fā)揮其高產(chǎn)潛力。對(duì)于蔬菜大控制濕度溫度和土壤濕度等蔬菜生長(zhǎng)的因素，本文設(shè)計(jì)了已STC89C51單片機(jī)為控制器的智能測(cè)控系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)可以對(duì)環(huán)境溫度、濕度等觀測(cè)值進(jìn)行自動(dòng)控制和適時(shí)檢測(cè)，并利用聲音和燈光進(jìn)行超限報(bào)警及相應(yīng)的處理。1·*-++*-*+4圖2.1溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)功能原理圖種設(shè)計(jì)方法可以降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。系統(tǒng)電路原理圖如圖2所示。本系統(tǒng)主要硬件設(shè)計(jì)2.2.1單片機(jī)簡(jiǎn)介在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C51為眾多嵌入式控制5·32個(gè)可編程I/0口線·三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(1)功能特征描述在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C51為眾多個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)6和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX),具體如下表所示。在flash編程和校引腳號(hào)第二功能T2(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入),時(shí)鐘輸出T2EX(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載MOSI(在系統(tǒng)編程用)MIS0(在系統(tǒng)編程用)SCK(在系統(tǒng)編程用)7引腳號(hào)第二功能RXD(串行輸入)TXD(串行輸出)INTO(外部中斷0)INT1(外部中斷1)TO(定時(shí)器0外部輸入)T1定時(shí)器1外部輸入)WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)8 (2)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)9(3)看門狗定時(shí)器除了復(fù)位(硬件復(fù)位或WDT溢出復(fù)位),沒(méi)有辦法停止WDT工(6)定時(shí)器0和定時(shí)器1再選擇“ProductOverview”即可。(7)定時(shí)器2模式：捕捉方式、自動(dòng)重載(向下或向上計(jì)數(shù))和波特率發(fā)生器。如表3所示，工00116位自動(dòng)重載01116位捕捉1X1波特率發(fā)生器XX0(不用)期),所以，最大的計(jì)數(shù)頻率不高于晶振頻率的1/2鎖死。在這種工作模式下，EXF2不能觸發(fā)中斷。波特率發(fā)生器通過(guò)設(shè)置T2CON中的TCLK或RCLK可選擇定時(shí)器2作為波特率發(fā)生器。如果定時(shí)器2作為發(fā)送或接收波特率發(fā)生器，定時(shí)器1可用作它用，發(fā)送和接收的波特率可以不同。如圖8所示，設(shè)置RCLK和(或)TCLK可以使定時(shí)器2工作于波特率產(chǎn)生模式。波特率產(chǎn)生工作模式與自動(dòng)重載模式相似，因此，TH2的翻轉(zhuǎn)使得定時(shí)器2寄存器重載被軟件預(yù)置16位值的RCAP2H和RCAP2L中的值。模式1和模式3的波特率由定時(shí)器2溢出速率決定，具體如下公式：定時(shí)器可設(shè)置成定時(shí)器，也可為計(jì)數(shù)器。在多數(shù)應(yīng)用情況下，一般配置成定時(shí)機(jī)器周期(1/12晶振周期)都會(huì)增加；然而，作為波特率發(fā)生器，它在每一機(jī)器狀態(tài)(1/2晶振周期)都會(huì)增加。波特率計(jì)算公式如下：TH2的翻轉(zhuǎn)并不置位TF2,也不產(chǎn)生中斷；EXEN2置位后，T2EX引腳上1～0的下跳變不會(huì)使(RCAP2H,RCAP2L)重載到(TH2,TL2)中。因此，定時(shí)器2作為波特率發(fā)生器，T2EX也還可以作為一個(gè)額外的外部中斷。定時(shí)器2處于波特率產(chǎn)生模式，TR2=1,定時(shí)器2正常工作。TH2或TL2不應(yīng)該讀寫。在這種模式下，定時(shí)器在每一狀態(tài)都會(huì)增加，讀或?qū)懢筒粫?huì)準(zhǔn)確。寄存器RCAP2可以讀，但不能寫，因?yàn)閷懣赡芎椭剌d交迭，造成寫和重載錯(cuò)誤。在讀寫定時(shí)器2或RCAP2寄存器時(shí)，應(yīng)該關(guān)閉定時(shí)器(TR2清0)?？删幊虝r(shí)鐘輸出可以通過(guò)編程在P1.0引腳輸出一個(gè)占空比為50%的時(shí)鐘信號(hào)。這個(gè)引腳除了常規(guī)的I/0角外，還有兩種可選擇功能。它可以通過(guò)編程作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部時(shí)鐘輸入或占空比為50%的時(shí)鐘輸出。當(dāng)工作頻率為16MHZ時(shí)，時(shí)鐘輸出頻率范圍為61HZ到4HZ。為了把定時(shí)器2配置成時(shí)鐘發(fā)生器，位C/T2(T2CON.1)必STC89C51有6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷(INTO和INT1),三個(gè)定時(shí)中斷(定數(shù)據(jù)記錄器自動(dòng)控制氣象站濕度調(diào)節(jié)器型號(hào)測(cè)量范圍測(cè)濕精度測(cè)溫精度分辨力1參數(shù)條件單位濕度分辨率1118精度互換性可完全互換量程范圍響應(yīng)時(shí)間1/e(63%)25℃,1m/s空氣6S遲滯典型值溫度分辨率111℃888℃精度℃量程范圍0℃響應(yīng)時(shí)間6S2、接口說(shuō)明建議連接線長(zhǎng)度短于20米時(shí)用5K上拉電阻，大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用DHT11的供電電壓為3-5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過(guò)不穩(wěn)定狀4、串行接口(單線雙向)1.通訊過(guò)程如圖1所示時(shí)等持輸出離DKT應(yīng)信號(hào)拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)，每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見(jiàn)下面圖示.如果讀總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。數(shù)字0信號(hào)表示方法如圖4所示主機(jī)信號(hào)數(shù)字1信號(hào)表示方法.如圖5所示測(cè)量分辨率分別為8bit(溫度)、8bit(濕度)。VDD=5V,T=25℃,除非特殊標(biāo)注供電35V平均1待機(jī)采樣周期秒1次十C1圖3-3復(fù)位電路2.2.4外部晶振時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)構(gòu)成的振蕩時(shí)鐘電路，外接晶振以及電容C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)圖3-4晶振電路的設(shè)計(jì)2.2.5鍵盤及讀數(shù)原理SED1278(SEIKOEPSON),KS0066(SAMSUNG),NJU6408引腳號(hào)符號(hào)狀態(tài)功能1電源地2+5V邏輯電源3液晶驅(qū)動(dòng)電源4寄存器1數(shù)據(jù)，0命令5讀寫操作選擇1讀，0寫6E是能信號(hào)7三態(tài)數(shù)據(jù)總線8三態(tài)數(shù)據(jù)總線9三態(tài)數(shù)據(jù)總線三態(tài)數(shù)據(jù)總線三態(tài)數(shù)據(jù)總線三態(tài)數(shù)據(jù)總線三態(tài)數(shù)據(jù)總線三態(tài)數(shù)據(jù)總線A上兩行使能信號(hào)K下兩行使能信號(hào)2.2.7指示燈的設(shè)計(jì)2.2.8報(bào)警電路設(shè)計(jì)采用三極管的鎖存原理，當(dāng)P10為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，系統(tǒng)單片機(jī)代碼采用C語(yǔ)言編寫，以KeiluVision4為開(kāi)發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)根據(jù)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)功能，系統(tǒng)軟件流程圖如圖8所示。LCD1602初始化圖3.1主程序流程圖3.2溫濕度處理圖3.2溫度控制處理流程圖3.3按鍵處理子程序是是是否否否否否否是是是是K2按下為0K3按下?否K4按下?否是是否否圖3.4設(shè)置按鍵流程圖社附錄1:原理圖單片機(jī)nm指示燈高高LCD1602液晶顯示電路報(bào)警電路下載接口復(fù)位電路時(shí)鐘電路按鍵高附錄2:PCB圖附錄3:程序源代碼#defineucharunsignedcharsbitjia=P3^1;sbitjian=P3^2;/***************************延時(shí)子程序延時(shí)時(shí)間(xms*1)ms****************************voiddelayms(uintxms)uintx,y;voidbeepl()//鬧鐘響{}{{}{}{WRITE_LCD1602_DAT(LCD1602_TablWRITE_LCD1602_DAT(LCD1602_Tabl定限制值{//重新賦值顯示//檢測(cè)key按下提示界面{WRITE_LCD1602_DAT(DISWRITE_LCD1602_DAT(DISWRITE_LCD1602_DAT(DIS//顯示溫度濕度{{WRITE_LCD1602_COM(0x80+0x{WRITE_LCD1602_COM(0x80+0x4頁(yè)面{{加{{//按下jia增voidMain{WRITE_LCD1602_COM(0x8WRITE_LCD1602_DAT(LCD1602_Table[U8T_dataWRITE_LCD1602_DAT(LCD1602_Table[U8T_dataWRITE_LCD1602_COM(0x80+0x4WRITE_LCD1602_DAT(LCD1602_Table[U8RH_dataWRITE_LCD1602_DAT(LCD1602_Table[U8RH_datavoidmain(){測(cè)始界面WRITE_LCD1602_DAT(DIS_TWRITE_LCD1602_COM(0x80+WRITE_LCD1602_DAT(DIS_HU//按鍵檢//顯示初DHT程序部分typedefunsignedcharU8;{while((!DHT1_I0)&&U8FLAGwhile((DHT1_I0)&&U8FLAGwhile((!DHT1_I0)&&U8FLAwhile((DHT1_I0)&&U8FLAU8T_dataLtemp=U8comU8checkdata_temp=U8coU8temp=(U8TdataHtemp+U8TdU8RH_data_H=U8RH_data_H_U8RH_data_L=U8RH_dataLU8RH_data_H=(U8)(da#defineucharunsign