单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计方案.pdf
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1、1/20 湖 南 科 技 大 学课 程 设 计课程设计名称:多路温湿度测试报警系统学 生 姓 名:学院:机电工程学院专业及班级:09 级测控一班学号:0903030110 指导教师:2018年 01 月 18 日2/20 湖南科技大学机电工程学院课 程 设 计 任 务 书课程设计名称专业综合课程设计课程设计题目温室大棚温湿度检测系统设计学 生 姓 名年级 09级专业测控技术与仪器学号0903030110指 导 教 师单位湖南科技大学重点实验室课程设计起止日期2018-12-302018-1-18 任务与要求:主 要 参 考 资设计内容:本设计是基于AT89c51 单片机的大棚温湿度控制系统,通
2、过多个DHT11 温湿度传感器采集不同地点的坏境数据,并用LCD12864 实时显示;程序中设置所需的温湿度,若显示的坏境数据超过设置值,则通过蜂鸣器报警。湿度 5%0100%温度 1%0100限定 20100)限定 2.1.5 DHT11引脚说明2.1.6 焊接信息2.1.7 注意事项 2.2 RS232 接口 2.3 单片机 STC89C52 2.4 LCD1602第3章 系统的硬件设计和连接3.1 主控模块3.2 显示模块3.3温度和湿度采集模块3.4键盘设计3.5与上位机相连电路的设计3.6报警电路设计第4章 系统软件方案的设计4.1程序流程图第5章 总结与展望参考文献文档编码:CN9
3、E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S
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5、4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:C
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7、6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR
8、5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码
9、:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y77/20 因此为了保证产品的质量及机台的使用寿命,对其环境的要求也很高,尤其的是对温度、湿度的控制。例如在我工作的生产发光二极管LED的工业现场,前面的两道工序固晶片和焊线要求的精度非常高,晶片必须固到碗杯的中心点,偏差不可超过1/5 晶片的宽度,且对胶量的控制也有严格的要求,只
10、有这道工序做好了,下一个工序焊线才会顺利,否则焊线将会出现很多异常,不仅会降低产量也会造成质量问题,因此要求每三个小时记录一次室内的温湿度,且要保证其温度在 18-23 之间,湿度不可超过60%。随着信息产业的发展及工业化的进步,温度和湿度不仅仅表现在以上几个方面直接或间接影响着人类基本生活条件,还表现在对工生物制品、医药卫生、科学研究、国防建设等方面的影响。针对以上情况,研制可靠且实用的温湿度控制器显得非常重要。常用温湿度传感器的非线性输出及一致性较差,使温湿度的测量方法和手段相对较复杂,且给电路的调试带来很大的困难。传统的温湿度测量多采用模拟小信号传感器,不仅信号调理电路复杂,且温湿度值的
11、标定过程也极其复杂,并需要使用昂贵的标定仪器设备。因此对于温湿度控制器的设计有着很大的现实生产意义。本文设计的是基于单片机STC89C52 的温湿度检测和控制系统,主要以广泛应用的 DHT11作为温度和湿度的检测,该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试不同环境温湿度的特点。另外和控制电路相连,可以进行加湿电路和除湿电路的控制,使温度和湿度参数在预先设定的范围内,不需要人的直接参与。本系统还通过RS232和上位机相连,可以设置每隔一定的时间进行温度和湿度的采集,上传到上位机,以供查询。1.2 温湿度检测的发展状况以及存在的问题传统的温度和湿度检测系统主要有以下几种:1)
12、水汽压 e):是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小,以毫巴为单位。2)相对湿度 rh):湿空气中实际水汽压e 与同温度下饱和水汽压E 的百分比,相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时,相对湿度为零。相对湿度越小,表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时,表示空气很潮湿,越接近于饱和。3)露点 或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。4)干湿球温度表:用一对并列装置的、形状完全相同的温度表,一支测气温,称干球温度表,另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布,称湿球温度表。5)发湿度表 计):利用脱脂人发或牛的肠
13、衣)具有空气潮湿时伸长,干燥时缩短的特性,制成毛发湿度表或湿度自记仪器,它的测湿精度较差,毛发湿度表通常在气温低于-10时使用。6)电阻式湿度片:利用吸湿膜片随湿度变化改变其电阻值的原理,常用的有碳膜湿敏电阻和氯化锂湿度片两种。前者用高分子聚合物和导电材料碳黑,加上粘合剂配成一定比例的胶状液体,涂覆到基片上组成的电阻片;后者是在基片上涂上一层氯化锂酒精溶液,当空气湿度变化时,氯化锂溶液浓度随之改变从而也改变了测湿膜片的电阻。7)薄膜湿敏电容:是以高分子聚合物为介质的电容器,因吸收或释放)水汽文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V
14、8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6
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20、9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y78/20 而改变电容值。它制作精巧,性能优良,常用在探空仪和遥测中。随着智能检测系统的飞速发展,基于单片机的温湿度检测系统将多传感器系统结合在一起。如何把多传感器集中于一个检测控制系统,综合利用来自多传感器的信息,获得对被测对象的可靠了解和解释,以利于系统做出正确的响应、决策和控制,是智能检测控制系统中需要解决的首要问题。在温湿度要求严格的场合,利用多传感技术可以提
21、高系统的可靠性和精度,亦可以提高系统的时间空间的覆盖范围。1.3 本课程设计的主要内容单片机是系统的控制核心,所以单片机的性能关系到整个系统的好坏。因此单片机的选择,对所设计系统的实现以及功能的扩展有着很大的影响。单片机种类很多,在众多51 系列单片机中,较为常用的是ATMEL 公司的AT89C51和AT89S52单片机,AT89C51片内 4KROM 是 Flash 工艺的,使用专用的编程器自己就可以随时对单片机进行电擦除和改写,片内有128 字节的 RAM。而 AT89S52含有在系统可编程的Flash 存储器,片内有8K 闪存,RAM 的容量也较 AT89C51大,为 256 字节。显然
22、这种单片机优点更多,开发时间也大为缩短。在本次设计中选用了 STC89C52 单片机。键盘接口电路较为简单,而显示部分有两种方案供选择:一种为LCD,一种为LED。LCD液晶显示的像素单元是整合在同一块液晶版当中分隔出来的小方格。通过数码控制这些极小的方格进行显像。显示非常细腻但是造价很高。而LED数码显示中每一个像素单元就是一个发光二极管,如果是单色,一般是红色发光二极管。如果是彩色,一般是三个三原色小二极管组成的一个大二极管。这些二极管组成的矩阵由数码控制实时显示文字或图象,造价相对低廉,显示效果也较好。本设计中,最终选用的集成温度传感器DHT11,采集到的温湿度信号送至单片机,实现温湿度
23、的显示与控制。系统主要由以上元器件组成,通过硬件电路和软件程序的设计,实现系统的基本功能。第2章 系统总体方案设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号,和 A/D 模拟数字转换芯片的性能,此设计以STC89C52 基本系统为核心的一套检测系统,其中包括单片机、复位电路、温湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。系统总体方框图如图2.1。文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F
24、6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A
25、5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9E5V8X5A4 HJ6S6F6A10F4 ZR5V4A5B2Y7文档编码:CN9
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