基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作開題報(bào)告.doc

基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作系 部： 電子與通信工程系 學(xué)生姓名： 孫芳 專業(yè)班級： 通信11C1 學(xué) 號： 112231114 指導(dǎo)教師： 羅紅艷 2014 年 3月 15 日 目錄摘要1一 引言2（一）課題研究背景及意義2（二）設(shè)計(jì)方案選擇2（三）設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)思路2二 硬件設(shè)計(jì)3（一）硬件電路原理框圖3（二）核心元件選擇4（三）模塊電路設(shè)計(jì)7（四）總電路原理圖10三 軟件設(shè)計(jì)10 (一) 軟件設(shè)計(jì)總方案10（二）軟件程序流程圖11（三）程序設(shè)計(jì)11四 實(shí)物制作19（一）元器件清單19（二）電路的組裝20（三）電路功能測試20總結(jié)22致謝22參考文獻(xiàn)23附錄一：原理圖23附錄二：元器件清單24附錄三：實(shí)物制作的正面圖、背面圖25 摘要本文以單片機(jī)ST89C52為核心器件,通過對LCD1602溫濕度顯示模塊、時(shí)鐘模塊、復(fù)位模塊、報(bào)警模塊、溫濕度采集模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊的設(shè)計(jì)，完成了一款基于STC89C52單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。該溫濕度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)大棚溫度和濕度控制系統(tǒng)的管理和報(bào)警功能,解決了人工種植大棚測量溫濕度誤差大的問題，同時(shí)也節(jié)省了大批的人力和物力，改進(jìn)了大棚的種植技術(shù)，給大棚種植的用戶們帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。該設(shè)計(jì)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作簡單方便，具有一定的實(shí)用價(jià)值和推廣意義。 【關(guān)鍵詞】: STC89C52；模塊電路 ；溫濕度控制；報(bào)警功能；【ABSTRACT】This paper takes ST89C52 MCU as the core device, the display module,oscillator module, reset module, alarm module, temperature and humidity data acquisition module, temperature and humidity control module on the LCD1602 temperature and humidity, completed a based on the design and production ofgreenhouse temperature and humidity control system of STC89C52 single chip microcomputer. The control system of temperature and humidity in thegreenhouse temperature and humidity control system management and alarm function. To solve the artificial planting greenhouse temperature and humidity measurement error problems, but also save a lot of human and material resources, improve the greenhouse planting technology, for greenhouse plantingusers bring certain economic benefits. The design of low cost, economic and practical, simple and convenient operation, and has certain practical value and significance of the promotion. 【 key words 】 : STC89C52; circuit; temperature and humidity control; alarm function;一、引言（1） 課題研究背景及意義1. 課題研究背景經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)的大規(guī)?；⒓s化。勞動(dòng)力成本的提高，也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的不斷提高。在當(dāng)今農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中，大棚種植已經(jīng)成為非常普遍的種植模式。而在采用大棚種植模式時(shí)，最關(guān)鍵的因素就是大棚的溫度、濕度等環(huán)境因素。這些環(huán)境因素直接影響了農(nóng)作物的生長。傳統(tǒng)的大棚種植業(yè)中，人們一般采用物理溫度計(jì)和濕度計(jì)來檢測大棚的種植環(huán)境。雖然用物理溫度計(jì)和濕度計(jì)測量大棚溫濕度值的穩(wěn)定性高，但是該測量方法的精確度較低，實(shí)施性也差。鑒于物理溫度計(jì)和濕度計(jì)的上述缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)擬采用單片機(jī)和溫濕度傳感器為核心器件，完成一個(gè)大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作。2. 設(shè)計(jì)意義用單片機(jī)和傳感器來檢測、控制大棚溫濕度，能夠?yàn)榇笈锓N植的用戶們節(jié)省了大量的時(shí)間和人力、物力，可以為他們帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的實(shí)際意義。同時(shí)通過自己動(dòng)手設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)，并對其進(jìn)行實(shí)物制作、調(diào)試、排故、參數(shù)分析，不僅將我們在校所學(xué)的理論知識和實(shí)踐充分的結(jié)合起來，讓我們更加鞏固以前所學(xué)的知識，而且還可以通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，在提高自己專業(yè)技能的同時(shí)，訓(xùn)練自身的邏輯思維能力。（2） 基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案選擇大棚溫濕度的檢測控制可以采用多種方法來實(shí)現(xiàn)，而使用不同的方法來設(shè)計(jì)系統(tǒng)所達(dá)到的效果也是各有不同。例如，在工業(yè)上通常采用PLC來作為主控制器，其優(yōu)勢在于其使用梯形圖編程，相對簡單，而且抗干擾能力強(qiáng)。但是考慮到本設(shè)計(jì)是針對普通大棚種植需求，而PLC在價(jià)格上就讓人有點(diǎn)難以承受，其經(jīng)濟(jì)性較差。隨著當(dāng)今世界電子技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字芯片也越來越多樣化，其價(jià)格也比較便宜。因此，盡管使用C語言對單片機(jī)編程比較復(fù)雜，但是考慮到它可以實(shí)現(xiàn)較多的功能，價(jià)格實(shí)惠，性價(jià)比高，比較符合本設(shè)計(jì)的用戶需求，因此，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作將選用單片機(jī)作為主控制器。 （3） 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)思路 1.主要研究內(nèi)容1)溫度和濕度控制系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計(jì)，包括電路原理圖，繪制詳細(xì)電路圖；2)溫度和濕度控制系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計(jì)，包括程序設(shè)計(jì)的流程圖，源程序；3)完成溫濕度大棚控制系統(tǒng)的制作；4)對系統(tǒng)的實(shí)物性能進(jìn)行相關(guān)測試。2.設(shè)計(jì)思路1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，溫濕度的檢測采用SHT10作為溫濕度傳感器，將采集到的溫濕度信息傳給單片機(jī)；2) 選用STC89C52單片機(jī)作為核心元件，將SHT10傳感器采集到的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，送給LCD1602液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)；3）當(dāng)大棚內(nèi)溫濕度超過或低于用戶所設(shè)定的界限值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立馬啟動(dòng)報(bào)警器裝置；4)溫濕度的顯示采用了一種特殊的能顯示字母、數(shù)字、符號的液晶顯示器LCD1602作為核心元件，它分兩行顯示，一行顯示溫度值，一行顯示濕度值；5)通過三個(gè)按鍵：一個(gè)功能鍵、一個(gè)加鍵、一個(gè)減鍵來實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)溫濕度界限值的設(shè)置。二 、硬件設(shè)計(jì)（1） 硬件電路原理框圖硬件電路主要由LCD1602溫濕度顯示模塊、STC89C52單片機(jī)控制模塊、SHT10溫濕度采集模塊、時(shí)鐘模塊、復(fù)位模塊、報(bào)警模塊、按鍵調(diào)節(jié)溫度和濕度模塊組成。根據(jù)研究內(nèi)容的具體要求，硬件電路的主體設(shè)計(jì)方案如下：采用STC89C52單片機(jī)芯片配合SHT10溫濕度傳感器，構(gòu)成一個(gè)具有測量溫濕度的控制系統(tǒng)。當(dāng)溫濕度采集模塊采集到數(shù)據(jù)之后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終由LCD1602溫濕度顯示模塊顯示數(shù)據(jù)。再通過按鍵調(diào)節(jié)溫濕度模塊，對溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由STC89C52單片機(jī)輸出高低電平控制溫濕度報(bào)警模塊，當(dāng)溫度超過35低于20，濕度超過70低于30時(shí)，STC89C52單片機(jī)輸出高電平，溫濕度報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，反之，當(dāng)溫度在20到35，濕度在30到70之間時(shí)，STC89C52單片機(jī)輸出低電平，溫濕度報(bào)警模塊關(guān)閉。其整體框圖如圖1-1所示。 圖1-1 硬件電路原理框圖（二）核心元件選擇 1、關(guān)于STC89C52單片機(jī)隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機(jī)在市場上的應(yīng)用越來越廣泛，種類也越來越多樣化。但高性價(jià)比、編程簡單的單片機(jī)永遠(yuǎn)是進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)的首選。本次設(shè)計(jì)擬采用性價(jià)比高、編程簡單的STC89C52作為控制系統(tǒng)的核心器件，它是一個(gè)抗干擾能力強(qiáng)、功率消耗低、性能高的CMOS 8位微控制器。它可組成單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)，在一定程度上縮小了系統(tǒng)的體積，將系統(tǒng)成本降到了最低，其應(yīng)用范圍非常的廣泛。主要特性如下：（1）低電壓，低功耗；（2） 具有高性能的價(jià)格比；（3） 全雙工串行口；（4） 最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選；（5） 內(nèi)帶2K字節(jié)EEPROM存儲(chǔ)空間；（6） 應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)；（7） 具有看門狗功能；（8） 具有EEPROM功能；（9） 可編程串行通道；引腳功能說明STC89C52管腳排列如圖1-2所示圖1-2 ST89C52外部引腳圖VCC（40腳）供電電壓。GND（20腳）接地。 P0口P0端口是一個(gè)雙向的I/O端口，即地址和數(shù)據(jù)線的復(fù)用口，且為漏極開路，它的每一個(gè)引腳都可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)邏輯門電流。其高阻抗輸入可用端口寫“1”的方式實(shí)現(xiàn)，P0口訪問外部ROM、RAM時(shí)，它也可以作為數(shù)據(jù)和地址的低八位。P1口P1口同P0口是一個(gè)雙向的I/O口，其芯片中內(nèi)置上拉電阻，它的緩沖器可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL門電流。 P2口P2口也是一個(gè)雙向I/O口，其芯片中也有內(nèi)置上拉電阻，它的輸出緩沖可以吸收四個(gè)TTL門電流。當(dāng)是運(yùn)用為輸入口，使用端口寫“1”，電阻跳到高電位，這就是由于內(nèi)部上拉導(dǎo)致的。 P3口P3口同上面端口一樣也是一個(gè)雙向I/O口，其管腳內(nèi)部帶有8個(gè)上拉電阻，可以同時(shí)接收和輸出4個(gè)TTL門電流。RST復(fù)位輸入。用此端口來完成單片機(jī)的復(fù)位操作，在高電平狀態(tài)下此端口有效。 ALE ALE是當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，用來鎖存低8位地址的輸出脈沖。除此之外它也是可以作為輸入脈沖，那就是在Flash編程時(shí)。像一般情況下，ALE端以晶振1/6的恒定頻率周期輸出正脈沖信號。所以它可以用于定時(shí)目的或者是當(dāng)時(shí)鐘使用。然而在每次訪問外部RAM時(shí)有一點(diǎn)還需強(qiáng)調(diào)一下，它會(huì)自動(dòng)地跳過一個(gè)ALE脈沖。另外，此引腳被微微地拉高一些。該標(biāo)志位的設(shè)置在執(zhí)行外部模式下時(shí)是無效的。 外部ROM的選通信號。 是低電平有效，當(dāng)引腳為“0”狀態(tài)時(shí)，在此期間，使用外部ROM（0000H-FFFFH），不管MCU是否有內(nèi)部ROM。請注意，當(dāng)其鎖定內(nèi)部復(fù)位引腳時(shí)，加密的方式為1；當(dāng)該引腳保持“ 1”狀態(tài)，期間使用單片機(jī)的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1它是一個(gè)輸入端口，主要用于反向振蕩放大器和單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入。 XTAL2反向振蕩器的輸出端。 2、關(guān)于SHT10溫濕度傳感器在目前的市場上，傳感器的種類各式各樣，但是考慮到本次設(shè)計(jì)是用于大棚的溫濕度測試，所以我們要選擇一個(gè)性價(jià)比高，購買方便，市場占有率高的產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)采用的是SHT10傳感器作為核心元件，構(gòu)成溫濕度采集模塊。該產(chǎn)品的功能并不復(fù)雜，但完全可以滿足此次設(shè)計(jì)任務(wù)需求，而且它的性價(jià)比在傳感器當(dāng)中很高。此產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性都很高，其抗干擾能力也很強(qiáng)并且響應(yīng)超快。此外，由于具備體積小、功耗低的特點(diǎn)，SHT10傳感器已經(jīng)成為各類電子應(yīng)用的最佳選則。SHTXX系列分別有SHT1X系列、SHT7X系列，SHT10屬于SHT1X系列中的經(jīng)濟(jì)型的溫濕度傳感器，其性能特點(diǎn)如（圖1-3）所示。圖1-3 相對溫度、濕度精度曲線由圖1-3可以得出，無論是從溫度來看還是濕度來看，SHT10都比其它傳感器的誤差大，但是若從市場價(jià)格方面來考慮，SHT10的價(jià)格都要比其它傳感器的價(jià)格低?？紤]到本次設(shè)計(jì)的適用場合是蔬菜大棚的種植系統(tǒng)，對環(huán)境溫濕度的檢測要求并十分嚴(yán)苛，允許適當(dāng)范圍的誤差存在，其價(jià)格的優(yōu)勢完全可以彌補(bǔ)該缺陷，符合本次設(shè)計(jì)需求。3、關(guān)于LCD1602液晶顯示器隨著當(dāng)今電子技術(shù)的快速發(fā)展，液晶顯示器被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)，隨之它的種類也更加的多樣化。但由于本設(shè)計(jì)是既要顯示溫度又要顯示濕度，所以我們選擇了一種特殊的能顯示字母、數(shù)字、符號的液晶顯示器LCD1602作為核心元件，構(gòu)成了液晶顯示模塊。它功耗低、體積小、顯示內(nèi)容非富，可以同時(shí)顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊，既可以是數(shù)字也可以是字符。主要特性如下：（1）電壓為+5；（2）內(nèi)含復(fù)位電路；（3）體積小，重量輕，功耗低；（4）數(shù)字式接口，操作方便；（5）顯示各種控制命令；（6）顯示質(zhì)量高；（三）模塊電路設(shè)計(jì) 1、溫濕度采集模塊的設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)硬件測量溫濕度的功能，該模塊電路選用SHT10溫濕度傳感器為核心元件，構(gòu)成了溫濕度采集模塊。該模塊主要就是通過傳感器采集溫濕度值，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。其具體接法如圖2-2所示。圖2-2 SHT10的接口電路 SHT10的采用兩線制的串行接口，一根是串行時(shí)鐘線SCK，一根是數(shù)據(jù)線DATA,其中DATA 三態(tài)門用以讀取數(shù)據(jù)。STC89C52單片機(jī)的P2.0端口連接到SCK，實(shí)現(xiàn)與SHT10之間的同步通訊。電路上接了1個(gè)10K的上拉電阻，將信號提拉至高電平，避免了在數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)信號沖突的現(xiàn)象。因?yàn)楫?dāng)SCK 時(shí)鐘下降沿來臨時(shí)DATA 將改變狀態(tài)，它只有在SCK 時(shí)鐘上升沿時(shí)才有效。2、報(bào)警模塊的設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)模塊的報(bào)警功能，該設(shè)計(jì)選用了有源蜂鳴器為核心器件，構(gòu)成了報(bào)警模塊。該模塊主要就是根據(jù)傳感器所測的溫濕度值是否在界限值內(nèi)，來判斷是否要啟動(dòng)報(bào)警裝置。當(dāng)所測得的溫度和濕度值高于或低于用戶所設(shè)定的范圍時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)主動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警裝置。反之系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉報(bào)警裝置。其具體電路圖2-3所示。 圖2-3 報(bào)警模塊電路該報(bào)警模塊電路主要有兩個(gè)電阻、9012三極管、一個(gè)蜂鳴器和LED燈組成，但是考慮到單片機(jī)引腳電流太小，還不足以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以電路上接了一個(gè)1K的電阻，通過電阻給三極管一個(gè)偏置電壓，從而使三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器達(dá)到報(bào)警的效果。當(dāng)三極管從單片機(jī)P4口獲得一個(gè)低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通同時(shí)蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓，即而發(fā)出嗶嗶聲；反之，當(dāng)獲得高電平時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。3、按鍵模塊的設(shè)計(jì)該模塊設(shè)計(jì)相對簡單，為了讓人們操作起來能更加簡單，選用按鍵來作為調(diào)節(jié)溫濕度的元件，采用鍵盤掃描電路，利用簡單的低電平掃描方式，通過開關(guān)的每一端連接單片機(jī)，另一端接地，以是否是低電平來判斷按鍵是否被按下，進(jìn)而調(diào)節(jié)溫濕度的上下值。該模塊電路如圖2-4所示 。 圖2-4 按鍵模塊電路當(dāng)S1按鍵被按下時(shí)，單片機(jī)端口收到低電平信號，此時(shí)選擇S2、S3按鍵來完成對溫濕度上下限值的設(shè)置。4、時(shí)鐘模塊和復(fù)位模塊的設(shè)計(jì)當(dāng)單片機(jī)一旦上電，就會(huì)立即復(fù)位；如果單片機(jī)在運(yùn)行中因受到外界因素的干擾而出現(xiàn)程序跑飛或死機(jī)的狀態(tài)，可以通過上電復(fù)位使其恢復(fù)。復(fù)位是指單片機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部件全部恢復(fù)為初始狀態(tài)的一種操作,具體電路如圖2-5（b）所示。 （a）時(shí)鐘電路 (b)復(fù)位電路圖2-5 STC89C52的復(fù)位模塊和時(shí)鐘模塊電路 圖中電容C1和電阻R1構(gòu)成了上電復(fù)位，利用電容充電來實(shí)現(xiàn)重置功能。本次的設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的是內(nèi)部時(shí)鐘的方式，利用單片機(jī)內(nèi)部的高增益反相放大器構(gòu)成時(shí)鐘電路，它的外部電路簡單，只需要電容(C2和C3)和12M的晶振即可，其具體接法如時(shí)鐘電路圖2-5（a）所示。時(shí)鐘電路中電容C3和C2可以用來微調(diào)振蕩的頻率，其取值范圍一般為3010pF，本次的設(shè)計(jì)系統(tǒng)選擇的電容值是30pF；石英晶振的值可以選擇的范圍是0到24MHz，它對單片機(jī)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號的振蕩頻率起決定性作用，在本次的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中選擇的是12MHz，所以單片機(jī)時(shí)鐘信號的震蕩頻率就是12MHz。 5、 LCD1602顯示模塊為了方便讀寫溫濕度值，這里選用LCD1602液晶顯示器來顯示溫濕度值，該模塊主要是將傳感器測量的溫濕度值在顯示屏上清晰的顯示出來，分兩行顯示，溫度和濕度各顯示一行。其具體電路圖2-6所示。圖2-6 顯示模塊電路LCD1602有三個(gè)存儲(chǔ)器，分別是CGROM、CGRAM、DDRAM，第一個(gè)用來存儲(chǔ)LCD1602固定的一些字符模式，第二個(gè)用來存儲(chǔ)用戶自己設(shè)置的字符，第三個(gè)用來存儲(chǔ)要顯示的字符。（4） 總電路原理圖綜上對各模塊電路的設(shè)計(jì)，繪制基于單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的總原理圖，詳見附錄一。 3、 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)相對于硬件設(shè)計(jì)，其靈活性非常大，它可以根據(jù)系統(tǒng)的不同要求對程序進(jìn)行相應(yīng)的改變。讓我們在不改變硬件結(jié)構(gòu)的情況下，只需要改變一下軟件程序就能實(shí)現(xiàn)各種想要的功能。單片機(jī)的很多功能都是通過軟件來控制完成的。在本設(shè)計(jì)中，軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要包括SHT10溫濕度采集子程序、LCD1602液晶顯示子程序、輸出控制子程序、鍵盤掃描子程序等幾個(gè)子程序模塊，各子程序模塊最終由主程序來調(diào)用。(一)軟件設(shè)計(jì)總方案程序主要包括主程序、SHT10溫濕度采集子程序、LCD1602液晶顯示子程序、蜂鳴器報(bào)警子程序、鍵盤掃描子程序組成：1) 主程序：進(jìn)行緩存初始化，以及對各個(gè)子程序進(jìn)行合理運(yùn)用；2) SHT10溫濕度采集子程序：收集測量得到的數(shù)據(jù)；3)LCD1602液晶顯示子程序：將測量得到的結(jié)果，清晰的在液晶顯示屏上顯示出來；4)蜂鳴器報(bào)警子程序：判斷溫濕度是否在用戶設(shè)置的界限值內(nèi)，是否需要啟動(dòng)報(bào)警裝置；5)鍵盤掃描子程序：設(shè)定溫濕度的界限值。 （二）軟件程序流程圖 圖3-1 軟件程序流程圖（3） 程序設(shè)計(jì)1. 主程序主程序進(jìn)行緩存初始化，以及對各個(gè)子程序進(jìn)行合理運(yùn)用，該模塊流程圖設(shè)計(jì)如圖3-2所示。 圖3-2 主程序流程圖2. SHT10溫濕度采集子程序溫濕度采集的功能是測量大棚的溫度和濕度并將其結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送給單片機(jī)。SHT10通過依次拉低或拉高時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線來實(shí)現(xiàn)復(fù)位時(shí)序和啟動(dòng)傳輸時(shí)序，這個(gè)相對簡單；但讀時(shí)序和寫時(shí)序有點(diǎn)復(fù)雜，程序開始時(shí)由寫時(shí)序來發(fā)送命令，等測量結(jié)束后，由讀時(shí)序來讀回測量數(shù)據(jù)。該模塊流程圖設(shè)計(jì)如圖3-3所示。圖3-3 SHT10溫濕度采集子程序流程圖部分源程序如下： 3. LCD1602液晶顯示子程序LCD1602液晶顯示子程序用來顯示采集到的溫濕度值，其流程圖如圖3-4所示： 圖3-4 LCD1602液晶顯示子程序流程圖其部分源程序如下： 4.蜂鳴器報(bào)警子程序流程圖蜂鳴器報(bào)警子程序通過判斷溫濕度來決定是否要啟動(dòng)報(bào)警裝置，其流程圖如圖3-5所示 圖3-5 輸出控制子程序流程圖 其部分源程序如下： /判斷溫度值是否超出設(shè)定范圍，如超出LED亮 /判斷濕度值是否超出設(shè)定范圍，如超出LED亮 5. 鍵盤掃描子程序流程圖通過對按鍵的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對溫濕度界限值的設(shè)置，其流程圖如圖3-6所示： 圖3-6 鍵盤掃描子程序流程圖其部分源程序如下： /清屏 /設(shè)置溫度上限位 四、實(shí)物制作（1） 元器件清單根據(jù)前面所述的原理圖選擇相應(yīng)的元器件，各元器件的具體參數(shù)清單詳見附錄二。（2） 電路的組裝此次設(shè)計(jì)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)是用萬用板板來進(jìn)行實(shí)物制作的，其制作步驟如下： 1)用數(shù)字萬用表檢查各個(gè)元器件的好壞；2)將檢查好的各個(gè)元器件在萬用板上布局好，再對其進(jìn)行焊接；3)對照原理圖，把各個(gè)元器件之間用導(dǎo)線連接好；4)再次照著原理圖檢查焊接好的電路板，看是否存在引腳虛焊漏焊的情況；5)實(shí)物制作完成進(jìn)行相關(guān)性能的測試。完成制作后的大棚溫濕度控制系統(tǒng)的實(shí)物圖詳見附錄三。（3） 電路功能測試當(dāng)把電路板對照原理圖焊接好以后，要對電路板上的每個(gè)部分的電路進(jìn)行逐一的調(diào)試工作。對于硬件調(diào)試，在通電前應(yīng)先檢查元件的安裝位置是否正確，各個(gè)元件間的連線是否連接正確，元件是否存在虛焊、漏焊、焊接錯(cuò)誤等情況，測量核實(shí)電源電壓的數(shù)值和極性是否正確。只有這樣才能減少錯(cuò)誤、保障調(diào)試順利進(jìn)行。通電后觀察有無異常氣味，顯示器顯示是否正常，一旦有異常情況發(fā)生，應(yīng)立馬切斷電源。在以上情況都正常的情況下方可進(jìn)行軟件調(diào)試。當(dāng)發(fā)現(xiàn)硬件電路有問題時(shí)，應(yīng)該首先按照各單元電路功能依次進(jìn)行調(diào)試排查。直到每個(gè)部分的電路檢查過，都保證沒有錯(cuò)誤時(shí)，再進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。 此次設(shè)計(jì)的單片機(jī)大棚溫濕度控制系統(tǒng)，用戶們是可以根據(jù)自己需求來對溫濕度界限值進(jìn)行設(shè)置，其具體調(diào)試結(jié)果如下所示：1、 首先按下S1鍵，進(jìn)入系統(tǒng)預(yù)定溫度上限值設(shè)置狀態(tài)，調(diào)節(jié)S2、S3按鍵，再次按下S1鍵，進(jìn)入系統(tǒng)預(yù)定溫度下限值設(shè)置狀態(tài)，調(diào)節(jié)S2、S3按鍵；再一次按下S1鍵，進(jìn)入系統(tǒng)預(yù)定濕度上限值設(shè)置狀態(tài)，調(diào)節(jié)S2、S3按鍵，最后再按一次S1鍵，進(jìn)入系統(tǒng)預(yù)定濕度下限值設(shè)置狀態(tài)，調(diào)節(jié)S2、S3按鍵；最終將溫濕度界限值設(shè)置為：溫度范圍在1835，濕度在40%69%之間 ，其顯示結(jié)果如圖4-1所示： （a） 溫度上下限值 （b） 濕度上下限值 （c）溫濕度的顯示結(jié)果 圖4-1 溫濕度界限值內(nèi)的顯示結(jié)果由圖4-1（c）可知，當(dāng)前的溫度為20.6，濕度為63.6%，其實(shí)測量值均在界限值內(nèi)，屬于正常狀態(tài)，所以報(bào)警裝置處于關(guān)閉狀態(tài)，不報(bào)警。2、再次調(diào)節(jié)S2按鍵，改變溫度的下限值為22，改變濕度的下限值為65%，溫濕度的上限值都保持不變，其顯示結(jié)果如圖4-2所示。 （a）溫度下限值 （b）濕度下限值（c）溫濕度的顯示結(jié)果圖4-2 低于溫濕度下限值的顯示結(jié)果由圖4-2(c)可知，由于當(dāng)前溫度是20.7，濕度是62.8%，都低于當(dāng)前所設(shè)置的溫濕度下限值，指示燈L1、L3亮起，報(bào)警器報(bào)警。3、 再次調(diào)節(jié)S3按鍵，改變溫度的上限值為20，改變濕度的上限值為60%，溫濕度的下限值都保持不變，其顯示結(jié)果如圖4-3所示。 (a)溫度上限值 （b）濕度上限值 （c）溫濕度的顯示結(jié)果圖4-3 超過溫濕度上限值的顯示結(jié)果由圖4-3（c）可知，由于當(dāng)前溫度為20.7，濕度依然為64.8%，都超出當(dāng)前所設(shè)置的溫濕度上限值，指示燈L2、L4亮起，報(bào)警器報(bào)警?？偨Y(jié) 經(jīng)過實(shí)物調(diào)測驗(yàn)證，本設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)對溫濕度的實(shí)時(shí)檢測，可以根據(jù)用戶需求任意調(diào)節(jié)溫濕度的正常范圍，而且當(dāng)環(huán)境溫濕度超過或低于用戶所設(shè)的界限值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒用戶及時(shí)采取措施，保證大棚種植的環(huán)境需求。 本設(shè)計(jì)整體電路簡單，顯示清楚，成本較低，使用方便，用戶很容易掌握其使用方法，具有較高的實(shí)用價(jià)值。利用該