溫濕度控制器-開題報告.

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告專 業(yè)：應(yīng)用電子姓 名：學(xué) 號：課題名稱:指導(dǎo)教師：論文起止日期：2014.5.20-201485一、引言改革開放以來，人們對生活質(zhì)量要求顯著提高，對美麗的植被和花卉的需求 量也急劇上升，這對以種植植被為生計的園林工人是一個機遇，同時也對傳統(tǒng)的手工植被種植是一個挑戰(zhàn)，而基于單片機的溫濕度控制系統(tǒng)對解決這些問題有著 非常重大的意義。前種植植被一般都用溫室栽培，為了充分的利用好溫室栽培這一高效技術(shù)， 就必需有一套科學(xué)的，先進(jìn)的管理方法，用以對不同種類植被生長的各個時期所 需的溫度及濕度等進(jìn)行實時的監(jiān)控。溫濕度控制對于單片機的應(yīng)用具有一定的實 際意義，它代表了一類自動控制的方法。而且

2、其應(yīng)用十分廣泛。8051單片機是常用于控制的芯片，在智能儀器儀表、工業(yè)檢測控制、機電 一體化等方面取得了令人矚目的成果，用其作為溫濕度控制系統(tǒng)的實例也很多。 使用8051單片機能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度全程的自動控制，而且 8051單片機易于學(xué)習(xí)、 掌握，性價比高。使用8051型單片機設(shè)計溫濕度控制系統(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 室當(dāng)中無疑為植被的生長提供了更加適宜的環(huán)境。DHTxi12 3 4圖 2 DHT11溫濕度傳感器外型及管腳項目概述總體來說，本次設(shè)

3、計主要涉及了溫濕度的測量、顯示以及實現(xiàn)簡單控制。硬 件方面有五個模塊，即單片機主控模塊、傳感器模塊、LCD1602液晶顯示模塊、報警模塊以及閾值設(shè)置模塊。其中主控模塊已經(jīng)給出，我們只需適當(dāng)增加驅(qū)動電 路即可。傳感器模塊使用的是DHT11數(shù)字溫濕度傳感器。通過DHT11檢測出當(dāng)前環(huán)境 下的溫濕度，將所測數(shù)據(jù)交給 AT單片機進(jìn)行分析和處理，并分別存入不同數(shù)組 以便顯示時候用。其中，為了顯示穩(wěn)定，本系統(tǒng)每間隔5s采集一次數(shù)據(jù)送入單片機。1602液晶顯示模塊就是實現(xiàn)溫濕度檢測值和閾值的顯示。其分兩行顯示， 上邊一行顯示濕度，下邊顯示溫度值，兩行的末尾兩位是閾值顯示位，正常工作 的時候可以通過按鍵將其隱

4、藏，需要調(diào)節(jié)閾值時，再顯示出來方便調(diào)整，相對構(gòu) 建了比較友好的人機交互。小燈報警模塊實現(xiàn)了檢測值超過閾值的時候相應(yīng)顏色的燈亮報警。本系統(tǒng)采用的是不同顏色的led燈，實際可以換成繼電器驅(qū)動電機、 加熱器等，因此無論 溫度還是濕度超出范圍led會進(jìn)行報警提示。提醒工作人員此時溫度濕度數(shù)據(jù)出 現(xiàn)異常、需及時調(diào)整，及時啟用升溫器、加濕器、降溫風(fēng)扇以及噴霧器來有效的 調(diào)整實驗室內(nèi)溫濕度。閾值設(shè)置模塊通過四個按鍵來實現(xiàn)閾值設(shè)置功能的。使得在不同環(huán)境下設(shè)置 閾值提供了極大的方便，不需要每次都在程序里改動然后再燒錄， 省去了復(fù)雜的 過程。STC89C52單片機每2秒鐘從DHT11溫濕度傳感器中讀入溫度和濕度，

5、在液晶屏上即 時顯示。液晶屏上同時顯示溫濕度上限值，該上限值保存外外部EEPROM存儲器中，掉電不失，并且可以通過四只按鍵上調(diào)或下調(diào)。當(dāng)溫度或濕度值超過上限值時，報警信號點亮相應(yīng)報警燈。該報警信號可以通過三極管驅(qū)動繼電器，以控制外部風(fēng)機或加熱器。溫濕度傳感器器及檢測電路：引腳說明;Vcc 正電源 Doiu 詒出NC 叩陽GND 地DHT11溫濕度傳感器外型及管腳如圖2所示。其中電源引腳的供電電壓為 3.5-5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不要發(fā)送任 何指令。電源引腳（VDD GND之間可增加一個100nF的電容，用以去耦濾波。DHT1典型應(yīng)用電路如圖3所示，其連接電路

6、簡單，只需要占用控制器一個 I/O 口即可完成上下位的連接。建議連接線長度短于 20時用5K拉電阻,大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻,VDD5KiPlnMCU -DHT114Pi nGND圖3 DHT11典型應(yīng)用電路DHT1數(shù)字濕溫度傳感器采用單總線數(shù)據(jù)格式，即單個數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數(shù)據(jù)包由5Byte （ 40Bit ）組成。一次通訊時間最大3ms,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。 數(shù)據(jù)格式如表一：表1 DHT11數(shù)據(jù)格式溫度枝驗整數(shù)小數(shù)小數(shù)SBitSBir83it8B1T單片機電路:本設(shè)計選用宏晶公司高性能單片機 STC89C5

7、2其管腳如圖4所示T2/P1. 0140T2EX/P1.1239P1. 23SSPL 3437PL4536P1.5*：35P1. 6734P1. 7KST 19SS32RXD/P3. 01031TXD/F3. 11130IKT0/P3. 21229INT1/P3. 31328TO/F3,41427T1/P3.51526TR/P3.61625RD/P3.71724XTAL2IS231XT ALLvss19202221VCCP0.0 ADOPO.1/AD1?0.2 AD2FS 5 - ADSPO. 4 AD4PO. 5 AD5PO. 6/AD6PO. 7 AD7沈E FROGPSEF2.7 R15

8、F2. P Al 1P2.5 AllP2. 4 A12P2. 3/A11P2. 2 A10P2. I A9F2, 0 AS圖4 STC89C52單片機管腳圖該芯片為52內(nèi)核8位單片機，兼容In tel等52內(nèi)核單片機，支持ISP下載, 適用于常用檢測控制電路。顯示電路:顯示部分采用SMC 1602液晶屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，其主要技術(shù)參數(shù)為:表2液晶屏技術(shù)指標(biāo)顯示容:16X2個字符芯片工作電壓：4. 5 -*5. 5V工作電流;2. OmA (5. QV)模塊最住工作電壓：5. 0V字符尺寸：2. 95X4, 35(WXH)frm接口信號說明如表3所示。表3液晶屏接口信號說明編號符號引腳說陰編號符號弓

9、1腳說明1VSS電源地9D2Data I/O2電源正極10D3Data I/O3VL潢晶顯示僖壓倍號11D4Data I/O4RS數(shù)據(jù)/甜令選擇靖(H/L 11205Data I/O5測讀f寫選擇端H/L)13oaData I/O6E使魅信號H07Data I/O7DOData I/O15BLA背光源正極8biData I/O16BLK背光源矗極溫濕度上限存儲:溫濕度閾值存儲在 EEPROM芯片AT24C02中，并可以通過 4按鍵調(diào)節(jié)并保存。三、實施方案本研究設(shè)計的溫濕度控制器框圖如圖所示圖1溫濕度控制器方框圖功能與特點配用全數(shù)字型溫濕度傳感器 DHT11溫度測量范圍OC-50 C,濕度測量范

10、 圍20%R90%RH可以滿足一般需要。若要求更寬測量范圍，只需更換溫濕度 傳感器型號，硬件電路及軟件程序全兼容。溫濕度測量響應(yīng)時間快、長期穩(wěn)定性好。采用先進(jìn)的專用微處理器芯片 STC89C52可靠性高，抗干擾能力強。配用EEPROM芯片AT24C04，使存儲的溫度上下限和濕度上下限可以掉電永久保存?？梢酝ㄟ^四個按鍵方便地實現(xiàn)溫濕度上下限的調(diào)整。當(dāng)溫度或濕度超限后， 報警信號點亮相應(yīng)報警燈。 如果配用三極管和繼電器，該信號也可以驅(qū)動繼電器打開或切斷風(fēng)機、加熱器等外部設(shè)備。四、實施計劃2016.4.20-2016.5.10方案設(shè)計、修改與仿真2016.5.12-2016.5.16上機調(diào)試2016.5.18-2016.5.22論文撰寫、修改并完成2016.6.10-2016.6.15論文答辯五、參考文獻(xiàn)1 蔡菲娜單片微型計算機原理和應(yīng)用M。杭州：浙江大學(xué)出版社，20032 周堅，單片機輕松入門M.北京：北京航空航天出版社，2002.3 孫育才.MC& 51系列單片微型計算機及其應(yīng)用M.南京：東南大學(xué)出版社，2004. P2314公孫茂，馬寶匍，孫晨單片機入口接