基于單片機(jī)的溫濕度控制的畢業(yè)論文

目錄 3一、設(shè)計思想 3二、硬件設(shè)計 32.1硬件要求 3 4 2.2.3復(fù)位電路設(shè)計 2.2.6LED液晶顯示部分 22.2.7指示燈的設(shè)計 2.2.8報警電路設(shè)計 參考文獻(xiàn) 個人體會 12temperatureandhumiditycontrolsystemoftemperatureandhumidity.ThesystemisreliableinpeGreenhousesplantingtechnologyrestrictedbymanyfactors,suchasagriculturalproduction.Butatthemoment,Ithegreenhousetemperatureandhumiditymeasurementwiththeoperationoftheequipmentweremostlyaredonebymanual,whengreenhouseislarger,thelaborintensityofoperatorsmicrocomputercontrol,humiditysensorasteautomationmanagementofgreenhouses,greatlyreducestheofworkers.Keywords:greenhouses;Singlechipmicrocomputer;Temperatureand3近年來，我國的設(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，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大意義。但目前我國員的勞動強(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元件。從硬件和軟件兩個方面介紹了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計思路，對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的溫濕度范圍內(nèi)，初步實現(xiàn)了溫室大棚的自動化管理，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。伴隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國農(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，自然也離不開現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)。通過國內(nèi)外大量的科學(xué)實驗和生產(chǎn)的實踐證明，環(huán)境的控制對蔬菜生產(chǎn)起到重要的作用。只有在適宜的生長環(huán)境下蔬菜才能充分發(fā)揮其高產(chǎn)潛力。對于蔬菜大控制濕度溫度和土壤濕度等蔬菜生長的因素，本文設(shè)計了已STC89C51單片機(jī)為控制器的智能測控系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以對環(huán)境溫度、濕度等觀測值進(jìn)行自動控制和適時檢測，并利用聲音和燈光進(jìn)行超限報警及相應(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)計方法可以降低系統(tǒng)設(shè)計的復(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2.2.1單片機(jī)簡介在單芯片上，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個可編程I/0口線·三個16位定時器/計數(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16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時6和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入(P1.1/T2EX),具體如下表所示。在flash編程和校引腳號第二功能T2(定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入),時鐘輸出T2EX(定時器/計數(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(定時器0外部輸入)T1定時器1外部輸入)WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)8 (2)存儲器結(jié)構(gòu)9(3)看門狗定時器除了復(fù)位(硬件復(fù)位或WDT溢出復(fù)位),沒有辦法停止WDT工(6)定時器0和定時器1再選擇“ProductOverview”即可。(7)定時器2模式：捕捉方式、自動重載(向下或向上計數(shù))和波特率發(fā)生器。如表3所示，工00116位自動重載01116位捕捉1X1波特率發(fā)生器XX0(不用)期),所以，最大的計數(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)生器通過設(shè)置T2CON中的TCLK或RCLK可選擇定時器2作為波特率發(fā)生器。如果定時器2作為發(fā)送或接收波特率發(fā)生器，定時器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)生工作模式與自動重載模式相似，因此，TH2的翻轉(zhuǎn)使得定時器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的波特率由定時器2溢出速率決定，具體如下公式：定時器可設(shè)置成定時器，也可為計數(shù)器。在多數(shù)應(yīng)用情況下，一般配置成定時機(jī)器周期(1/12晶振周期)都會增加；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)都會增加。波特率計算公式如下：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的下跳變不會使(RCAP2H,RCAP2L)重載到(TH2,TL2)中。因此，定時器2作為波特率發(fā)生器，T2EX也還可以作為一個額外的外部中斷。定時器2處于波特率產(chǎn)生模式，TR2=1,定時器2正常工作。TH2或TL2不應(yīng)該讀寫。在這種模式下，定時器在每一狀態(tài)都會增加，讀或?qū)懢筒粫?zhǔn)確。寄存器RCAP2可以讀，但不能寫，因為寫可能和重載交迭，造成寫和重載錯誤。在讀寫定時器2或RCAP2寄存器時，應(yīng)該關(guān)閉定時器(TR2清0)。可編程時鐘輸出可以通過編程在P1.0引腳輸出一個占空比為50%的時鐘信號。這個引腳除了常規(guī)的I/0角外，還有兩種可選擇功能。它可以通過編程作為定時器/計數(shù)器2的外部時鐘輸入或占空比為50%的時鐘輸出。當(dāng)工作頻率為16MHZ時，時鐘輸出頻率范圍為61HZ到4HZ。為了把定時器2配置成時鐘發(fā)生器，位C/T2(T2CON.1)必STC89C51有6個中斷源：兩個外部中斷(INTO和INT1),三個定時中斷(定數(shù)據(jù)記錄器自動控制氣象站濕度調(diào)節(jié)器型號測量范圍測濕精度測溫精度分辨力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)時間6S2、接口說明建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻，大于20米時根據(jù)實際情況使用DHT11的供電電壓為3-5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀4、串行接口(單線雙向)1.通訊過程如圖1所示時等持輸出離DKT應(yīng)信號拉高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信號表示方法如圖4所示主機(jī)信號數(shù)字1信號表示方法.如圖5所示測量分辨率分別為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外部晶振時鐘電路設(shè)計構(gòu)成的振蕩時鐘電路，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2.2.5鍵盤及讀數(shù)原理SED1278(SEIKOEPSON),KS0066(SAMSUNG),NJU6408引腳號符號狀態(tài)功能1電源地2+5V邏輯電源3液晶驅(qū)動電源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K下兩行使能信號2.2.7指示燈的設(shè)計2.2.8報警電路設(shè)計采用三極管的鎖存原理，當(dāng)P10為低電平時，三極管導(dǎo)通，系統(tǒng)單片機(jī)代碼采用C語言編寫，以KeiluVision4為開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)軟件實現(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液晶顯示電路報警電路下載接口復(fù)位電路時鐘電路按鍵高附錄2:PCB圖附錄3:程序源代碼#defineucharunsignedcharsbitjia=P3^1;sbitjian=P3^2;/***************************延時子程序延時時間(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