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1、兰州交通大学博文学院毕业设计1摘要 本设计是基于AT89C52单片机的大棚仓库温湿度自动控制系统，采用SHT11作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。SHT11使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，由于它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。这个控制系统能够测量温室大棚或仓库中的温度和湿度，将其显示在液晶屏LCD1602上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并启动温湿度调节设备。此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。通过设计系统原理图、用Proteus软件进行
2、仿真，证明了该系统的可行性。关键词：AT89C52 SHT11 温湿度自动控制1Abstract This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the ATC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT11 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT11 uses a tim
3、ing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because its a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, its quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line
4、 for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate
5、the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved.Keywords: AT89C52, SHT11,temperature and humidity control目录摘要. .1Abstract.21绪论.41.
6、1研究目的和意义.41.2阅读的主要参考文献及资料名称.41.3国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向.51.4主要研究内容，关键问题的解决思路.52系统方案设计.62.1 温湿度控制系统的设计指标要求.62.2 系统设计的原则62.2.1 可靠性62.2.2 性价比72.3 方案比较72.3.1 方案一7图2.1 用PLC作为主控制器的控制系统72.3.2 方案二7图2.2 用单片机作为主控制器的控制系统82.5 方案选择83.1.2 液晶显示模块113.1.3 温湿度传感器模块113.1.4 报警电路的设计123.1.5 按键电路设计133.2 元件清单143.3 关键器件的介绍143.3.
7、1 AT89C521414 系统软件设计164.1 软件设计的总体结构164.2 主要模块的设计流程框图184.2.1 主程序流程图184.2.2 SHT11子程序流程图194.2.3 LCD1602子程序流程图204.2.4 输出控制子程序流程图214.3 软件设计所用工具224.3.1 Keil uVision4224.3.2 Proteus225 系统调试225.1 用Proteus搭建仿真总图225.2 用Keil对程序进行调试、编译236 结论256.1 系统的功能256.2 系统的指标参数256.3 系统功能分析267 总结与体会26附录1仿真图.27附录2源程序.2711绪论1.
8、1研究目的和意义 目前，我国农业正处于从传统农业到以优质，高效，高产为目标的现代化农业转化的新阶段。而大棚作为现代化农业实施的重要产物，在国内多数地区得到了广泛应用。现代农业生产离不开环境控制，农业大棚控制系统是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证。结合作物生长规律，控制环境条件，使作物在不适宜生长的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的，因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。1.2阅读的主要参考文献及资料名称1黄遵熹 单片机原理接口与应用M西北工业大学出版社，20001471502刘文涛. 单片
9、机应用开发实例. 清华大学出版社 2005.3韩太林. 单片机原理及应用. 电子工业出版社. 2005.4张毅刚. 单片机原理及应用. 高等教育出版社. 2004. 5何立民. 单片机应用技术选编第三版. 北京航空航天大学出版社.2003.6付家才. 单片机控制工程实践技术. 北京化学工业出版社.2004.7严天峰. 单片机应用系统设计与仿真调试. 北京航空航天大学出版社，20058徐爱钧. 8051单片机实践教程M.电子工业出版社. 20061.3国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向美国是将计算机应用于大棚和管理最早，最多的国家之一。美国开发的大棚计算机控制与管理系统可以根据作物的特点和生长
10、所需要的条件，对大棚/仓库内的光照，温度，湿度等诸多因素进行自动控制。这种自动控制系统需要种植者输入温室作物生长所需的环境的目标参数，计算编机根据传感器的实际测量值与事先设定的目标进行比较，以决定大棚/仓库温湿度的控制过程，按照相应的机构进行加热，降温或者是浇水，通风等。目前，我国绝大部分自主开发的大棚温湿度控制或者进口的国外设备都属于这种系统。虽然这种自动控制系统实现了自动化，适合规模化生产，提高了劳动生产率，通过改变大棚温室度的设定目标，可以自动的对大棚内温湿度进行调节，但是这种调节对作物的生长来说还是相对滞后的，难以介入作物生长的内在规律。所以在这种自动控制系统和实践的基础上，温湿度自动
11、控制向着适合不同作物生长的智能化控制发展。国外大棚业正致力于高科技发展，遥测技术，网络技术，控制局域网已逐渐应用于大棚的管理和控制中，近几年各国温度控制技术提出建立大棚行业标准，朝着网络化，大众化，大规模，无人化的方向发展的思路。1.4主要研究内容，关键问题的解决思路 本系统的设计的硬件主要包括：主要是单片机AT89C52，检测系统，显示电路，报警电路等。利用传感器测量大棚内的温湿度经过信号处理，将传感器测得的数据送至控制系统（AT89C52），与预设的农作物最适合生长的温湿度值的上下限进行对比，并通过显示电路将测得的温湿度进行实时显示。如果不同作物的适合生长的温度不一样，可以通过键盘电路修改
12、预设值。控制系统根据比较的结果对调节系统发出相应的指令，启动相应的调节设备如喷水机，吹风机，加热器，降温等，调节大棚内的温湿度状态。如果测得的数据超过了预设值的上下限，则报警电路会报警。这样就实现了对大棚温湿度的自动控制。 本文主要研究内容如下： 1.进行温湿度控制系统的整体研究与设计。 2.利用数字温湿度传感器测量大棚内的温湿度。 3.利用LCD对温湿度进行实时显示。4.当大棚温湿度值超出设定范围值时，系统可自动报警，并输出驱动信号控制继器对大棚温湿度进行调节。2系统方案设计2.1 温湿度控制系统的设计指标要求本文要设计的大棚温湿度自动控制系统，要能够及时、准确地对温室大棚内的温度、湿度进行
13、采集，将其显示在LCD1602液晶显示器上，然后与设定的上下限值进行比较，如果超出限制则启动温度、湿度控制设备，并通过蜂鸣器报警，直到温湿度回到规定的范围。另外，还要能够通过按键修改设定的上下限。为了能够满足农业生产的需要，此次设计要达到一下指标：（1）工作环境：温室大棚；（2）温度测量误差：1；（3）测温范围：0+55；（4）湿度测量误差：5%RH；（5）测湿范围：0100%RH；（6）通过键盘电路修改上下限：有；（6）温湿度报警：有；2.2 系统设计的原则2.2.1 可靠性可靠性是在设计过程中应该优先考虑的一个因素，一个控制系统必须要能稳定、可靠地工作，才能投入到生产实践中去。如果系统的可
14、靠性不能达标，那么系统出现故障的可能就会增大，造成很大的损失。这种损失不仅包括经济上和信誉上的损失，而且可能会对人身安全产生威胁。要提高控制系统的可靠性，那么就要注意以下几个方面：选用的元器件要有很高的可靠性；由于供电电源很容易产生干扰，所以应该对其采用抗干扰措施；对输入输出通道也一样，要采用抗干扰措施；在对电路板的设计时，要合理的布线和接地；软硬件都要进行滤波；系统要有自己诊断功能等。2.2.2 性价比性价比也是一个系统设计中所要考虑的重要因素。性价比高的产品更容易被消费者接收，但是设计过程中不能盲目地追求性价比，它应该建立在对产品性能要求的基础上，首先要满足性能要求，然后再设法降低产品成本。2.3 方案比较2.3.1 方案一采用PLC作为主控制器。使用PLC的最大优点在于P
