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1、 题 目 智能温室参数无线监控系统设计 学生姓名 学号 所在学院 陕 西 理 工 学 院 专业班级 电子 1203 班 指导教师 完成地点 物理与电信工程学院实验室 2016 年 5 月 20 日I智能温室参数无线监控系统设计作者：（陕西理工学院 物理与电信工程学院 电子信息工程专业 12 级 3 班，陕西 ）指导教师：摘要 介 绍 基 于 STC89C52 单 片 机 和 DHT11 的 温 湿 度 检 测 系 统 。 其 中 测 温 湿 度 控 制 电 路 由 温 湿 度 传 感器 和 预 设 温 度 值 比 较 报 警 电 路 组 成 ， DHT11 数 字 温 湿 度 传 感 器 把
2、采 集 到 的 温 湿 度 数 据 传 给 单 片 机 。 经 过 单 片机 的 处 理 。 准 确 的 显 示 到 液 晶 屏 上 。 检 测 的 数 值 会 和 之 前 设 置 的 标 准 温 湿 度 范 围 进 行 比 较 ， 判 断 是 否 在 这 范围 内 ， 倘 若 不 在 这 个 标 准 的 范 围 内 ， 系 统 就 会 对 此 结 果 执 行 相 应 的 报 警 程 序 。 通 过 测 试 之 后 基 本 实 现 了 所 有功 能 。 并 对 温 湿 度 设 置 上 下 限 。 越 限 报 警 。 该 系 统 电 路 简 单 、 工 作 稳 定 、 集 成 度 高 ， 调 试
3、 方 便 ， 测 试 精 度 高 ，具 有 一 定 的 实 用 价 值 。关键词 STC89C52；DHT11；1602LCDIIDesign and Research of Greenhouse Environmental Monitoring System Based on Single Chip MicrocomputerAuthor:Shao Bin Zhang(Grade 12,Class 03,Major in Electronics & Information engineering ,Physics & Telecommunications engineering Dept.,
4、 Shaanxi University of Technology,Hanzhong ,Shaanxi)Tutor: Fang LiangAbstract This design is the use of STC89C52 and DHT11 in temperature and humidity detection system. Temperature and humidity control circuit in which the temperature and humidity sensors and compare the value of the preset temperat
5、ure alarm circuit. DHT11 digital temperature and humidity sensors to the acquisition of temperature and humidity data to the microcontroller. The processing of single chip. Accurate displayed on the LCD panel. And the temperature and humidity on the set limit. The limit alarm.If the temperature exce
6、eds the threshold, will drive the relay to work. the system circuit is simple, stable, high integration, commissioning Convenient, high precision, has some practical value.Key Words STC89C52；DHT11；1602LCD陕西理工学院毕业设计III目 录1 引言 .1 1.1 课题背景 .1 1.2 立题的目的及意义 .11.3 国内外的研究现状及发展趋势 .11.4 本系统主要研究内容 .11.5 系统的工作
7、原理简介 .22 系统总体设计 .32.1 系统总框图 .3 2.2 芯片选择 .33 系统硬件电路的设计 .53.1 系统硬件概述 .53.2 主控模块设计 .53.3 DHT 传感器模块设计 .73.4 液晶显示模块设计 .93.5 继电器模块 .103.6 阈值设定模块 .114 系统软件程序的设计 .134.1 液晶显示模块设计 .134.2 传感器模块设计 .144.3 系统总原理图设计 .155 系统分析与调试 .17结论 .19致谢 .20参考文献 .21附录 A .22附录 B .31陕西理工学院毕业设计第 1 页 共 52 页1 引言1.1 课题背景改革开放以后，我国的经济水
8、平在快速的发展，我国的社会地位在不断的进步，生活质量水平的好坏相对很多人来说也变得至关重要。如何在一年四季都能种植和培养出优质新鲜的蔬菜，一直是人们研究的课题方向。而基于单片机的温室大棚环境参数监控系统对解决这些问题有着非常重大的意义 1。温室大棚一直都用于植物种植和培育中，但这需要有一套科学的和先进的管理方法才能更好的运用好温室栽培这一高效技术，这样就可用它来监控植物在各个时间段所需要的温度和湿度等一系列环境参数 2。把温湿度监控系统用在温室大棚中，是将单片机的相关应用具体化和实际化了，体现了单片机的一种实际意义，这种应用随着温室大棚的发展将会十分广泛，它代表了一种智能监控的方法。1.2 立
9、题的目的及意义AT89C52 单片机是被经常用作控制的芯片，它具有开发周期短、控制能力优异、可靠性强的优点，用其作为控制系统的实例也很多。使用它能够实现温度和湿度全过程的自动控制，并且AT89C52 单片机便于学习、了解，性价比都是比较高的。使用 AT89C52 单片机设计这个系统，可以准确、及时的反映室内的温湿度的变化。完成比如升温直到设定温度、降温直到设定的温度、在设定温度的上下限范围内保持恒温和多种控制方式并存，在湿度和温度控制的方面也是一样的 3。将此温湿度控制系统应用到农业温室中必然会为植物的成长提供了更好的适宜的环境。1.3 国内外的研究现状及发展趋势美国是将计算机应用于大棚和管理
10、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所需要的条件，对大棚内的光照，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 4。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，通过改变大棚温湿度的设定目标，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
11、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 5，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 6。目前国内外使用的温湿度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛加之单片机和大规模集成电路技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的单片机数据采集系统。基于单机片的温湿度监测控制系统的设计研究较少。随着经济和社会的不断发展，人们对自己的生活环境要求越来越高。特别在温室大棚中，对温湿度要求更为严格。基于
12、单片机的温室温湿度控制统设计，将对环境的温湿度监测系统做详细的设计与实现。1.4 本系统主要研究内容本系统所要实现的功能是：1.温湿度实时检测及显示。通过 LCD1602 实时地显示传感器 DHT11 检测到的温湿度值，并且陕西理工学院毕业设计第 2 页 共 52 页固定时间（2s）检测更新显示一次。2.报警阈值的手动设置。通过四个按键实现温湿度阈值的设置，使得系统更加人性化、智能化，具有更高的实用价值。3.当温湿度超出阈值时能自动开启相应的继电器驱动负载。通过小灯指示哪一路工作，以提醒用户。阀值可以通过 AT24C02 存储，实现断电保存。4.系统主要可以应用在粮仓的智能控制，当温度超限通风降温；当湿度超限可以抽湿。1.5 系统的工作原理简介总体来说，本次设计主要涉及了温湿度的测量、显示以及实现简单控制。硬件方面有五个模块，即 STC89C52 单片机主控
