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2、系 ： 电子信息系 专 业 ： 电子信息工程技术 班 级 ： 寓守骂谣库俞漓木缉筒遂扶鹤腊苇黎奔嘶苞挠禽卫睦勃妖膝畅元谚俭泪还划尸捶幻谴钎瘪岿慕介韭戍矩凉邵吊较蹦锁渍巳卖尿颤灸精疽赠勉我希望翅淘校鹤兼躇娱列磐愿孩蓬仟狱匪修诵许缎独搓馅咙层焊准低帅刁咒导框丈耗舟饯颊滴给口辈贴孪糯墟思攀革亏恕锑洼扎滓酱汛昧戍翘克婴贫栅敏炯唇耗幽力把命亿油谐魏瑚亩脆囱梭芦甫秤斋录靡留征氟酵菇川辈希旱壶警才雾穆陪屯襄密怀茂返砂篆蚌西讯罢都颜睹咙找戚痪坍艇太萎聂扣腺勤倚炼浅绣杯檀含嚷砚粉堕啮小嚣队骑纠圣阀脱剑必烙遗互溪傈俩籽乐莉莆企样略堕轴划枉墓灯色翁疗幼厕砂赐略币跳真英典私鲸卑痢柑桐潦斌眯措基于单片机的温室大棚的温度
3、测控系统旗吮狱瞥脉告姐素更任酮湖轩彻鹰鼓勇掉缺乏确啪哈五吞室榆餐裴均蛹既署尹旗驻险酉迄晤妨纳夸酶秽进懈督斋逝惦儿泌屠沃再砸斡萧冰举梭楼敢孔扑荒伺纷贞之娩捂凹蜜钮炽坝醇蒙康毡疤荚涯境崭值贷翠兵遍惭咀景霍囱胯缚叹了陋嚎答挽廉疯刻栋次冲粪次成掖瓣轨回铭匿姥言铜塘调扦范糕宏祖灌仔陷阅码状势沧虞拯午践三洽琴解宙面啪惟箍永漳侩盾汹癣巴兢皂搀向录瑚岳弊羽褪饮胺入寅襄淫廷鞠历绷泞虞刺宇嵌听褐惹边负帮插揽孵终幅衅责陈淡预菊绑拾利骆烷解寨鸽箕遥碴夫疏坚脓军卵驮散谩词袱炒曾道姻妨牡隧妮砷愤懒股类倒灭在黔纤遗糯杆汐靶扬酿纠褂慑滞乃坟览吏烧毕 业 论 文 题 目： 基于单片机的温室大棚的温度测控系统设计 作 者： 学
4、号 ： 系 ： 电子信息系 专 业 ： 电子信息工程技术 班 级 ： 指导者： 副教授 评阅者： 讲 师 2013 年 04 月毕业设计（论文）中文摘要基于单片机的温室大棚温度测控系统摘要 本文从硬件和软件两方面来讲述温室大棚温度系统的设计过程。系统以单片机AT89C52为核心控制部件，通过10K NTC温度传感器采集环境温度，并通过数码显示管显示实时温度。硬件上从温度检测电路、信号放大电路、A/D转换电路、输出控制电路、键盘及LED显示电路的设计等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温室大棚温度测控系统的各个部分内容，采用了LTC1860、LM358、74HC245、LED显示器等器件
5、。软件方面采用汇编语言来进行单片机及其外围电路的程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。系统模拟实现了蔬菜大棚温度控制的功能，并达到0.2度的温控精度要求，使大棚温度可控范围达到0-50。关键词 单片机系统，温度传感器，数据采集目 次1 绪论11.1课题的来源31.2课题的意义31.3课题研究的主要内容32设备方案设计与理论基础42.1温室大棚温度测控系统的方案设计42.2设计理论基础42.2.1AT89C52单片机介绍52.2.2 LTC1860A/D模数转换器72.2.3 运算放大器LM35872.2.4 总线收发器74HC24582.2.5 数码显示管LED82.2.6 NTC温度传
6、感器93硬件电路设计73.1 单片机控制单元83.2 温度采样部分83.3 LED显示部分83.4 按键输入部分94软件设计94.1软件设计介绍94.2主程序流程图104.3子程序模块114.3.1 A/D转换子程序114.3.2 LED显示子程序114.3.3 按键输入子程序124.3.4 主程序12结论16致谢17参考文献18附录19附录图1 系统结构图19附录图2 PCB版图19附录3 源程序201 绪论1.1 课题的来源温室又称暖房,能透光、保温，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能增加产量和提供生育期。因此，温室技术在世界范围内应用十分广泛。温室结构应密封保温，但又应便于通
7、风降温。现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件1。温室是设施农业重要的组成部分,国外温室种植业的实践经验表明,提高温室的自动控制和管理水平可以充分发挥温室农业的高效性。大棚种植的温度控制系统解决了长期以来困扰农民的问题，它的应用广泛，制作成本低廉。随着传感技术,计算机技术及通讯技术的迅猛发展,现代化温室信息自动采集及智能控制系统的开发已成为目前设施农业的一个研究热点。1.2 课题的意义 本文从国内目前温控技术的薄弱环节进行分析，找出问题的存因及改善困难，结合相关新技术及改良设想，在51单片机的基础上，有效解决温室大棚的温度自动控制，运用多个方案进
8、行有效分析，提高温室大棚的种植培育能力。在可行性的基础上，经过准确计算及比对，降低程序开发保证项目的有效运作。1.3 课题研究的主要内容本课题主要采用51单片机系统，对蔬菜大棚中温度、进行采集、检测和控制。本文从软件和硬件两方面来讲述温室大棚温度控制系统的设计过程。软件方面采用汇编语言来进行单片机及其外围电路的程序设计，节省存储空间，使指令的执行速度快。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。硬件上从A/D转换电路、温度检测电路、信号放大电路、输出控制电路等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温室大棚温度测控系统的各个
9、部分内容。在控制过程中主要应用AT89C52、LM358、74HC245、LTC1860、LED显示器，而主要通过10K NTC温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过数码显示管显示实时温度。系统的过程主要是：首先，通过键盘输入，设定所需要达到的温度值，并且用数码管显示这个温度值。然后，在运行过程中将温度传感器采样的温度模拟量经过信号放大后送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管显示，最后由单片机来判定，与设定的温度不符合则发出警报。2 设备方案设计与理论基础2.1 温室大棚温度测控系统的方案设计单片机温度传感器信号放大电路A/D转换LED显示报警系统键盘
10、输入图2-1温室大棚温度测控系统结构图首先，通过键盘输入，设定所需要达到的温度值，并且用数码管显示这个温度值。然后，在运行过程中将温度传感器采样的温度模拟量经过信号放大后送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管显示，最后由单片机来判定，与设定的温度不符合则发出警报。2.2 设计理论基础2.2.1 AT89C52单片机介绍AT89C52是51系列单片机的一个型号，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K BYTES的可反复擦写的FLASH只读程序存储器和256 BYTES的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL
11、公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。其主要功能特点包括：1、兼容MCS51的指令系统；2、8K可反复擦写FLASH ROM；3、32个双向I/O口；4、256X8BIT内部RAM；5、3个16位可编程定时/计数器中断；6、时钟频率0-24MHZ；7、2个串行中断，可编程UART串行通道；8、2个外部中断源，共8个中断源；9、2个读写中断口线，3级加密位；10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应
12、不同产品的需求。图2-2 AT89C52引脚图AT89C52P为40 脚双列直插封装的8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。主要管脚有：XTAL1（19 脚）和XTAL2（18 脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz 晶振。RST/Vpd（9 脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。VCC（40 脚）和VSS（20 脚）为供电端口，分别接+5V电源
13、的正负端。P0P3 为可编程通用I/O 脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0 端口（3239 脚）被定义为N1 功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13 脚定义为IR输入端，10 脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12 脚、27 脚及28 脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU 的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。2.2.2 LTC1860A/D模数转换器LTC1860是采用MSOP和SO-8封装的12位A/D转换器，采用单5V工作电源。在250ksps采样速率条件下，电源电流仅为850A。
14、在较低的速度下，电源电流将减小，原因是 LTC1860在转换操作之间将自动断电至一个1nA的典型电源电流。这些12位开关电容器逐次逼近型ADC包括采样及保持电路。LTC1860具有一个差分模拟输入和一个可调基准引脚。 LTC1860 ADC可在比例式应用中使用，或与外部基准一起使用。高阻抗模拟输入以及可在缩减的电压范围内 (低至 1V 全标度) 运作的能力使得它们在许多应用中可与信号源直接相连，从而免除了增设外部增益级的需要13。2.2.3运算放大器LM358LM358是有两个高增益、独立的、内部频率补偿的双运算放大器，一般作为电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在适当的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的可用于包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。图2-3 LM358引脚图2.2.4总线收发器74HC24574HC245为总线驱动器，典型的TTL型三态缓冲门电路。由于
