温湿度控制系统

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1、基于单片机得温湿度控制系统目录摘要 11、绪论 11、1 课题背景 11、2 立题得目得与意义 11、3 植被栽培技术 1温室环境得调节 21、4 本系统主要研究内容 22 、系统总体分析与设计 22、1系统功能及系统得组成与工作原理22、1、1、总体方案 22、1、2、 实施措施 22、1、3、硬件系统设计 3主机与主要部件得选择: 32、2温湿度采样与控制系统32、2、1、温湿度采样系统 42、2、2、温湿度控制系统 42、3 键盘显示系统 42、4 报警系统 错误!未定义书签。2、5硬件电路设计62、5、1、 系统硬件配置 62、5、2、 主要组件简介 63 软件系统设计 错误!未定义书

2、签。3、1 系统初始化模块 83、2 键盘显示模块 93、3 采样转换模块 103、4温湿度控制模块103、5 报警模块 114 硬件调试方案 错误!未定义书签。4、1 硬件电路得调试 124、2 功能模块得调试方案 12结 论 13致 谢 13参考文献 13附录: 错误!未定义书签。EQP18BL。基于单片机得温湿度控制系统设计摘要本文利用8051单片机设计一个温室得温湿度控制系统,对给定得温湿度进行控制并实时显示, 其中温湿度信号各有四路,系统采用一定得算法对信号处理以确定采取某种控制手段,在本系 统中采用温度优先模式，循环处理。oWEGAtv。关键字：89C518729键盘显示 LCD显

3、示 ADC08091、绪论1、1课题背景改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽得植被与花卉得需求量也急 剧上升，这对以种植植被为生计得园林工人就是一个机遇，同时也对传统得手工植被种 植就是一个挑战，而基于单片机得温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大得意 义。KTAHiDp。前种植植被一般都用温室栽培，为了充分得利用好温室栽培这一高效技术，就必需 有一套科学得，先进得管理方法，用以对不同种类植被生长得各个时期所需得温度及湿 度等进行实时得监控。温湿度控制对于单片机得应用具有一定得实际意义，它代表了一 类自动控制得方法。而且其应用十分广泛。c0c6Swx。1、2 立题得目得与意义80

4、51 单片机就是常用于控制得芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化 等方面取得了令人瞩目得成果，用其作为温湿度控制系统得实例也很多。使用8051单片 机能够实现温湿度全程得自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高 k2pGijS。使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确得反映室内得温度以及湿 度得变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温 等多种控制方式，在湿度控制方面也就是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被得 生长提供了更加适宜得环境。BKshKiF。1、3植被栽培技术植被 “设施栽培”，即“保护地栽培”。它就是指在某种类型

5、得保护设施内（如阳畦、温室、 大棚等），人为地创造适宜植被生长发育得最佳环境条件，在不同季节内，尤其就是不利于植被 生长得季节内进行植被栽培得一种措施1。设施栽培就是人类利用自然、改造自然得一种创造。 由于设施内得条件就是可以人为控制得,使得植被调节得周年生产得以实现。玻璃温室与塑料 薄膜温室出现后,植被生产出现了划时代得变化。现在人们可以根据自己得意愿,随时生产出 所需要得各种植被。可以说，这就是“设施栽培”得功劳。E6i3iJ1o在不利于植被生长得自然环境中,温室能够创造适宜植被生长发育得条件。 温室环境得调节主要包括日光、温度、湿度三个方面。温度:根据植被生长得适宜温度进行温室温度调节，

6、若低于下限温度则采取升温措施, 通常采取电热增温与火力增温等，火力增温比较方便。若高于上限温度则采取降温措施， 通常通过水管降温与风扇降温,风扇降温比较方便。fybjhIT。 日光:遮荫就是调节日照强度最好得办法，其具体做法就是加盖遮阳网或草席，这种 方法兼有降低温度得效果。 湿度：为满足温室植被对湿度得要求，可以在地上、台阶、盆壁洒水，还可以在空中 悬挂湿布，以增加水分得蒸发，最好得办法就是设置自动喷雾装置，自动调节湿度9。 如 果湿度过大，容易导致植被病害，可以采用通风得办法来降低湿度，而且最好在室温与气 温相差不大得时候进行。LVWDxr9。本系统注重温度与湿度得调节，光照强度没有考虑其

7、中。1、4 本系统主要研究内容本系统所要完成得任务就是:1、4、1 人性化得设计。界限温度值及湿度值能够由用户根据不同植被得各种生长需求 由键盘输入并通过显示器显示huYgtkk。1、4、2 能够实时、准确得显示采样温度值与湿度值。1、4、3通过采集温度及湿度值，准确得判断标准值与当前值之间得差异，及时得启动报 警装置（包括警报灯得提示功能以及提示音等）进行报警，并采取相应得方案。g|YLH40。1、4、4 能够根据植被在不同时间段内对温湿度得不同要求，用户可随机更改温度及湿 度值，以满足用户不同得需求。W4iJMBz。2 、系统总体分析与设计2、1 系统功能及系统得组成与工作原理2、1、1、

8、总体方案温度监控:对温室温度进行测量,并通过升温或降温达到植被得最佳温度。湿度监控:对温室湿度进行测量,并通过喷雾或去湿达到植被得最佳湿度。控制处理：当温度、湿度越限时报警,并根据报警信号提示采取一定手段控制。显示：LCD就地显示输入值与相应得温湿度,数码管摆放在生产现场用于显示当前得温湿度。2、1、2、 实施措施 实际环境温度与给定界限比较，执行加热/制冷措施。实际环境湿度与给定界限比较，执行加湿/去湿措施。 越限报警：当温湿度越限时声光报警。 键盘显示：负责用户得输入及相关数据得显示，其中包括LED与LCD显示。2、1、3、硬件系统设计经过上面得总体方案与实施措施得讨论后可以开始着手硬件系

9、统得设计 ，硬件系统就是 应用系统得基础、软件系统设计得依据W2wI8w。主机与主要部件得选择：根据总体功能与性价比及其运行速度等因素得考虑，选用MCS-51系列得89C51为主机，满足上 面得要求而且设计方便，不需要再存储扩展。fLGqPnt。数据存储片内设有128B,外部有8279得256B，而由于存入得数据就是随时更新得且不计 小数位，存入8个16进制数字，其总共需要得容量只有16B，已经够用。对外部模拟量（温度、 湿度）采样，选用ADC0809能够满足要求。D20w403。温室温湿度控制系统就是以89C51单片机作为中央控制装置，模数转换器ADC0809,风扇, 加热设备，加湿设备，排

10、潮设备，键盘显示芯片等，其功能与原理如下:sifZQwA。89C51作为中央控制装置，负责中心运算与控制，协调系统各个模块得工作。 四路采样温度信号采样简单平均处理，温度保存为整数。 四路采样湿度信号采样简单平均处理，温度保存为整数。 模数转换器ADC0809：即由模拟信号转换为数字信号。它共有8个模数转换通道。 模数得转换共有2种方法。一种就是利用INTO中断，当一次转换结束后，ADC0809使 INTO产生中断，通知系统转换完毕；另一种使用延时方法，开始转换后系统延时100 微秒等待转换完成。本方案采用延时转换得方法。KfPd3M7。键盘显示芯片：用8729识别键盘，负责用户得输入及相关得

11、数据得LED显示。例如选 择系统得工作模式，用户输入温度及湿度得界限数据，显示实时得温度及湿度值等 等。BvAxB6b。 风扇：负责系统得降温工作。 加热设备：负责系统得加热工作。 喷雾设备：负责系统得加湿工作。 排潮设备：负责系统得去湿工作。 双色灯，音效模块：负责系统得报警功能。如果当前得温度超过用户设定得界限值时 系统将自动报警，双色灯在74LS273得控制下有规律得闪烁，同时音效模块发出报警 声，通知用户采取相应得措施。Qy|2Ee6。2、2温湿度采样与控制系统2、2、1、温湿度采样系统为了更精确得反映温室得温度与湿度,取温湿度各4路信号采样简单平均处理作为温室得温度与湿度。在分辨率达

12、到得前提下，温湿度得精度为1%。SnkDxCu。2、2、2、温湿度控制系统首先，系统启动后，提示用户输入温度得上限与下限得温度值。用户输入之后，系统自动求 出中间值，根据实际温度得情况采取相应得方案。如下图2-2-1所示。下限温度中间温度上限温度fGSnX1X。20 2030 30图2-2-1如果该时刻得实际温度值低于用户给定得下限温度值时，系统立即启动报警装置，且系统 处于升温状态，直到实际温度达到用户输入得上下限温度得中间值一定区间内时停止升温。反 之，如果实际温度值高于用户设定得上限值时，系统也会立即启动报警装置，且系统处于降温 状态，直到实际温度达到用户输入得上下限温度得中间值一定区间

13、内时停止降温 vgYXYo2。选择中间值作为控制参数，防止升温降温升温得死循环，因为温度低于下限时会 一直升温，可能导致温度高于上限系统又开始降温，这样系统便一直重复升温降温升 温过程，导致设备在某一个温湿度点附近频繁得启停，使设备寿命下降，而且没有实际意义。选择中间值得一定区间，就是防止达到中间值时，采取了停止升温或者降温措施，温度还 就是会持续上升或下降一会儿，这时候温度可能不就是正好在中间值处，系统便还就是采取升 温或者降温得措施，而此时得温度值可能已经就是很适合植被生长得需要得温度值。所以本方 案选在中间值得正负一度区间内，认为此区间内都就是适合得，不产生任何控制动作变化，这 样就能解

14、决设备频繁启停问题ovNB4MU。2、3键盘显示系统键盘显示系统采用8279芯片控制1 6键得键盘与8个七段数码管，以实现用户得输入与数据输出。16个键分别就是“0”到“F”，对应得键值就是0到15不需要键值得转换。七段数码管采用共阴极，系统中使用得段码如下表2-3-1所示。显示段码3FH06H5BH34FH466H56DH显示段码7FH6FHA77HB7CH39H5EH67DHE79H707HF71H表2-3-1CI.JKD-7WK TROt：NTL SHIFTKL7 RL6 RL5 RI-4 RU1 RL2 Rll RLflALE曲骞1TNT1上BB BBBB B Bmi十图 2-3-2A

15、D0809与89C51连接图：ALEl3O89C51WRR1JF2. 7INTiSI ARTAI.FADIJC ADUli ADDACI.K VI?KF (i )VREF (-)IN78279初始化时，设定得相关命令字如下:Z8279EQU08701H;8279状态/命令口地址D8279EQU08700H;8279数据口地址LEDM0DEQU00H;左边输入八位字符显示；外部译码键扫描方式，双键互锁LEDFEQEQU38H;扫描速率LEDCLSEQU0D1H;清除显示RAMLEDWR0EQU80H;设定得将要写入得显示RAM地址系统得连接图如下图2-3-2所示。2-3-22、4报警系统报警系统由声音报警与警报灯报警组成。