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1、 . 编号信息职业技术学院毕业论文题 目多功能温室检测控制系统设计学生学 号院 系电子工程学院专 业栽培生产班 级指导教师顾问教师28 / 34摘要摘要正文输入课题背景课题设计课题结果温室环境系统是一个多变量、非线性、时变和滞后的系统。其中，温度和湿度的变化是最基本的因子，对农业作物影响最为显著。本文以AT89C51单片机为核心，选用DS18B20温度传感器和Al2O3型湿度传感器，设计实现了温室大棚温、湿度测控系统。系统由主程序、数据采集与显示、温湿度参数设置、执行机构控制、报警等模块组成。与传统测试系统相比具有结构简单、体积小、成本低、通用性好、易于实现等特点。关键词：AT89C51；温度
2、传感器；湿度传感器；A/D转换Abstract英文摘要正文输入格式刷This system takes the AT89C51 singlechip as the control core, using the temperature sensor AD590 to carry on real-time gathering and controlling to the greenhouse of vegetables, so it can realizes auto-control to the greenhouses temperature. This system contains the
3、 miniature singlechip system module, the temperature gathering module, the heatermodule, the drop-temperature module, the key pressed module and the display module. The gathering temperature or the setting temperature is displayed through the seven-seg LED. It can be established new temperature valu
4、e in the greenhouse through pressing buttons, when this temperature value is higher than the gathering temperature value, then makes the heater work in order to achieve the defined value; Otherwise, the heater knocks off, and opens the ventilator as fast as to achieve the supposed temperature. It wi
5、ll be effective and reliable to exam and control the temperature of the greenhouse by using this system, thus guarants the crop growing fine under the best temperature condition, and enhances the crops quality and output.Keywords:Single chip; Temperature sensor; Temperature control; Temperature disp
6、lay; Keyboard entry; Greenhouse目 录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1课题研究背景11.2 课题设计要求1第二章系统硬件设计32.1单片机最小系统设计32.1.1 AT89S52芯片性能32.1.2 AT89S51最小硬件系统32.1.3 时钟42.2 液晶显示电路设计42.3温度检测电路设计52.3.1 温度传感器介绍56AD590其有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。可广泛应用于各种冰箱、粮仓、空调、冰库、工业仪器配套和各种温度的测量和控制等领域。62.3.2 温度传感器电路设计6第三章系
7、统软件设计83.1系统程序框图83.2温度检测程序设计83.2.1 DS18b20编程规则83.2.2 温度检测程序框图9第四章系统调试104.1 温度检测104.2湿度检测调试12第五章总结与展望145.1总结145.2展望14致16参考文献17附录1 系统硬件电路19附录2 程序源代码20第一章 绪论1.1课题研究背景温室是观赏植物栽培生产中必不可少的设施之一，不同种类观赏花卉对温度与湿度等生长所需条件的要求也不尽一样，为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境，以提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。随着现代科技的发展，电子计算机、微控制器已用于控制温室环境。系统可自
8、动控制加热、降温、通风。根据需要，通过按键将温度、湿度等信息输入MCU，根据情况可随时调节环境。温室环境自动化控制系统在大型现代化温室的利用，是设施栽培高新技术的体现。从选题表中复制，演示，第一章至少2页1.2 课题设计要求正文部分奇偶页演示本设计主要是要完成对温室温度、湿度等参数的自动检测、显示、控制以与存储、报警的过程。先通过放置在温室的温湿度传感器对温度、湿度进行定时巡回检测，然后把收集到的数据传送给微处理器（AT89C51），微处理器通过对采集到的信号进行分析比较。若测量温湿度在给定的温湿度安全围则表明所测环境温湿度正常，各工作器件可在此环境中继续工作；若测量温湿度不在给定的温湿度安全
9、围，则相应报警系统工作，发出报警，说明所测环境温湿度需要调整，并通过按键控制温湿度参数的调整。最后将采集的温湿度参数在液晶模块上显示或直接传到上位机显示、存储。第二章 系统硬件设计2.1单片机最小系统设计本系统采用Atmel公司所生产的MCS51系列中的AT89C51单片机4。AT89C51单片机小系统如图3.1所示：图3.1 单片机小系统2.1.1 AT89S52芯片性能AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATME
10、L高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案2.1.2 AT89S51最小硬件系统本系统采用Atmel公司所生产的MCS51系列中的AT89C51单片机4。AT89C51单片机小系统如图3.1所示：图3.1 单片机小系统2.1.3 时钟AT89C51部已具备振荡电路，只要在接地引脚上面的两个引脚（即19、18脚）连接简单的石英晶体即可。AT89C51的时钟频率为12MHz。2.2 液晶显示电路设计译码IC与温度
11、显示的电路图如图3.4所示。显示部分的工作原理是，它将温度转换的数字量，即温度值，经由AT89C51的P1口由两个译码IC输出并分别送入两个七段数码管显示8，这两个LED都是共阳极的。图3.4 译码IC与温度显示2.2.1 译码IC 7447BCD码转换成7段LED数码管的译码驱动IC，如图3.5所示，首推7447系列，包括7446、7449、74LS499。其中的7446与7447输出低电平驱动的显示码，用以推动共阳极7段LED数码管；而7448与74LS49输出高电平驱动显示码，用以推动共阴极7段LED数码管，7446、7447与7448的引脚一样（双并排16pins）。7447引脚说明：
12、1、D、C、B、A：BCD码输入引脚。2、a、b、c、g：7段数码管输出引脚。3、/LT：本引脚为测试引脚，当接高电平时，所连接的7段LED数码管全亮。正常显示下应接低电平。4、/RBI：本引脚为涟波淹没输入引脚，正常显示下应接低电平。5、/BI和/RBO：本引脚为淹没输入或涟波淹没输出引脚，正常显示下应接低电平。图3. 5 译码IC 74472.3温度检测电路设计2.3.1 温度传感器介绍AD590电流输出型两端温度传感器AD590是AD公司利用PN结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器.（热敏器件）AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：
13、1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：mA/K式中：流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T热力学温度，单位为K。2、AD590的测温围为-55+150。3、AD590的电源电压围为4V30V。电源电压可在4V6V围变化，电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。4、输出电阻为710MW。5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55+150围，非线性误差为0.3。AD590温度感测器是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流,在8051的各种课本
14、中常看到它,相当常用到。 图3-5-1 AD590管脚与电路符号AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到需要的温度值，根据特性分档，AD590的后缀以I、J、K、L、M表示。AD590L、AD590M一般用于精密温度测量电路，其电路外形如上图1所示，它采用金属壳3脚封装，其中1脚为电源正端V+，2脚为电流输出端I，3脚为管壳，一般不用。如图3-5-1所示在被测温度一定时，AD590相当于一个恒流源，把它和530V的直流电源相连，并在输出端中接一个1K的恒值电阻，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此时电阻两端将会有1mv/K的电压信号，数字显示温度计的设计。AD590其有线性优良、性能稳定、灵敏度高、无需补偿、热容量小、抗干扰能力强、可远距离测温且使用方便等优点。可广泛应用于各种冰箱、粮仓、空调、冰库、工业仪器配套和各种温度的测量和控制等领域。AD590的输出电流值说明如下：其输出电流是以绝对温度零度（-273）为基准，每增加1，它会增加1A输出电流，因此在室温25时，其输出电流IOUT=（273+25）=298A。2.3.2 温度传感器电路设计演示：每章开头都是从奇数页开始，奇数页页眉设置2.4 按键扫描电路图3.6是键盘扫描的电路图，其中7492210是键盘扫描IC。键盘扫描电路的原理是，将键盘接在一个键盘扫描IC 74922上，当在键盘上按下键时，相关的
