基于单片机温度、湿度控制

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1、基于单片机温度、湿度控制【摘要】本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的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。该系统可自动控制加热、降温、加湿、通风。根据需要，通过键盘将信息输入中央管理室，根据温室情况可随时调节环境温湿度。温室环境自动控制系统在大型现代化温室的利用，设施栽培高新技术的体现。【关键词】ADC0809数模转换；温度；湿度；单片机1•系统功能该系统主要实现温度湿度进行采集控制，主要由温度、湿度监控模块、采样模块、键盘显示模块、报警模块五部分组成。首先，通过温度

2、湿度采样模块从空气中进行采集，通过89C51处理之后由键盘显示模块显示是否达到极限值，若超过给定温度值范围，则通过报警模块进行提示，若温度湿度值太低，则需要温度湿度监控模块进行加热或加湿，若温度湿度值太高则需要温度湿度监控模块进行降温或去湿。2.硬件系统的总体设计温室温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置、模数转换器ADC0809.报警模块、键盘显示芯片等其功能和原理如下：1）89C51作为中央控制装置：负责中心运算和控制，协调系统各个模块的工作。2）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。模数的转换共有2种方法。一种是利用INTO中断，当一

3、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的方法。3）报警模块：负责系统的报警功能。如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动报警，双色灯在74LS273的控制下有规律的闪烁，同时音效模块发出报警声,通知用户采取相应的措施。4）键盘显示芯片:用8729识别键?负责用户的输入及相关的数据的LED显示。例如选择系统的工作模式，用户输入温度及湿度的界限数据，显示实时的温度及湿度值等等。2.1键盘显示系统键盘显示系统采用8279芯片控制16键的键盘和8个七段数码管，以实现用户的输入与数据输出。

4、16个键分别是“0”到，对应的键值是0到15不需要键值的转换。七段数码管采用共阴极，系统中使用的段码如表1所示。8279初始化时，设定的相关命令字如表2所示。2.2键盘显示系统的连接图2.3报警系统(1)声音报警通过P1.0口接SD口控制系统的音效模块发声，用CPU控制P1.0产生一定频率的方波就可以实现音效模块的发声。音效模块是一个带有扬声器的放大电路。如图4所示。向74LS273交替发送OFOIT、OFFH,或OFH、OFFH,以实现LED灯红/灭交替或绿/灭交替，这时我们就看到了闪烁的效果。在LED灯闪烁的同时，声音报警也会同时启动，可采用延时的方式来延长声音报警的声音。3.2采集模块

5、采样转换模块是本系统中的核心模块之一，它负责完成温度和湿的测量及模拟量转换为数字量的全过程，这也是它为什么重要的原因。系统每次转换前ADC0809的IN0-IN7送个任意数，表示开始转换，结果是一个数字量，将其转化为#BCD码，送显示程序显示，并将数值返回给主函数。湿度也可以通过此种方法观察变化，得出相应的结论。为了更精确的反映系统的温度和湿度，本系统对四路采样信号作平均处理，并将处理后的数值作为温室的温湿度，其过程如图7所示。3.3键识别模块3.4LED显示模块3.5温湿度控制模块温湿度判断控制模块也是系统的核心模块之一，所谓判断控制模块，就是对用户输入的温度和湿度与当前温室内的实际温湿度

6、进行比较，先进行判断，然后再进行控制，控制模块是决定系统将要进行什么工作的。如温度高于上限时需要降温，低于下限时需要升温，同时还要启动警报等等。温湿度断控制部分的程序整体思路如图10所示。4•仿真分析结果使用Proteus软件进行单片机系统仿真设计，是虚拟仿真技术和计算机多媒体技术相结合的综合运用，在PROTEUS绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX,可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。依次按如下过程进行调试：1）智能原理图设计（ISIS）；2）完善的电路仿真功能（Prospice）；3）独特的单片机协同仿真功能（VSM）o作者简介：贾德旺（1983

7、—）,男，甘肃通渭人，大学本科，甘肃畜牧工程职业技术学院讲师，从事《电子技术》、《EDA》、《单片机》、《信号与系统》教学，研究方向：电路设计、信号处理。