基于单片机的温湿度自动控制系统方案.doc

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1、目录摘要IAbstractII第一章、绪论11.1课题背景11.2立题的目的和意义11.3植被栽培技术11.4本系统主要研究容2第二章、系统总体分析32.1总体方案设计32.2硬件的选择5第三章、硬件系统设计73.1中央控制模块73.1.1单片机at89c51简介73.1.2时钟电路103.1.3复位电路113.2键盘识别模块123.2.18279可编程键盘/显示器接口芯片简介123.2.2电路设计143.3温湿度采样模块143.3.1温度采样153.3.2湿度采样173.4逐次逼近式A/D转换模块193.4.1ADC0809

2、简介193.4.2ADC0809的工作过程203.5显示模块213.5.1LCD1602简介213.5.2LED简介223.5.3LCD1602的显示操作223.6动作执行模块263.6.1光电耦合器PC817263.6.2电路设计273.7报警模块273.8其它元件功能简介283.8.1锁存器74LS373283.8.2D触发器29第四章、软件系统设计314.1系统初始化模块314.2键盘显示模块324.3采样转换模块334.4温湿度控制模块34结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

3、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37致38参考文献39附录A系统原理图40附录B系统源程序41第一章、绪论1.1课题背景改革开放以来，人们对生活质量的要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必须有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿

4、度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法，而且其应用十分广泛。1.2立题的目的和意义8051单片机是常用于控制的芯片，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的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映温室的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限围保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将

5、此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。1.3植被栽培技术植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节，尤其是不利于植被生长的季节进行植被栽培的一种措施。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施的条件是可以人为控制的，使得植被的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄膜温室出现后，植被生产出现了划时代的变化。现在人们可以根据自己的意愿，随时生产出所需要的各种植被。可以说，这是“设施栽培”的功劳。在不利于植被生

6、长的自然环境中，温室能够创造适宜植被生长发育的条件。温室环境的调节主要包括日光、温度、湿度三个方面。·温度：根据植被生长的适宜温度进行温室温度调节，若低于下限温度则采取升温措施，通常采取电热增温和火力增温等，火力增温比较方便。若高于上限温度则采取降温措施，通常通过水管降温和风扇降温，风扇降温比较方便。·日光：遮荫是调节日照强度最好的办法，其具体做法是加盖遮阳网或草席，这种方法兼有降低温度的效果。·湿度：为满足温室植被对湿度的要求，可以在地上、台阶、盆壁洒水，还可以在空中悬挂湿布，以增加水分的蒸发，最好的办法是设置自动喷雾装置，

7、自动调节湿度。如果湿度过大，容易导致植被病害，可以采用通风的办法来降低湿度，而且最好在室温与气温相差不大的时候进行。本系统注重温度和湿度的调节，光照强度没有考虑其中。1.4本系统主要研究容本系统所要完成的任务是：·人性化的设计。界限温度值及湿度值能够由用户根据不同植被的各种生长需求由键盘输入并通过显示器显示。·能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。·通过采集温度及湿度值，准确的判断设定值与当前值之间的差异，及时的启动报警装置（包括警报灯的提示功能以及提示音等）进行报警，同时采取相应的措施调整当前值。如：在检测出当前值高于设定

8、的上限值时，系统会自动执行相应的降温措施，直至温度降到合适温度。·根据植被在不同时间段对温湿度的不同要求，用户可随机更改温度及湿度值，以满足用户不同的需求。第二章、系统总体分析2.1总体方案设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感性和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A