单片机温室大棚温湿度控制系统设计

成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）论文题目：基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计教学点：重庆科创职业学院指导老师：孙庆玲职称：讲师学生姓名：李志明学号：10124412017专业：机电一体化成都电子机械高等专科学校成教院制2012年3月1日成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书题目：基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计任务与要求：本设计是基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计，它是以单片机STC89C52为设计基础，应用在温室大棚里，从而简化了人工在温室中的复杂操作和人工测试带来的不足。时间：2011年12月15日至2012年3月15日共12周教学点：重庆科创职业学院学生姓名：李志明学号：10124412017专业：机电一体化指导单位或教研室：重庆科创职业学院指导教师：孙庆玲职称：讲师成都电子机械高等专科学校成教院制成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）毕业设计(论文)进度计划表日期工作内容执行情况指导教师签字12月15日至12月25日选题12月26日至1月2日论文提纲写作1月3日至2月15日论文提纲写作2月15日至2月29日二稿写作3月1日至3月10日定稿并上交论文的电子文稿3月10日至3月15日做好论文评阅准备教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）摘要本课题设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，其中涉及到STC89C52单片机、DS-18B20数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及LCD1602显示器等元件，从而实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。该系统运行可靠，成本低。系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。关键词:STC89C52单片机、数字温度传感器、ULN-2003A、自动控制、自动检测成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）AbstractSubjectdesigntemperatureandhumidityalarmcircuittheM4QA045motordrivecircuit,heaterdrivecircuit,whichinvolvestoSTC89C52single-chip,theDS-18B20digitaltemperaturesensor,relayandM4QA045ofmotor,theULN-2003Achip,humidityresistance,andLCD1602monitorsandothercomponents,inordertoachievethegreenhousetemperatureandhumiditycontrolandalarmsystems,tosolvethegreenhousetemperatureandhumidityofthemanualcontroltestingerror,andtime-consumingandlowefficiency.Thesystemisreliableandlowcost.Systemthroughthecollection,greenhousetemperatureandhumidityparametersandgettheparameterstoautomaticallyadjustthetemperatureandhumidity,tothepurposeoftheautomaticcontrolofthegreenhouse.Promotethegrowthofcrops,therebyincreasingtheyieldofthegreenhouse,andbringgoodeconomicandsocialbenefits.Keywords:STC89C52,microcontroller,digitaltemperaturesensorinDS-18B20,theULN-2003Achip,greenhouse,automaticcontrol,automaticdetection成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）目录第一章绪论.............................................................1第一节选题背景.........................................................1第二节选题意义.........................................................2第二章系统硬件电路的设计................................................3第一节系统硬件构成及其测控原理.........................................3一、系统硬件电路整体框架图............................................3二、系统整体电路图....................................................3三、系统工作原理......................................................4第二节单片机的选择.....................................................5一、单片机概述........................................................5二、STC89C52单片机的引脚说明.........................................6三、STC89C52单片机最小系统...........................................9第三节温湿度报警系统..................................................10一、IDS18B20简介....................................................10二、DS18B20的性能特点...............................................10三、温度调节模块设计.................................................12四、湿度调节模块设计.................................................14第三章温室大棚控制系统软件设计.........................................15第一节KEILC51软件系统................................................15一、系统概述.........................................................15二.、KeilC51单片机软件开发系统的整体结构...........................15三、使用独立的Keil仿真器时，注意事项................................16四、KeilC51单片机软件基本操作步骤..................................16第二节温室大棚控制系统程序设计........................................17一、整体系统框架图...................................................17二、LCD1602显示模块程序设计.........................................18三、PWM程序设计.....................................................19第四章调试中遇到的问题.................................................20结论...................................................................21谢辞...................................................................22参考文献................................................................23成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计）（基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计）1第一章绪论第一节选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度和湿度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温湿度有着密切的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温湿度的因素。温湿度不但对于工业如此重要，在农业生产中温度的监测与控制也有着十分重要的意义。我国人多地少，人均占有耕地面积更少。因此，要改变这种局面，只靠增加耕地面积是不可能实现的，因此我们要另辟蹊径，想办法来提高单位亩产量。温室大棚技术就是其中一个好的方法。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度对生物生长的约束。而且，温室大棚能克服环境对生物生长的限制，能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，使季节对农作物的生长不再产生过度影响，部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。由于温室大棚能带来可观的经济效益，所以温室大棚技术越来越普及，并且已成为农民增收的主要手段。随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温湿度控制便成为一个十分重要的课题。传统的温湿度控制是在温室大棚内部悬挂温度计和湿度计，通过读取温度值和湿度值了解实际温湿度，然后根据现有温湿度与额定温湿度进行比较，看温湿度是否过高或过低，然后进行相应的通风或者洒水。这些操作都是在人工情况下进行的，耗费了大量的人力物力。现在，随着国家经济的快速发展，农业产业规模的不断提高，农产品在大棚中培育的品种越来越多，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。温室大棚的建设对温湿度检测与控制技术也提出了越来越高的要求。今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化已成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。采用单片机来对温湿度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温湿度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。因