毕业设计-温室大棚温度湿度自动控制系统设计

烟台南山学院毕业论文题目：温室大棚温度湿度自动控制系统设计姓名：所在学院：计算机与电气自动化学院所学专业：自动化班级：08级自动化01班学号：200807009706指导教师：完成时间：2012年3月12日烟台南山学院毕业论文（设计）任务书论文题目温室大棚温度湿度自动控制系统设计院部计算机与电气自动化专业自动化班级08自动化本科1班毕业论文（设计）的要求在此系统中，温湿度传感器获得所测环境中的检测温湿度信号，信号处理和放大后，由A/D转换器转换成数字信号进入单片机内部，显示于LED显示器上。单片机将给定的温湿度安全范围与测量的温湿度相比较，若测量温湿度在给定的温湿度安全范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范围内，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。同时此系统设有看门狗电路模块，可以起到程序正常运行的作用。毕业论文（设计）的内容与技术参数蔬菜大棚温湿度湿度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS373、A/D转换器0809、湿度传感器、温湿度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温湿度的检测与控制，从而有效提高蔬菜的产量。内容：（1）安全温湿度范围为-30—50℃，最小区分度为1℃，标准温湿度≤1℃。（2）温湿度控制的静态误差≤1℃。（3）用十进制数码管显示所测环境温湿度。（4）由于单片机无操作系统，若程序出现异常无法正常工作，故本系统采用了一个硬件看门狗来监视程序运行。毕业论文（设计）工作计划2011.11看关于单片机原理的书籍；2011.12看关于温湿度传感器和信号处理器的有关书籍；2012.01看有关显示电路，看门狗电路和报警电路的书籍；2012.02看有关汇编及C语言编程的书籍；2012.02制定开题报告；2012.03开始编写论文：a编写所用到的各种元器件的原理和简单介绍b完成主题设计思路完成电路图设计；2012.04编写主程序；2012.04完成设计总结接受任务日期2011年11月25日要求完成日期2012年4月15日学生(签名)2011年11月25日指导教师(签名)年月日院长(主任)(签名)年月日摘要温室大棚温度湿度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS373、A/D转换器0809、湿度传感器、温湿度传感器DS1820、RAM6264存储器、掉电保护、LED显示器和报警电路等构成，实现对温室大棚温湿度的检测与控制，从而有效提高温室的产量。本文基于AT89C51的温室大棚温度湿度控制系统设计,讨论了温室大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理，进行了可行性论证。给出了电路图和程序流程图并附有源程序。由于利用了单片机及数字控制系统的优点，系统的各方面性能得到了显著的提高。可广泛应用温室塑料大棚、物资仓库、食品加工、热处理、冶金以及其他行业的温湿度检测及显示、报警等。该系统由于使用集成温湿度传感器DS1820和性价比较高的单片机AT89C51,具有系统性能稳定可靠、功耗低、成本低、测量准确、传输距离远、维护简单等优点，在其他实际工作中，有一定的实用和参考价值。关键词：AT89C51单片机；温湿度传感器；A/D转换器；LED显示器；报警电路AbstractVegetablescanopytemperatureandhumidityautomaticcontrolsystemconsistsofthemaincontrollerAT89C51single-chip,parallelportexpansionchip8255,74LS373andA/Dconverter0809,humiditysensor,thetemperaturesensor,solid-staterelay,theDS1820RAM6264,powerfailsafeguardandledsdisplayandalarmcircuit,etc.Toachievethevegetablegreenhousetemperatureandhumiditytestingandcontrol,toimprovethevegetable'sproduction.Inthispaper,thespecificdesign,discussedthedetectionofvegetablegreenhouse'stemperatureandhumidityandcircuitcontrolprinciple,carriedoutafeasibilitydemonstration.Schematicdiagramisgiventogetherwithsourcecodeandprocedures.TheuseoftheMCUandtheadvantagesofdigitalcontrolsystem,allaspectsofthesystemperformanceissignificantlyimproved.Keywords:temperatureandhumiditysensors;Humiditysensors;Rapiddetection;A/Dconverter;TheLEDdisplay;Alarmcircuit;Solidstaterelays.目录1绪论....................................................................11.1课题背景.............................................................11.2总体要求............................................................11.3具体要求............................................................11.4设计思路............................................................11.5温室大棚计算机控制的概况............................................12系统组成与工作原理.......................................................32.1系统的硬件总体结构框图..............................................32.2系统的工作原理......................................................33系统主要硬件电路模块设计.................................................43.1AT89C51单片机结构组成..............................................43.2AT89C51的复位电路..................................................53.3数据存储器的扩展.....................................................63.4八路温湿度采集电路...................................................83.5八路温湿度选择电路...................................................93.6单路温湿度处理电路...................................................93.7A/D转换电路........................................................103.8电源稳压电路........................................................113.9声光报警电路........................................................123.10看门狗电路.........................................................123.11显示电路...........................................................133.12数字温湿度传感器DS1820和湿度检测电路..............................153.12.1DS1820的主要特性.............................................153.12.2DS1820内部结构...............................................153.12.3DS1820的工作原理..............................................163.12.4DS1820使用中注意事项..........................................173.12.5湿度检测电路..................................................174系统的软件设计..........................................................184.1主程序模块设计......................................................184.2数据采集模块设计....................................................184.3数据处理模块设计....................................................194.4报警模块设计........................................................204.5显示模块设计........................................................20结束语.....................................................................21致谢.....................................................................22参考文献...................................................................23附录.....................................................................2411绪论1.1课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。单片机有两种结构：一种是在通用微型计算机中广泛采用的，程序存储器和数据存储器共用一个存储器空间的结构，称为“冯·诺依曼”结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为“哈佛”结构，目前的单片机采用此