基于单片机的温湿度检测控制系统设计

编号:毕业论文(设计)题目基于单片机的温湿度监测控制系统设计指导教师杨光军学生姓名李瑞涛学号200811705106专业机械设计制造及其自动化教学单位德州学院机电工程系（盖章）二O一二年五月十日德州学院毕业论文（设计）开题报告书2012年1月10日院（系）机电工程系专业机械设计制造及其自动化姓名李瑞涛学号200811705106论文（设计）题目基于单片机的温湿度监测控制系统设计一、选题目的和意义环境的监测与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。由于应用的场合不同监测对象的不同，其系统设计也是千差万别。在实际生活中此类系统有着广泛的应用，室温环境检测系统中温度和湿度是两个重要的显示和分析指标，必须定期抽样检查室温环境温度和湿度，以便采取相应的措施。89C51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，用其作为温湿度检测控制系统的实例也很多。使用89C51单片机能够实现温湿度全程的自动检测与控制，而且89C51单片机易于学习、掌握，性价比高。使用89C51型单片机设计温湿度检测控制系统，可以及时、精确的反映室内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、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境。二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势目前国内外的温湿度检测使用的温湿度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛加之单片机和大规模集成电路技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的单片数据采集系统。基于单机片的温湿度监测控制系统的设计研究较少。随着经济和社会的不断发展，人们对自己的生活环境越来越严格。特别在温室大棚中，对温湿度要求更为严格。基于单片机的温湿度监测控制统设计，将对环境的温湿度监测控制系统做详细的设计与实现。采用高性能的控制芯片89C51，高精度数字温湿度传感器AM2301。向模块化、高速化、智能化的单片机数据采集系统靠近。将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境,符合植物的生活环境要求，具有良好的发展前景。三、课题设计方案[主要说明：研究（设计）的基本内容、观点及拟采取的研究途径和方法。]研究设计的基本内容和观点温度检测控制：对温室温度进行测量，并通过升温或降温达到最佳温度。湿度检测控制：对温室湿度进行测量，并通过喷雾或去湿达到最佳湿度。控制处理：当温度、湿度越限时声光报警，根据报警信号提示采取一定手段自动控制。显示：1602LCD显示相应的温湿度。人性化的设计：根据植物的生活需求，把温湿度值控制在一定的范围内。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，准确的判断标准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，并采取相应的控制方案。研究途径和方法：通过查阅图书管和网络搜集相关资料，并根据专业课中学习到的相关知识，系统的、全面的组织材料，确定设计思路。一方面通过系统的学习51单片机以及Keil软件的使用和AM2301数字温湿度传感器的资料分析与研究确定编程思路，另一方面通过实物模拟，查看应用效果，最终达到设计的总体要求。四、计划进度安排[主要说明：起止时间及分阶段的进度要求。]起止时间2011.11.3----2012.1.20确定设计（论文）题目及撰写开题报告：指导教师指导学生对所选择的课题进行调研，完成毕业设计（论文）开题报告。2012.1.21----2012.3.30毕业学生查询相关资料、进行课题研究，在已完成研究的基础上，撰写毕业设计（论文），完成设计（论文）初稿。2012.4.1----2012.4.15系工作领导小组进行毕业设计（论文）中期检查，检查毕业生设计（论文）完成的进度与质量过程。并提交期中检查表。2012.4.16----2012.4.30指导教师审阅学生设计（论文），提出修改意见。毕业生根据指导教师的修改意见进行设计（论文）修改，并最终定稿。2012.5.4----2012.5.10将设计（论文）交于评阅教师进行评阅，毕业生根据评阅教师意见，进一步修改设计（论文），准备答辩。五、主要参考文献[1]林国汉.基于单片机的温度控制系统设计[J].微计算机信息，2009（25）[2]易顺明.基于单片机的大棚温湿度控制系统设计[J].现代电子技术,2011(7)[3]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社2008.[4]Atmel.Atmel89C51MicrocontrollersHardwareManual,2010.[5]陈桂友,柴远斌.单片机应用技术[M].北京：机械工业出版社,2008.指导教师意见及建议：签名：年月日教学单位领导小组审批意见：组长签名：年月日德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化2012年04月12日毕业论文（设计）题目：基于单片机的温湿度检测控制系统设计学生姓名李瑞涛学号200811705106指导教师杨光军职称讲师计划完成时间：2012年5月8日毕业论文（设计）的进度计划：2011.12.15-2.10进行课题的搜集资料，初步确定课题2012.3.1-3.31整理材料，理清思路，确定论文的研究方向，开始撰写论文2012.4.1-4.20完成初稿，交由指导老师审核，并修改初稿完成中期检查表2012.4.10-5.9修改论文，确定最终的论文，准备毕业答辩2012.5.9-5.19参加论文答辩完成情况：到现在为止，我通过查找资料学到了很多专业知识。我的毕业设计基本已经完成，从论文题目的制定到初稿的完成，在这期间，我查阅了大量的资料和相关的技术手册，学到了很多，收获了很多。我清楚地认识到发现问题的实质是坚决问题的关键。指导教师评议（指出优点和不足，如有其它建议，可另附页）签名：年月日备注：目录摘要........................................................................11引言........................................................................11.1课题背景...................................................................11.2立题的目的和意义...........................................................11.3国内外的研究现状和发展趋势.................................................11.4本系统主要研究内容.........................................................22系统总体设计................................................................22.1系统功能设计...............................................................22.2系统设计原则...............................................................22.3系统的组成和工作原理.......................................................33系统硬件设计................................................................53.1单片机系统设计.............................................................53.2传感器的设计...............................................................83.3液晶显示装置设计..........................................................103.4光声报警系统与温湿度控制系统设计..........................................124软件系统设计...............................................................144.1初始化模块................................................................154.2温湿度检测模块............................................................154.3温湿度判断控制模块........................................................154.41602液晶显示模块.........................................................164.5报警模块..................................................................164.6系统整体软件程序..........................................................16总结........................................................................16参考文献:.....................................................................16谢辞........................................................................16德州学院机电工程系2012届机械设计制造及其自动化专业毕业论文（设计）1基于单片机的温湿度检测控制系统设计李瑞涛(德州学院机电系,山东德州253023)摘要:本文利用89C51单片机设计一个温室大棚的温湿度检测控制系统，对室内的温湿度进行检测控制并实时显示。其中温湿度传感器采用AM2301数字温湿度传感器，通过89C51单片机的处理把温湿度值显示在1602液晶上。并实时判断温湿度值是否满足设定的温湿度范围，若超出设定范围，通过89C51启动温湿度控制系统，达到恒温恒湿的目的。关键字：89C51；AM2301；1602液晶显示；温湿度控制系统1引言1.1课题背景随着经济和社会的不断发展，人们对生活质量要求显著提高。对植被也要求越来越严格，如何种植出品种优良的植物，一直是人们研究的话题。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。以前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，就必需有一套科学的，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立题的目的和意义环境的监测与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。由于应用的场合不同监测对象的不同，其系统设计也是千差万别。在实际生活中此类系统有着广泛的应用，室温环境检测系统中温度和湿度是两个重要的显示和分析指标，必须定期抽样检查室温环境温度和湿度，以便采取相应的措施。89C51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，用其作为温湿度检测控制系统的实例也很多。使用89C51单片机能够实现温湿