发布时间 : 星期六 文章基于单片机的温室温湿度控制系统的设计 毕业论文最终版含全部源程序 - 图文更新完毕开始阅读13b1ba1aa417866fb94a8e09
目 录
第一章 绪论 ............................................... 1
1.1课题研究的背景 ................................................ 1
1.2课题的国内外概况 .............................................. 1
1.2.1温度系统的国内外概况 ..................................... 1 1.2.2湿度控制的国内外概况 ..................................... 2 1.3课题研究的意义 ................................................ 3 1.4课题研究的主要内容 ............................................ 3 1.5课题研究的实现原理 ............................................ 4
第二章 系统总体方案设计 ................................... 6
2.1功能要求 ...................................................... 6 2.2设计思路 ...................................................... 6 2.3方案选择 ...................................................... 7
2.3.1传感器选择方案 ........................................... 7 2.3.2显示器选择方案 ........................................... 8 2.3.3单片机主芯片选择方案 ..................................... 8 2.4系统总体设计组成及框图 ........................................ 9 2.5系统整体电路图 ............................................... 10
第三章 系统硬件设计 ...................................... 11
3.1概述 ......................................................... 11 3.2主控模块设计 ................................................. 11
3.2.1 STC89C52芯片的简介 ..................................... 11 3.2.2主控模块电路原理图 ...................................... 12 3.3 DHT11传感器模块设计 ........................................ 14
3.3.1 DHT11传感器简介 ........................................ 14 3.3.2 DHT11传感器模块电路设计 ................................ 15 3.4 12864液晶显示模块设计 ...................................... 16
3.4.1 12864液晶显示屏简介 .................................... 16 3.4.2 12864液晶显示模块电路原理图 ............................ 16 3.5报警模块 ..................................................... 17
3.5.1 蜂鸣器介绍 ............................................ 17 3.5.2 蜂鸣器报警模块电路原理图 .............................. 18 3.6继电器控制模块 ............................................... 18
3.6.1继电器的介绍 ............................................ 18 3.6.2继电器控制模块电路原理图 ................................ 20 3.7时钟模块 ..................................................... 21
3.7.1DS1302时钟芯片简介 ...................................... 21 3.7.2时钟模块电路原理图 ...................................... 22 3.8矩阵键盘控制模块 ............................................. 23
3.8.1矩阵键盘的简介 .......................................... 23 3.8.2矩阵键盘控制模块电路原理图 .............................. 23 3.9辅助模块 ..................................................... 25
3.9.1电源总开关模块 .......................................... 25 3.9.2电平转换模块 ............................................ 25
第四章 系统软件设计 ...................................... 26
4.1概述 ......................................................... 26 4.2系统初始化模块 ............................................... 27 4.3串口模块 ..................................................... 28 4.4矩阵键盘模块 ................................................. 29 4.5温湿度控制模块 ............................................... 30 4.6报警模块与继电器控制模块 ..................................... 32 4.7 12864液晶显示模块 ........................................... 33 4.8时钟模块（附加功能） ......................................... 33
第五章 系统分析与调试 .................................... 35
5.1硬件电路的调试 ............................................... 35 5.2功能模块的调试方案 ........................................... 36
第六章 总结 .............................................. 39 参考文献 .................................................. 40 附录一：外文文献以及中文翻译 .............................. 41 附录二：程序 .............................................. 50 附录三：系统整体电路图 .................................... 62 附录四：实物图 ............................................ 63 谢 辞 .................................................... 64
天津**大学本科生毕业设计（论文）
第一章 绪论
1.1课题研究的背景
温湿度与人类的生活发展密不可分。我国是个农业大国，农产品贸易在我们经济发展中占了举足轻重的位置。在我国，特别是近些年来我们的农产品出口量一直保持着增长的趋势。随着世界贸易的展开，国际竞争越来越激烈，在如此的一个国际化大趋势下，我国农业产品的发展必须通过提高本国农业产品的数量、质量以及我国政府各方面政策的支持等战略来减少贸易壁垒。蔬菜、水果，水产品等的生长需要一个适宜的生长环境，这样才能保证有更大的产量和更好的质量。而这样的一个适合的环境，温度和湿度是两个非常重要的指标。同时温湿度也是我国工业生产实践中很关键的工艺参数。例如电子、机械、计算机、石油、化工、生物医学等都需要一个严格的温湿度控制。并且改革开放以来，我们的生活水平不断提高，人们对生存环境的要求也愈加苛刻。我们都想要一个更加适宜更加舒适的环境。无疑温湿度也就成为了我们关注的重要方面。另外，伴随着科学技术的迅速成长，形形色色的高性能、低功耗设备愈来愈多，各个行业对温湿度检测的要求标准也愈来愈高。传统的温湿度检测是以人为核心的。测量繁琐复杂，操作起来极不方便，费时费力。
现在我国各地建立了许多新型的温室大棚，种植各种反季节蔬菜、水果、花卉，用来满足人们日益对生活的高追求、高标准。其实不光是温室内的农产品，也包括养殖业，都对温湿度有着越来越高的要求。在养殖场里我们可以看到各种牲畜都需要有个舒适安逸的环境才能长得更快。
研究温室内温湿度的控制系统，为温室提供一个更好的温湿度，保证一个良好的环境，这样可以有更多的温室农产品、牲畜供我们使用，使得我们的生活质量越来越高。本次设计就是针对温室内的温湿度进行一个智能控制。
1.2课题的国内外概况 1.2.1温度系统的国内外概况
（1）国内温度控制系统的研究
和发达国家相比，我们对温度控制技术的研究是比较晚的。我们在认真学习了西方发达国家的温度控制技术之后，我国科学技术人员不断地努力进取，多次研究试验，才慢慢掌握了微机控制技术。但是这项技术我国也并不是完全性的了解和掌握。我们的技术只是局限在对温度这个环境因子的控制上。
根据控制目标的不一样，温度控制技术分为下面两种： 一、 动态温度跟踪 二、 恒温温度控制
当今世界，常用来控制温度的一般是智能调节器。这类调节器在市场上非常
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多。国外的调节器分辨率和精度都很高，价格昂贵。国内的调节器虽然价格比较低，但是精度和分辨率远远不如国外的，落后很多。所以我们只有在对温度要求不是很高的情况下使用国内的调节器才能取得比较理想的效果。
从技术上来看，以单片机为核心又分为： 一、 单参数单回路系统 二、 多参数综合控制系统
第二类系统在实际生产中并没有真正的实现，生产实际中有很多问题没有解决。未来还需要我们不断地努力，争取早日实现多参数综合控制系统的设计。
与此同时，中国的温度测量控制水平还很低，远远达不到实际生产实践中的工厂化水平。尽管中国在温度控制水平上和欧美国家相差很大。但是近几年来我国的温度控制技术发展还不错，正在呈现逐步上升的趋势。 （2）国外温度系统的研究
国外对温度控制技术的研究相对较早。在上个世纪70年代，国外首先采用了模拟式的组合仪表，用来采集现场信息并进行显示、记录和控制。80年代末又出现了分布式控制系统。如今国际上正在开发和研制计算机数据采集控制系统的多参数综合控制系统。当今世界，各国的温度测控技术发展日益增快，尤其是欧美发达国家，他们正在实现自动化的基础上逐步走向完全自动化、无人化。
当今世界，国际上已研究出各种数字温度传感器一系列产品。智能温度传感器是在自动测试技术、微电子技术、计算机技术这三大技术的前提下逐步研制出来的。
数字温度传感器是由下面几部分构成的，分别为①A/D转换器②存储器（或寄存器）③信号处理器④温度传感器⑤接口电路
1.2.2湿度控制的国内外概况
（1）国内湿度控制系统的研究
自从中国加入WTO（世界贸易组织）以后，国内生产的商品遭遇了越来越大的挑战。各行各业特别是科学技术领域都迫切需要自动控制技术、应用电子技术进行更多更好的改造和提升。温度和湿度是环境因素中的两大重要因素。在农业领域，严格地控制温度和湿度可以有效地提高植物的产量和质量，给我们带来更高质量的生活。但是过去我们对温度和湿度的测量方法太落后，无法满足对温湿度的很好的智能控制。在食品行业，也是差不多都是凭经验，靠感觉。一般很少有人使用精度极高的湿度传感器。如今海内市场出现了越来越多的湿度传感器，我们最常见到的就是电容式湿敏元件了。
作为一名学电子的学生，我们都知道，很多元器件以及仪器仪表的使用都需要一个严格的环境。比如温度、湿度等。不同的环境给我们带来的测量结果也是不一样的。所以在测量湿度的时候也是一样的。绝大多数的湿敏元件只有在一个合适的温湿度环境下才能正常工作。对于特殊环境下的测试，国内包括许多国外
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