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[毕业设计] 基于单片机的温湿度自动控制系统设计

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发表于 2020-1-19 13:54 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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; F# ?, h* x1 ^8 h7 U/ E
基于单片机的温湿度自动控制系统设计

% \! J: |" r7 O) z3 M! K
* A' T: O* m3 w2 U目  录/ J% ~) Y* F3 T4 j3 E
摘     要        …………………………………………………………………1
# _1 b" c& ^4 D) s6 Q* LABSTRACT        …………………………………………………………….2- q8 Q; q" P) Z: u' i! U
1  温湿度研究的意义和内容        …………………………………………..3
( Q" w6 O$ p) H. R7 s% S1.1   温湿度研究的意义        3
! o( Y* ^; p. f1.2   本课题研究的主要内容        3
$ r4 o1 a5 i/ t9 c5 u2  系统元器件选择        …………………………………………………….4$ K. ~' I1 a+ A2 c
2.1   单片机选择        4
+ g2 p$ L' r" c6 w8 E2.1.1   51系列单片机简介        …………………………………………….4
0 j* F6 q: }( l- m% g, h9 _2.1.2   AT89C51和AT89S51的对比        …………………………………..48 o5 A" l( O8 z7 w* s, j1 h
2.2  温湿度传感器的选择        6
' `) w$ H9 e+ [; L0 ?) ^3 f3 G7 D2.2.1   串行接口(单线双向)        …………………………………….......7# w0 D7 U/ x+ u* w. \1 ^
2.2.2   电器特征        ………………………………………………………83 Z, ~* ~8 G! y2 [( n' l
2.2.3   DHT11接口引脚        ………………………………………………..9& j1 M5 B: d1 r
2.2.4   应用信息        ………………………………………………………9
# S$ T, a5 r: n+ _2.3  LCD1602液晶显示器        10" H) I  U7 R8 a  B0 ^
2.3.1   LCD1602引脚概述..………………………………….………..10) q) |) t8 C) Z) e* e; Y
2.3.2   LCD1602技术指标        ………………………….………………..10
3 Z2 |- M) @/ _. F% V( |4 {4 l2.3.3   LCD1602管脚..………………………………………….…….11
/ z; [: n' D; }, O* D2.4  继电器        ….12
+ g8 P% X& C( l7 F, e3 系统硬件设计        ………………………………………………………..130 m" Y# M3 _: B
3.1  系统硬件设计总体方案        ………………………………………..13
1 z+ ^% n9 }" ^7 \7 i. R) u% y9 ]3.2  系统硬件原理简述        ……………………………………………13
6 D) Z0 C7 h) ^/ [  v5 c6 k3.3  系统硬件运行过程简述        140 e" r" H; U2 q$ R5 R
3.4  系统模块电路设计        15
- p, x4 |0 e/ y8 K3 c5 u$ \2 K- B5 v( w3.4.1  电源电路图        ……………………………………………………15) d/ _4 c! |3 b
3.4.2   单片机的最小系统        …………………………………………….15
! P: u& x+ U+ x* g. |- z3.4.3  LCD1602 液晶显示电路图        ……………………………………..18
0 ^: E3 ^, v4 Z- r3 [  V& A3.4.4   人机对话设计        …………………………………………………187 }) Q* d$ D" W. y2 d
3.5   系统控制部分        19
8 G/ \& M: `8 O, ^3.6   24C02数据存储        20- ^/ ?, X1 I3 Q2 w5 Y& X$ K
4   软件设计        ……………………………………………………………22
: c; _( u& ?' s6 F5 ~/ Q4.1  主程序流程图        22
4 E* c' }. |" f( d1 R. j! {4.2    功能实现模块及其流程图        22
% L$ g4 f# A. q! O3 W4.3   显示功能模块及其流程图        23
# |5 U# C  A& V5 k4.4   控制子程序流程图        ……………………………………………..24
: L1 A" w" N, A) `5   调试        ……………………………………………………………….24
& d( H) W& }1 u; L5.1   硬件调试        25
0 q3 k7 ]  ?; I' E5.1.1   液晶模块调试        ………………………………………………..25
# ]) f; d, Z: q) v4 U3 X% ^5.1.2   报警电路调试        ………………………………………………..25
! P( h' o. y; K) i5 J# g6   工具简介        ……………………………………………………………26
$ }% o0 T# @% V/ \) B! P% f" L2 }! m, ?6.1  PROEUS        26
" L: R8 `) }) D$ ?9 w6.2  protel 软件特点        26
+ _3 K, [2 O0 B. q; |+ Q6.3   C语言        26& j: u' V$ i0 e0 l! Q& z
6.3.1   C语言的优点  .………………………………………………..26
' W; m; A# b0 B8 z6.3.2   C语言的主要缺点        ……………………………………………27% @3 A4 m6 @. [
7   结   论        ………………………………………………………………28) @+ ~* _) C, m, K
致     谢        …………………………………………………………………29- T8 M( t+ \5 U# J) L
参考文献        ………………………………………………………………30
( k$ K# \) `7 |0 E附录一:系统主程序设计        ………………………………………….32* D- R9 g8 {1 w3 Y
附录二:DHT11温湿度监测程序        32
* h6 B. q# z) }, d附录三:LCD1602液晶显示程序        409 [5 w  D  |3 K' T0 c6 X3 ?0 L4 x, F1 \
附录四 :系统原理图        47+ e0 s/ D) Z* x$ r) Y2 V, h
附录五:系统实物图        ..........................................................................48- H( Y0 N) u9 D
- P* `9 S# w: u- [
基于单片机的温湿度自动控制系统设计- G+ ^4 U1 N" j% f, ^

. g! F4 `  O6 {# O& k3 e7 Z   摘     要                           5 Z- K* s9 }1 ~2 V  R

, o7 U8 Q) M# R3 e  I: |- _本设计是专门为温室大棚实现实时温湿度自动控制而设计的系统。该系统具有温湿度上下限设定、自动监测、显示和自动调节等多功能。系统以51系列单片机为控制核心,DHT11传感器为温湿度监测元件,LCD1602液晶显示为显示部分。继电器控制作为控制部分。数字传感器传递温湿度变化信号给单片机,单片机将信号与设定的温湿度上下限对比判断,当温度或湿度超限后,报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合。继电器可以驱动打开或切断通风机,抽湿机,报警器等外部设备。! g' a- m" C2 u& }0 S3 F/ G" s
系统设计包括硬件部分和软件部分的设计。硬件设计主要包括温湿度采集模块设计、温湿度显示模块设计、控制模块设计等;画出了温湿度检测电路、显示电路、温湿度控制电路;并购买元件制作了单片机电路板;用C语言设计了系统的软件部分,画出了程序流程图、程序包括主程序设计、DHT11数据采集程序设计、LCD1602显示程序设计。把程序输入制作的单片机电路板,检验了温湿度显示和调整功能。本设计可以实现现对大棚温湿度的自动化控制,提高作物生长环境质量,为设施农业的实现提供保障。
; K0 q2 Q' @2 F1 `6 C' t
9 i& N4 P1 a% @" Q% \$ Z, ]" O% Q* d关键词: 温湿度控制;单片机 ;DHT11;LCD1602+ W" ]/ `' c$ I1 C7 e
5 T2 c2 K/ e& x. w; q4 t" E

2 r4 f: L+ {) _7 ^* p- T  b1  温湿度研究的意义和内容
7 _, ^1 f/ j; G! E) `" y植物的生长是在一定的环境中并且其在生长过程中被各种因素影响,其中对植物生长的影响最大的是环境温度和湿度,因此,必须对环境温度和湿度进行监测、控制、调节。随着科技发展人们对生活衣食住行要求越来越越来越丰富,因此蔬菜大棚温湿度的检测对于满足人们绿色生活势在必行。为了满足最适宜植物生长最佳温度和湿度,我们需要研究一种低成本,便于提醒和控制温湿度的装置,用户可以根据不同季节以及植物的需要进行不同的调节,以便达到最佳生长繁殖的环境从而提高作物品质。
7 w* }! b* O0 h% Y+ |8 M1.1温湿度研究的意义
! D! u. A. x& I! K5 {' A7 k! ^随着城市居民生活节奏的加快以及人民生活水平的不断提高,人们对于亚健康的问题越来越关注,因此对于生活质量以及环境的要求也越来越高,饮食健康要求选用绿色高品质的蔬菜,因此需要对蔬菜生长的温湿度环境进行监测,提供适宜作物生长的大棚环境[1]。
2 _- W, F7 ?, R/ s1.2本课题研究的主要内容
+ J7 h  g7 i, @; Y1 H本设计包括硬件部分和软件部分设计。本设计的硬件是以51系列单片机为核心、DHT11传感器为监测元件、LCD1602为显示元件构建的单总线多点温湿度监测显示系统。包括单片机主模块设计、传感器采集模块设计、液晶显示模块设计、外围设备电路设计部分。系统软件则是主程序模块、功能实现模块和控制模块。0 h5 \6 X8 u9 Z/ O* Z% n
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2#
发表于 2020-1-19 16:44 | 只看该作者
系统以51系列单片机为控制核心,DHT11传感器为温湿度监测元件,LCD1602液晶显示为显示部分

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3#
发表于 2020-5-1 18:21 | 只看该作者
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