【正文】 摘 要 系統(tǒng)是一個專門為溫室大棚溫濕度控制而設(shè)計的智能系統(tǒng)。通過對系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分設(shè)計來達到監(jiān)控要求。硬件部分實現(xiàn)了對溫濕度傳感器模塊、 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、控制模塊的設(shè)計；軟件部分主要根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計思想設(shè)計出了主程序和子程序流程圖，并通過匯編語言和 C 語言實現(xiàn)。通過實踐證明，系統(tǒng)具有性能好、操作方便等優(yōu)點，實現(xiàn)了對溫濕度的顯示、調(diào)節(jié)、自動控制和手動控制。 關(guān)鍵詞 ： A/D 轉(zhuǎn)換；傳感器； LED ABSTRACT The work of this dissertation is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details, The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, changing of A/D, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by assembly language and C language. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature. But also it can be controlled automatically and manually. Key words： changing of A/D 。 sensor 。 LED 目 錄 1 緒論 .............................................................. 1 課題背景 ......................................................... 1 預(yù)期目標 ......................................................... 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案及工作原理 .......................................... 2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案簡述 .............................................. 2 基本功能 ....................................................... 2 主要技術(shù)參數(shù) ................................................... 2 系統(tǒng)的工作原理 ................................................... 2 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ..................................................... 4 單片機的確定 ..................................................... 4 傳感器的確定 ..................................................... 7 溫度傳感器 ..................................................... 7 濕度傳感器 ..................................................... 8 采集電路的設(shè)計 ................................................... 9 溫度采集電路 ................................................... 9 濕度采集電路 ................................................... 9 A/D 轉(zhuǎn)換 ........................................................ 11 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的確定 .............................................. 11 ADC0809 與 8031 的連接 .......................................... 12 鍵盤與顯示 ...................................................... 13 鍵盤部分 ...................................................... 13 顯示部分 ...................................................... 13 報警電路設(shè)計 .................................................... 15 單片 機與 PC 機的通信接口 .......................................... 16 系統(tǒng)總體電路 .................................................... 17 4 軟件設(shè)計 ......................................................... 18 設(shè)計思想 ....................................................... 18 初始化程序及主程序框圖 .......................................... 19 子程序框圖 ..................................................... 20 系統(tǒng)的主要程序 .................................................. 21 總 結(jié) ............................................................. 26 參考文獻 ........................................................... 27 致 謝 ............................................................. 28 1 1 緒論 課題背景 溫濕度是衡量溫室大棚的重要指標 ,它直接影響到栽培作物的的生長和產(chǎn)量 ,為了能給作物提供一個合適的生長環(huán)境 ,首要問題是加強溫室內(nèi)的 溫濕度的檢測 , 但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機性大。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準確的溫濕度測量儀。該設(shè)計即是針對這一問題 ,設(shè)計出了能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度自動檢測 ,顯示 ,上下限報警等多功能的溫濕度監(jiān)測控制系統(tǒng)。 預(yù)期目標 系統(tǒng)完成后可以通過溫度傳感器 DS18B20 和濕度傳感器 HS1101 對大棚溫室內(nèi)的溫濕度進行測量，通 過單片機 AT89C51 對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，用 LED 顯示出當(dāng)前環(huán)境的溫濕度狀況，其中溫度可以有操作人員根據(jù)不同作物所需的最適宜溫度進行調(diào)節(jié)，當(dāng)環(huán)境溫度和設(shè)置的最適宜溫度之差大于 4℃時，報警裝置即會啟動。 2 2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案及工作原理 系統(tǒng)總體設(shè)計方案簡述 該溫濕度測控系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)和報警系統(tǒng)組成，由溫度、濕度傳感器，模擬量輸入通道、 A/D 轉(zhuǎn)換、顯示器與報警電路等組成。通過對信號的采集、分析、處理，然后輸出信號來使執(zhí)行部件進行動作，使溫室大棚達到所要求指標。 基本功能 1 檢測溫度，濕度 2 顯示溫度，濕度 3 過限報警 主要技術(shù)參數(shù) 溫度檢測范圍 :0℃ 50℃ 測量精度 :177。 ℃ 濕度檢測范圍 :0%100%RH 檢測精度 :177。 % RH 控制方式 :手動 /自動可切換 參數(shù)調(diào)整 :手動設(shè)定 /程序控制 系統(tǒng)的工作原理 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)能完成數(shù)據(jù)采集和處理、顯示、串行通信、輸出控制信號等多種功能。由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)調(diào)理、單片機、控制等 4 個大的部分組成。該測控系統(tǒng)具有實時采集（檢測 溫室大棚 內(nèi)的溫濕度）、實時處理（對監(jiān)測到的溫濕度值進行比較分析，決定下一步控制進程）、實 時控制（根據(jù)處理的結(jié)果發(fā)出控制指令，指揮被控對象動作）的功能。主要硬件包括溫度傳感器，濕度傳感器， AT89C51 單片機、數(shù)據(jù)采集電路、 LED 顯示器、 A/D轉(zhuǎn)換器等。其原理結(jié)構(gòu)圖如下圖 21 所示。 首先充分考慮氣候、環(huán)境因素對 植物 的影響，并根據(jù) 溫室大棚 內(nèi) 植物 保持正常狀態(tài)所 3 需的溫度和濕度，設(shè)計出溫濕度參考值預(yù)先存儲于單片機中。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分是將溫濕度傳感器置于 溫室 內(nèi)部，測出 室 內(nèi)的溫濕度值，經(jīng)過放大、 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量之后送入AT89C51 單片機中，然后 LED 顯示出溫濕度測量值。單片機將預(yù)設(shè)的參考值與測量值進 行比較，根據(jù)比較結(jié)果 做 出判斷 。 器傳感 復(fù) 位 電 路 報 警 電 路 2 3 2串 行 接 口 單 片 機 A T 8 9 C 5 1度濕A / D 轉(zhuǎn)換信 號處 理溫 度 傳感 器鍵 盤 與 顯 示A / D轉(zhuǎn) 換 圖 21 原理結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)溫濕度值超過允許的誤差范圍，系統(tǒng)將發(fā)出報警，如果有必要， 工作 人員還可以根據(jù)實際的情況通過