基于單片機(jī)的大棚溫濕度檢測報(bào)警系統(tǒng)-好-在線瀏覽
2025-01-07 10:53本頁面
【正文】 ey words changing of AD sensor LED 目 錄 1 緒論 1 11 課題背景 1 12 預(yù)期目標(biāo) 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及工作原理 2 21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案簡述 2 能 2 術(shù)參數(shù) 2 22 系統(tǒng)的工作原理 2 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 4 31 單片機(jī)的確定 4 32 傳感器的確定 7 感器 7 感器 8 33 采集電路的設(shè)計(jì) 9 集電路 9 集電路 9 34 AD 轉(zhuǎn)換 11 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的確定 11 ADC0809 與 8031 的連接 12 35 鍵盤與顯示 13 分 13 分 14 36 報(bào)警電路設(shè) 計(jì) 15 37 單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信接口 16 38 系統(tǒng)總體電路 17 4 軟件設(shè)計(jì) 19 41 設(shè)計(jì)思想 19 42 初始化程序及主程序框圖 20 43 子程序框圖 21 44 系統(tǒng)的主要程序 22 總 結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 29 1 緒論 溫濕度是衡量溫室大棚的重要指標(biāo)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(gè)合適的生長環(huán)境首要問題是加強(qiáng)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(jì)和濕度試紙等測試器材通過人工進(jìn)行檢測對不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng) 去濕和降溫等工作這種人工測試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低且測試的溫度及濕度誤差大隨機(jī)性大因此我們需要一種造價(jià)低廉使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀該設(shè)計(jì)即是針對這一問題設(shè)計(jì)出了能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度自動(dòng)檢測顯示上下限報(bào)警等多功能的溫濕度監(jiān)測控制系統(tǒng) 12 預(yù)期目標(biāo) 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(jìn)行測量通過單片機(jī) AT89C51對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)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(shí)報(bào)警裝置即會(huì)啟動(dòng) 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及工作原理 21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)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(bào)警系統(tǒng)組成由溫度濕度傳感器模擬量輸入通道 AD 轉(zhuǎn)換顯示器與報(bào)警電路等組成通過對信號(hào)的采集分析處理然后輸出信號(hào)來使執(zhí)行部件進(jìn)行動(dòng)作使溫室大棚達(dá)到所要求指標(biāo) 能 1 檢測溫度濕度 2 顯示溫度濕度 3 過限報(bào)警 術(shù)參數(shù) 溫度檢測范圍 0℃ 50℃ 測量精度177。 05℃ 濕度檢測范圍 0100RH 檢測精度177。 2％ RH濕度量程為 1～99％ RH 工作溫度范圍為 40～ 100 濕度輸出受溫度影響極小 溫度系數(shù)僅為 004 pF／ 常溫下使用無需溫度補(bǔ)償無需校準(zhǔn)該器件具有不需校準(zhǔn)的完全互換性高度可靠性長期穩(wěn)定性快速響應(yīng)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路 圖 濕敏電容工作的濕溫度范圍 圖 電容濕度曲線 圖 33 為濕 敏電容工作的溫濕度范圍圖 34 為濕度 電容響應(yīng)曲線相對濕度在 1100RH 范圍內(nèi)電容量由 16pF 變到 200pF 其誤差不大于177。 10V電壓所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的 5V 電源就可以 232 的管腳說明 C1C1C2C2外接電容端 R1INR2IN2 路 RS232 電平信號(hào)接收輸入端 R1OUTR2OUT2 路轉(zhuǎn)換后的 TTL 電平接收信號(hào)輸出端送單片機(jī)的 RXD 接收端 T1INT2IN2 路 TTL 電平發(fā)送輸入端接單片機(jī)的 TXD 發(fā)送端 T1OUTT2OUT2 路轉(zhuǎn)換后的發(fā)送 RS232 電平信號(hào)輸出端接傳輸線 V 經(jīng)電容接 5V 電源 V經(jīng)電容接地 232 的芯片引腳如圖所示接線圖如所示 圖 313 232 引腳圖 38 系統(tǒng)總體電路 系統(tǒng)的總體電路如圖 315所示由 DS18B20溫度傳感器和 HS1101濕度傳感器采集信號(hào)并處理傳輸給 ADC0809 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換然后傳輸給 AT89C51 單片機(jī)在 LED顯示器上顯示數(shù)值如果超過所設(shè)定溫度濕度蜂鳴報(bào)警器將工作系統(tǒng)再由 RS232進(jìn)行串口通信 圖 315 系統(tǒng)總電路圖 4 軟件設(shè)計(jì) 41 設(shè)計(jì)思想 根據(jù)實(shí)際需要單片機(jī)軟件主程 序由若干模塊組成初始化模塊 LED 顯示模塊數(shù)據(jù)發(fā)送接受中斷服務(wù)程序模塊數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)處理模塊其中有些模塊還包含有子模塊使用時(shí)下一級模塊被高一級模塊調(diào)用各部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系 中斷允許寄存器 IE中的 ES位置 1采用串口中斷來進(jìn)行中斷請求然后通過對串行口控制寄存器 SCON 的設(shè)置來確定串行口的接收方式確定中斷服務(wù)程序入口地址最后用 EA 命令開放中斷系統(tǒng)等待串口中斷的到來當(dāng)中斷到來之后即進(jìn)入下面的接收中斷服務(wù)程序模塊 本系統(tǒng)的程序按其功能可以分為三部分主程序 MIAN程序 INT1中斷程序采集程序 INT0 中斷輸入鍵值程 序 3 部分組成 MIAN 程序進(jìn)行必須的初始化操作 INT1響應(yīng)中斷后會(huì)進(jìn)行模擬量的采集并進(jìn)行一系列的處理操作包括采集轉(zhuǎn)換執(zhí)行相應(yīng)的操作等 INT0 中斷為按鍵程序以中斷的方式對按鍵出反映 片內(nèi) RAM 資源地址分配 00H～ 07H 主程序中工作寄存器 R0～ R7 08H～ 0FH 外部中斷 0 服務(wù)程序中工作 寄存器 R0～ R7 10H～ 1FH 定時(shí)中斷 T0 服務(wù)程序中工作 寄存器 R0～ R7 20H～ 2FH 位尋址區(qū) 30H 存放設(shè)定溫度值 31H 存放設(shè)定濕值 32H 存放溫度允許偏差 33H 存放濕度允許偏差 34H 存放溫度 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 35H 存放濕度 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 36H～ 43H 存放計(jì)算比較數(shù)據(jù)區(qū) 46H～ 4FH 顯示緩沖區(qū) 42 初始化程序及主程序框圖 1 初始化程序 ORG 0100H MOV TMOD20H T1 位方式 2 MOV TH10FAH 波特率為 4800 MOV TL10FAH MOV PCON80H MOV SCON0F0H 串口方式為 3 SETB TR1 啟動(dòng) T1 SETB PS 串口中斷優(yōu)先級位高級 SETB EA 開所有中斷 SETB ES 開串口中斷 SETB IT0 INT0 為邊沿觸發(fā) SETB EXO 開 INT0 2 主程序框圖 圖 43 子程序框圖 圖 42 串口中斷 圖 43 數(shù)據(jù)采集 44 系統(tǒng)的主要程序 1 溫度采集程序 include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DQ P13 ds18b20 端口
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