花房溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-17 15:53本頁面
【正文】 棚溫濕度控制系統(tǒng)。詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的溫濕度采集、溫濕度顯示、控制系統(tǒng)等系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計思想，以 DS18B20 和 HM1500LF 作為溫濕度傳感器，以AT89S52 單片機(jī)為系統(tǒng)核心，最后利用 DELPHI 軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真。 關(guān)鍵詞：溫度采集；濕度采集；LCD 顯示；單片機(jī) 引言 植物的生長都是在一定的環(huán)境中進(jìn)行的，在生長過程中受到環(huán)境中各種因素的影響，其中影響最大的是溫度和濕度。因此必須對溫度和濕度進(jìn)行監(jiān)測和控制，使其適合植物的生長，以提高其產(chǎn)量和質(zhì)量。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的花房溫濕度控制系統(tǒng)的目標(biāo)功能如下： (1)系統(tǒng)能對花房環(huán)境溫濕度進(jìn)行采集和顯示( 現(xiàn)場觀溫、濕度，軟件記錄)。由主控機(jī)統(tǒng)一設(shè)置系統(tǒng)時間和溫度濕度修正值。 (4)可實(shí)時顯示當(dāng)前溫度、時間、報警閾值等信息，并可查詢各時間段的溫濕度情況，并加以控制。1 緒論 課題背景 改革開放以來，人們對生活質(zhì)量要求顯著提高，對美麗的植被和花卉的需求量也急劇上升，這對以種植植被為生計的園林工人是一個機(jī)遇，同時也對傳統(tǒng)的手工植被種植是一個挑戰(zhàn)，而基于單片機(jī)的溫濕度控制系統(tǒng)對解決這些問題有著非常重大的意義。溫濕度控制對于單片機(jī)的應(yīng)用具有一定的實(shí)際意義，它代表了一類自動控制的方法。 立題的目的和意義 8051 單片機(jī)是常用于控制的芯片，在智能儀器儀表、工業(yè)檢測控制、機(jī)電一體化等方面取得了令人矚目的成果，用其作為溫濕度控制系統(tǒng)的實(shí)例也很多。 使用 8051 型單片機(jī)設(shè)計溫濕度控制系統(tǒng)，可以及時、精確的反映室內(nèi)的溫度以及濕度的變化。將此系統(tǒng)應(yīng)用到溫室當(dāng)中無疑為植被的生長提供了更加適宜的環(huán)境。它是指在某種類型的保護(hù)設(shè)施內(nèi)（如陽畦、溫室、大棚等） ，人為地創(chuàng)造適宜植被生長發(fā)育的最佳環(huán)境條件，在不同季節(jié)內(nèi)，尤其是不利于植被生長的季節(jié)內(nèi)進(jìn)行植被栽培的一種措施 [1]。由于設(shè)施內(nèi)的條件是可以人為控制的，使得植被調(diào)節(jié)的周年生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在人們可以根據(jù)自己的意愿，隨時生產(chǎn)出所需要的各種植被。在不利于植被生長的自然環(huán)境中，溫室能夠創(chuàng)造適宜植被生長發(fā)育的條件。若高于上限溫度則采取降溫措施，通常通過水管降溫和風(fēng)扇降溫，風(fēng)扇降溫比較方便。 日光：遮蔭是調(diào)節(jié)日照強(qiáng)度最好的辦法，其具體做法是加蓋遮陽網(wǎng)或草席，這種方法兼有降低溫度的效果。 濕度：為滿足溫室植被對濕度的要求，可以在地上、臺階、盆壁灑水，還可以在空中懸掛濕布，以增加水分的蒸發(fā)，最好的辦法是設(shè)置自動噴霧裝置，自動調(diào)節(jié)濕度 [9]。本系統(tǒng)注重溫度和濕度的調(diào)節(jié)，光照強(qiáng)度沒有考慮其中。界限溫度值及濕度值能夠由用戶根據(jù)不同植被的各種生長需求由鍵盤輸入并通過顯示器顯示。 通過采集溫度及濕度值，準(zhǔn)確的判斷標(biāo)準(zhǔn)值與當(dāng)前值之間的差異，及時的啟動報警裝置（包括警報燈的提示功能以及提示音等）進(jìn)行報警，并采取相應(yīng)的方案。2 、系統(tǒng)總體分析與設(shè)計 系統(tǒng)功能及系統(tǒng)的組成和工作原理. 實(shí)施措施經(jīng)過上面的總體方案和實(shí)施措施的討論后可以開始著手硬件系統(tǒng)的設(shè)計，硬件系統(tǒng)是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)、軟件系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)主機(jī)與主要部件的選擇：根據(jù)總體功能和性價比及其運(yùn)行速度等因素的考慮，選用 MCS51 系列的 89C51 為主機(jī)，滿足1上面的要求而且設(shè)計方便，不需要再存儲擴(kuò)展。對外部模擬量（溫度、濕度）采樣，選用 ADC0809 能夠滿足要求。溫室溫濕度控制系統(tǒng)是以 89C51 單片機(jī)作為中央控制裝置，模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809，風(fēng)扇，加熱設(shè)備，加濕設(shè)備，排潮設(shè)備，鍵盤顯示芯片等，其功能和原理如下：它共有 8 個模數(shù)轉(zhuǎn)換通道。一種是利用 INT0 中斷，當(dāng)一次轉(zhuǎn)換結(jié)束后，ADC0809 使INT0 產(chǎn)生中斷，通知系統(tǒng)轉(zhuǎn)換完畢；另一種使用延時方法，開始轉(zhuǎn)換后系統(tǒng)延時100 微秒等待轉(zhuǎn)換完成。例如選擇系統(tǒng)的工作模式，用戶輸入溫度及濕度的界限數(shù)據(jù)，顯示實(shí)時的溫度及濕度值等等。 風(fēng)扇：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的降溫工作。 加熱設(shè)備：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的加熱工作。 噴霧設(shè)備：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的加濕工作。 排潮設(shè)備：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的去濕工作。 雙色燈，音效模塊：負(fù)責(zé)系統(tǒng)的報警功能。 溫濕度采樣與控制系統(tǒng)為了更精確的反映溫室的溫度和濕度，取溫濕度各 4 路信號采樣簡單平均處理作為溫室的溫度和濕度。首先，系統(tǒng)啟動后，提示用戶輸入溫度的上限與下限的溫度值。如下圖 221 所示。反之，如果實(shí)際溫度值高于用戶設(shè)定的上限值時，系統(tǒng)也會立即啟動報警裝置，且系統(tǒng)處于降溫狀態(tài)，直到實(shí)際溫度達(dá)到用戶輸入的上下限溫度的中間值一定區(qū)間內(nèi)時停止降溫。選擇中間值的一定區(qū)間，是防止達(dá)到中間值時，采取了停止升溫或者降溫措施，溫度還是會持續(xù)上升或下降一會兒，這時候溫度可能不是正好在中間值處，系統(tǒng)便還是采取升溫或者降溫的措施，而此時的溫度值可能已經(jīng)是很適合植被生長的需要的溫度值。 鍵盤顯示系統(tǒng) 鍵盤顯示系統(tǒng)采用 8279 芯片控制 16 鍵的鍵盤和 8 個七段數(shù)碼管，以實(shí)現(xiàn)用戶的輸入與數(shù)據(jù)輸出。七段數(shù)碼管采用共陰極，系統(tǒng)中使用的段碼如下表 231 所示。8279 狀態(tài)/命令口地址D8279 EQU 08700H 。左邊輸入 八位字符顯示 。掃描速率LEDCLS EQU 0D1H 。設(shè)定的將要寫入的顯示 RAM 地址系統(tǒng)的連接圖如下圖 232 所示。聲音報警通過 口接 SD 口控制系統(tǒng)的音效模塊發(fā)聲，用 CPU 控制 產(chǎn)生一定頻率的方波就可以實(shí)現(xiàn)音效模塊的發(fā)聲。如圖 241 所示。由 P0 口作數(shù)據(jù)線，P0 口和 P2 口共同作地址。89C51 在工業(yè)應(yīng)用方面有許多明顯的特點(diǎn)，它具有靈活方便的 8 位總線外圍支持器擴(kuò)展功能，而在數(shù)據(jù)處理方面又有 8 位微機(jī)的快速功能。因此本系統(tǒng) CPU 選用 89C51 芯片。89C51 系統(tǒng) CPU 中的主要組件有：高速寄存器陣列、特殊功能寄存器（SFR） 、寄存器控制器和算術(shù)邏輯單
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