基于C52单片机花房温湿控制系统的设计与仿真

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基于C52单片机花房温湿控制系统的设计与仿真

摘   要
: }* R' @+ k* ~5 I" o: A0 x随着花卉产业的不断升级，温室花房的作用越来越大，它不仅能为人们带来一定的经济效益，同时也能一年四季种植出人们所需要的各种花卉。在温室花房中，最关键的是怎样对温湿度进行控制。
本文旨在论述温室花房温湿度控制系统的设计及工作原理，该系统主要由AT89C52单片机、温湿度传感器SHT10、液晶显示LM0160L等芯片构成。可通过对温室内的温湿度进行采集并通过AT89C52单片机处理，从而把温湿度值显示在液晶显示屏上，并实时判断该温湿度值是否满足设定的温湿度范围，若超过设置范围则启动温湿度控制系统。如喷水、吹风、加热等将温室内的温湿度控制在一定范围内。

关键词：温湿度采集；LCD显示；单片机；蜂鸣器；独立按键
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目   录
1 绪   论        1
1.1 课题设计的背景和意义        1
4 A. M8 d2 ]3 R& H9 w2 U) w1.2 课题设计的内容和要求        2
2 系统总体设计        3
2.1 系统设计的技术规范和要求        3
2.2 系统的组成和工作原理        3
8 u. v5 r4 S* x% ?4 U" a1 X3 系统各单元电路的设计        4
3.1 单片机最小系统        5
4 W. X9 w' g) G. s7 Q$ ?, |3.1.1 AT89C52芯片        5
3.1.2 最小系统电路设计        7
4 b7 p. s( ?! X0 u; q# w3.2 传感器的选取        8
, G: |- \- G9 ?' \! F3.2.1 传感器的基本特征        8
3.2.2 SHT10温湿度传感器        8
3.2.3温湿度采集电路的设计        9
+ b, C  Z; j7 ~! P3.3 LCD液晶显示电路的设计        10
% z5 Y* i& j1 c- P' {" L  C3.4 按键电路的设计        11
' ~0 G5 B$ J( w% u6 I6 p3.5 声光报警电路的设计        12
3.6串口电路的设计        13
3.7 电机控制电路的设计        14
4 软件系统设计        15
4.1 keil软件简介        15
4.2系统主流程图        15
4.3功能模块流程图        16
2 N3 E: [/ \( ^  D5. 仿真与实现        19
' b/ k+ E/ p& ^  x5.1 Proteus软件简介        19
5.2仿真结果        19
) i, |7 Z4 C/ z2 F- ~& _致    谢        25
/ s- ~0 }% o0 G" R- u' q参考文献        26
' s% T$ f: o6 n' A; }附   录1        27
$ ~% ]( z7 j9 e附   录2        28
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# V) j1 G, C& G0 F  ]$ N0 y, V8 F$ `1 绪   论
6 B  T5 q8 t4 Q" E8 @花卉的生长一般都要求在特定的环境中，在生长过程中很容易受到外界各种因素的影响，其中影响最大的就是温度和湿度。如果昼夜的温度和湿度相差很大，那么对花卉生长势必会造成一定的影响。因此必须对其生长的温、湿度进行实时监测与控，给花卉的生长创造一个良好的环境，以提高其产量和质量。
6 s. T" I7 L" D' H$ y: X# g$ F该系统是针对温室花房内温、湿度，研究单片对温室花房的自动控制，综合考虑系统的精度、效率以及经济实用性等多方面因素之后，设计一种基于单片机机自动控制的花房温湿度控制系统。
本系统实现的花房温湿度控制系统的目标功能如下：
（1）系统能对花房环境温湿度进行采集和显示(现场观察温、湿度，LED显示)。
6 Y" t1 r( q5 T8 p2 J& ]) d; A" ^9 ?（2）温湿度上下限值可通过键盘设定，当花房的温湿度参数超过设定的上下限时，相应的控制系统自动启动。
（3）可实时显示当前温湿度上下限值等信息，并可查询各时间段的温湿度情况。
- y% }: v6 P9 M7 I1.1 课题设计的背景和意义
改革开放以来，人们对生活质量要求越来越高，对各种美丽的花卉的需求量也越来越挑剔，这对以种植花卉为生计的园林工作者是一个机遇，同时也对传统的手工花卉的种植也是一个压力，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重要而深远的意义。大多花卉一般都采用温室培养的技术，为了充分的利用好这一高效技术，就必需有一套科学、先进的管理体系，用以对不同种类花卉在各个时期所需的温度和湿度等进行实时的监控[12]。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它不仅代表了一类自动控制的方法。而且其应用范围极为广泛。
* i$ J  F3 x8 y2 W9 WAT89C52单片机是工业中常用的控制的芯片，在智能仪器、工业检测、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多[1]。使用AT89C52单片机不仅能够实现温湿度全程的自动控制，而且AT8952单片机易于学习、掌握，性价比也非常高。
7 k. h4 \& e1 ?" D# }使用AT89C52型单片机设计花房温湿度控制系统，可以及时、准确的反映温室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度，使温度保持在上下限范围内，在湿度控制方面也是一样。将此系统应用到温室花房当中无疑为花卉的生长提供了更加适宜的环境。
0 q, k8 m; {5 k2 a" `1.2 课题设计的内容和要求
通过学习相关资料和调查研究，从而决定本课题设计需要从以下几个方面进行考虑和设计。
. @% o( L* e$ c5 ^( y该系统对温室花房的温湿度是如何控制的。
) m9 L$ A) L4 R* C, p* C1 e# }（1）怎样利用键盘设置花房温湿度的上下限值。
; W# \* t6 ?2 z（2）怎样利用温湿度传感器SHT10测量温室花房内的温湿度。
$ a6 |7 }# V) a2 B（3）如何利用LCD液晶显示屏对温室花房的温湿度进行实时显示。
（4）当花房温湿度值超出设定范围值时，系统可自动报警，并输出驱动信号控制电机喷水、风扇等，对花房温湿度进行调节。
本设计完成后要求温湿度传感器SHT10对花房内的温度湿度进行实时跟踪检测，通过单片机AT89C52对采集到的温度湿度数据进行处理，用LCD显示出当前温室花房内的温度湿度的测量值。其中温度湿度的设定值可由工作人员根据花房内的具体花卉所需的最适宜温度湿度进行按键调整，当测量到的温度湿度值超过设定值时或者低于设定的定值时，声光报警器则会自动报警。

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花房温湿控制系统的设计

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