大棚仓库温湿度自动控制系统 毕业设计

大棚仓库温湿度自动

控制系统

[毕业论文]

摘要

本设计是基于AT89C52单片机的大棚仓库温湿度自动控制系统，采用SHT11作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。SHT11使用类似于I 2C 总线的时序与单片机进行通信，由于它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。这个控制系统能够测量温室大棚或仓库中的温度和湿度，将其显示在液晶屏LCD1602上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并启动温湿度调节设备。此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。通过设计系统原理图、用Proteus 软件进行仿真，证明了该系统的可行性。

关键词：AT89C52 SHT11 温湿度自动控制

Abstract

This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the ATC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT11 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT11 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it ’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved.

Keywords : AT89C52, SHT11,temperature and humidity control

目录

摘要........................................................... 1 Abstract ...................................................... 2 1绪论.......................................................... 4

1.1研究目的和意义.............................................. 4

1.2阅读的主要参考文献及资料名称................................ 4

1.3国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向........................ 5

1.4主要研究内容，关键问题的解决思路............................ 5 2系统方案设计.................................................. 6

2.1 温湿度控制系统的设计指标要求............................... 5

2.2 系统设计的原则.............................................. 6

2.2.1 可靠性................................................. 6

2.2.2 性价比................................................ 6

2.3 方案比较 .................................................... 6

2.3.1 方案一................................................. 6 图2.1 用PLC 作为主控制器的控制系统 ................................. 7

2.3.2 方案二................................................. 7 图2.2 用单片机作为主控制器的控制系统 ............................... 7

2.5 方案选择 .................................................... 8

3.1.2 液晶显示模块.......................................... 10

3.1.3 温湿度传感器模块...................................... 11

3.1.4 报警电路的设计....................................... 12

3.1.5 按键电路设计......................................... 13

3.2 元件清单 ................................................... 13

3.3 关键器件的介绍 ............................................. 14

3.3.1 AT89C52............................................... 14

4 系统软件设计..................................................... 16

4.1 软件设计的总体结构 ......................................... 16

4.2 主要模块的设计流程框图 ..................................... 18

4.2.1 主程序流程图.......................................... 18

4.2.2 SHT11子程序流程图 .................................... 19

4.2.3 LCD1602子程序流程图 .................................. 20

4.2.4 输出控制子程序流程图.................................. 21

4.3 软件设计所用工具 ........................................... 22

4.3.1 Keil uVision4......................................... 22

4.3.2 Proteus............................................... 22 5 系统调试......................................................... 22

5.1 用Proteus 搭建仿真总图 ..................................... 22

5.2 用Keil 对程序进行调试、编译 ................................ 23 6 结论............................................................. 25

6.1 系统的功能 ................................................. 25

6.2 系统的指标参数 ............................................. 25

6.3 系统功能分析 ............................................... 26 7 总结与体会....................................................... 26 附录1仿真图………………………………………………………….. …………27 附录2源程序……………………………………………………………………... 27

大棚仓库温湿度自动控制系统

1绪论

1.1研究目的和意义

目前，我国农业正处于从传统农业到以优质，高效，高产为目标的现代化农业转化的新阶段。而大棚作为现代化农业实施的重要产物，在国内多数地区得到了广泛应用。现代农业生产离不开环境控制，农业大棚控制系统是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证。结合作物生长规律，控制环境条件，使作物在不适宜生长的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的，因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。

1.2阅读的主要参考文献及资料名称

[1]黄遵熹． 单片机原理接口与应用[M]．西北工业大学出版社，2000．147—150．

[2]刘文涛. 单片机应用开发实例. 清华大学出版社 2005.

[3]韩太林. 单片机原理及应用. 电子工业出版社. 2005.

[4]张毅刚. 单片机原理及应用. 高等教育出版社. 2004.

[5]何立民. 单片机应用技术选编[第三版]. 北京航空航天大学出版社.2003.

[6]付家才. 单片机控制工程实践技术. 北京化学工业出版社.2004.

[7]严天峰. 单片机应用系统设计与仿真调试. 北京航空航天大学出版社，2005

[8]徐爱钧. 8051单片机实践教程[M].电子工业出版社. 2006

1.3国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向

美国是将计算机应用于大棚和管理最早，最多的国家之一。美国开发的大棚计算机控制与管理系统可以根据作物的特点和生长所需要的条件，对大棚/仓库内的光照，温度，湿度等诸多因素进行自动控制。这种自动控制系统需要种植者输入温室作物生长所需的环境的目标参数，计算编机根据传感器的实际测量值与事先设定的目标进行比较，以决定大棚/仓库温湿度的控制过程，按照相应的机构进行加热，降温或者是浇水，通风等。目前，我国绝大部分自主开发的大棚温