大棚温湿度自动控制系统设计说明
温室大棚温度湿度自动控制系统设计
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald77想要实现对于一个地方湿度以及温度的控制，过去传统的做法是:使用湿度计以及温度计来对其湿度以及温度值进行测量，接着人工的方法来其进行加湿以及加热操作或者是采用适当通风以及降温设备来控制其的湿度以及温度。
但是使用湿度计以及温度计直接进行人工测量的缺点是其精度相对其他方式来说比较低，此外采用人工读数这种方式有可能产生很大的读数以及偶然误差，因此人工对于进行温湿度检测的方式不仅速度慢，精度低，实时性差，而且操作人员的劳动强度大。
如今科技的发展，带来了各个方面的进步，在温湿度的控制方面也不例外。
现代的控制主要是温湿度监测系统的出现，这是由各种模数转换器以及传感器等组成的，同时采用这种方式可以将其对湿度以及温度的检测速度提高很多，同时测量的精度方面有了一定的提高，并且能够在一定程度上降低了劳动强度，但有时候所采用的传感器定平稳性比较差，灵敏度比较低，就会导致其系统可靠性以及检测的精度还不够理想。
最近几年来，单片机和计算机的发展以及广泛应用，人们对相关检测的稳定性、准确性等方面的要求也越来越高。
本设计就是针对此问题，设计相对性能稳定、精度高的温度湿度控制装置。
该仪器可广泛应用于大棚、仓库、体育场等领域。
1 温室大棚温度湿度自动控制设计思路将单片机作为数据处理与控制单元，为了能够进行数据处理，单片机控制温度传感器经过处理的信号，把信号通过单总线传递到单片机上。
单片机数据处理之后，发出控制信息控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到L E D 进行显示。
本系统可以实现多路信号采集与显示，通过进行数据的运算处理，发出控制信号达到控制对象正常的目的。
2 温室大棚温度湿度自动控制设计概况该文设计的系统由于利用了单片机及数字控制系统的优点，这样系统的各方面性能就可以得到显著的提高。
同时该系统能够广泛应用到温室塑料大棚、物资仓库、食品加工、热处理、冶金以及其他行业的温湿度检测之中。
大棚温湿度自动控制系统设计说明书
大棚温湿度自动控制系统设计摘要：本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。
SHT10使用类似于I2C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：STC89C52RC，SHT10，I2C总线，独立式键盘，温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller forgreenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses theSHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 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: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (4)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (5)2.4 方案论证 (6)2.5 方案选择 (6)3 单元模块设计 (7)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.1.1 单片机最小系统 (7)3.1.2 液晶显示模块 (9)3.1.3 温湿度传感器模块 (10)3.1.4 报警电路的设计 (11)3.1.5 输出电路设计 (12)3.1.6 电源的设计 (15)3.1.7 按键电路设计 (16)3.1.8 串口通信电路 (17)3.2 元件清单 (19)3.3 关键器件的介绍 (21)3.3.1 STC89C52RC (21)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (24)4 系统软件设计 (28)4.1 软件设计的总体结构 (28)4.2 主要模块的设计流程框图 (30)4.2.1 主程序流程图 (30)4.2.2 SHT10子程序流程图 (32)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (34)4.2.4 输出控制子程序流程图 (36)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (38)4.3 软件设计所用工具 (40)4.3.1 Keil uVision4 (40)4.3.2 Proteus (40)5 系统调试 (42)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (42)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (44)6 结论 (47)6.1 系统的功能 (47)6.2 系统的指标参数 (47)6.3 系统功能分析 (47)7 总结与体会 (49)8 致谢 (50)9 参考文献 (51)附录1 系统的电路原理图 (52)附录2 系统仿真总图 (53)附录3 系统实物照片 (54)附录4 系统源程序 (55)附录5 英文参考资料 (58)1 中文翻译 (58)2 英文原文 (63)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式，与传统农业生产方式相比具有很大的优点。
大棚温湿度自动控制系统设计毕业设计
蜂鸣器报警温湿度传感器温室单片机大液晶显示加热器棚制冷器键盘输入继电器加湿器除湿器图2.2用单片机作为主控制器的控制系统2.4方案论证从功能上看，两种控制器都能满足要求。
PLC在工业控制领域用得比拟多，编程简单，而且抗干扰能力强。
但是本系统是用于温室大棚，并没有其他大型工业设备的干扰。
单片机用C语言编程，相对PLC的梯形图要复杂得多，但是编程更为灵活，可以实现复杂的功能。
从价格方面上看，单片机就比PLC具有很大的优势。
一个单片机只要几块钱，而一个很一般的PLC一般也要几百上千元。
另外，中国是农业大国，随着温室大棚越来越普及，农村对温湿度控制系统的需求也会越来越旺盛，因此虽然用单片机开发的周期较长，但是一旦完成开发，后期生产环节的边际本钱很小；而基于PLC的控制系统受制于PLC的高昂价格，价格难以降低。
2.5方案选择PLC和单片机都能作为主控制器进展设计，但是在价格方面单片机具有巨大优势。
综上所述，本次设计采用单片机作为主控制器。
第5页3单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1单片机最小系统图3.1单片机最小系统单片机最小系统包括单片机、电源电路、时钟电路和复位电路。
时钟电路用于产生单片机工作时候所必须的时钟信号，单片机在时钟信号的节拍下逐条地执行指令。
单片机有两种时钟信号产生方式，一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式。
外部时钟方式是把已有的时钟信号从XTAL1或XTAL2送入单片，一般用于有多个单片机的情况，所以本设计中时钟电路采用内部时钟方式，选用12M的晶振和两个30pF的电容与片内的高增益反相放大器构成一个自激振荡器。
第6页电源电路后面的模块中会单独提到，用5V的直流电源。
下面着重论述一下复位电路。
图3.2上电+手动复位电路单片机的复位主要有上电复位和手动复位，之所以要进展复位，目的就是为了让单片机进入初始状态，比方让PC指向0000H，这样单片机才能从头运行程序。
因此上电的时候就要让单片机复位一次；在运行过程中，如果程序出错，也需要进展手动复位。
温室大棚自动控制系统设计说明书
温室大棚自动控制系统设计说明书一、引言温室大棚是一种用于农业生产的重要设施，它能够为作物提供稳定的生长环境，改善生产效率。
为了进一步提升温室大棚的管理水平和自动化程度，我们设计了一套温室大棚自动控制系统。
本文将对该系统的设计进行详细说明。
二、系统概述本系统旨在实现温室大棚内环境的自动监测和控制。
主要包括以下功能模块：1. 温度控制：通过温度传感器实时监测温室大棚内外温度，并根据设定的温度阈值自动调节温室大棚的通风和加热设备，以保持适宜的温度。
2. 湿度控制：利用湿度传感器监测温室大棚内外湿度，并通过控制喷水系统和通风设备，自动调节湿度水平，以满足作物的需求。
3. 光照控制：通过光照传感器实时检测温室大棚内外光照强度，并根据设定的光照阈值，自动控制灯光的开关以及遮阳网的卷取。
4. CO2浓度控制：利用CO2传感器监测温室大棚内CO2浓度，并通过控制通风设备和CO2供应系统，维持适宜的CO2浓度，促进光合作用。
三、硬件设计1. 传感器选择：根据温室大棚内环境监测需求，选择适当的温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2传感器，并与控制器进行连接。
2. 控制器选择：选择一款功能强大、可靠稳定的控制器，用于接收传感器数据、进行数据处理和控制信号输出。
3. 执行器选择：根据温室大棚的需求，选择适当的通风设备、加热设备、喷水系统、灯光和CO2供应系统，并与控制器进行连接。
四、软件设计1. 数据采集：控制器通过与传感器的连接，实时采集温室大棚内环境的数据，包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度。
2. 数据处理：通过对采集的数据进行处理，分析温室大棚内环境的变化趋势，判断当前是否需要进行调控。
3. 控制策略：制定合理的控制策略，根据设定的阈值和作物需求，自动调节通风、加热、喷水、灯光和CO2供应等设备的工作状态。
4. 用户界面：设计一个友好的用户界面，使操作人员能够方便地监控温室大棚内环境的数据，并进行手动控制。
温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析
温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析温室大棚是一种用于种植蔬菜、花卉等植物的设施，通过人工调控环境条件，提供恒定的温度和湿度，增加作物的产量和品质。
为了实现对温室大棚温湿度的监测和调控，设计了一个温室大棚温湿度监测系统，并对其性能进行了分析。
温室大棚温湿度监测系统的设计目标是实时监测和记录温室内的温度和湿度，并能根据设定的阈值进行报警，实现远程监控和控制。
该系统主要由传感器模块、数据采集模块、通信模块、控制模块和人机界面组成。
传感器模块是该系统的核心部分，用于检测温室内的温度和湿度。
常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等，其精度和稳定性较高。
传感器将采集到的温湿度数据转化为电信号通过模拟-数字转换器（ADC）传送给数据采集模块，完成数据的采集和处理。
数据采集模块负责接收传感器模块传来的数据，并对数据进行处理和存储。
该模块通过微处理器将数据转化为数字信号，并将数据存储在存储器中，以便后续的数据分析和查询。
同时，该模块还可实现对传感器的参数设置和控制。
通信模块用于实现系统与外部设备的数据传输和远程控制。
该模块可选择无线通信方式，如Wi-Fi、蓝牙等，也可以选择有线通信方式，如以太网、RS485等。
通过与上位机或者手机APP的交互，实现对温室大棚的实时监测和控制。
控制模块是根据采集到的温湿度数据和设定的阈值进行控制操作。
当温湿度超过设定的阈值时，控制模块会触发报警装置，以提醒操作人员进行调节。
同时，控制模块还可以根据设定的控制策略，自动调节温室内的温湿度，以保持恒定的环境条件。
人机界面是操作人员与监测系统进行交互的平台。
通过人机界面，操作人员可以实时查看温室内的温湿度数据，并进行参数的设定和控制命令的下发。
界面设计应简洁直观，方便操作人员快速理解和操作。
对于温室大棚温湿度监测系统的性能分析，主要从以下几个方面进行评价：1. 精度和稳定性：传感器的精度和稳定性直接影响数据的准确性。
应选择精度高、稳定性好的传感器，减小误差和波动。
大棚仓库温湿度自动控制系统的毕业设计
系统的应用场景和意义
应用场景：大棚仓库温湿度自动控制系统适用于农业大棚、食品仓库、 药品存储等需要精确控制温湿度的场所。
意义：该系统能够提高存储物品的品质和延长保质期，降低因温湿度失 控而产生的损失，提高生产效益和安全性。
系统的基本组成和原理
温湿度传感器： 实时监测大棚 仓库内的温湿
度数据
控制器：根据 传感器数据自 动调节温湿度
大棚仓库温湿度自动控 制系统的毕业设计
汇报人：
目录
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01
大棚仓库温湿度自动控制 系统的概述
02
大棚仓库温湿度自动控制 系统的硬件设计
03
大棚仓库温湿度自动控制 系统的软件设计
04
大棚仓库温湿度自动控制 系统的测试与验证
05
大棚仓库温湿度自动控制 系统的应用前景与展望
06
添加章节标题
大棚仓库温湿度 自动控制系面布局：简洁明了，操作方便 温湿度显示：实时更新，准确显示 控制功能：一键操作，快速响应 报警功能：及时提醒，保障安全
大棚仓库温湿度 自动控制系统的 测试与验证
测试环境的搭建
测试场地：选择一个适合大棚仓库 温湿度自动控制系统的场地进行测 试
测试网络：确保测试场地内的网络 连接稳定，以便实时传输数据
系统的定义和功能
系统的定义：大棚仓库 温湿度自动控制系统是 一种通过自动化技术对 大棚仓库内的温湿度进 行监测、调节和控制的 系统。
系统的功能：大棚仓库温 湿度自动控制系统具有实 时监测、数据记录、异常 报警、自动调节等功能， 能够有效地保证大棚仓库 内的温湿度环境，提高农 作物的生长质量和产量。
性能优化建议： 根据测试结果， 提出针对性的优 化建议，提高系 统的性能表现
温室大棚自动控制系统设计说明书
温室大棚自动控制系统设计说明书本文旨在介绍温室大棚自动控制系统的设计说明书。
一、引言自动控制系统在农业领域的应用越来越广泛，其中，温室大棚自动控制系统能够提供更好的环境条件，提高农作物的产量和质量。
本文将介绍温室大棚自动控制系统的设计方案。
二、系统概述温室大棚自动控制系统旨在通过对温室内环境的监测和调节，实现温度、湿度、光照等多个参数的自动控制，以提供适宜的生长环境。
三、硬件设计1. 传感器选择为了实时监测温室内的环境参数，我们选择了温度传感器、湿度传感器和光照传感器作为主要的监测设备。
这些传感器能够精确地获取环境参数的数据。
2. 执行器选择为了实现对温室内环境的调节，我们选择了风机、加热器和光照灯作为主要的执行器。
通过控制它们的运作，可以调节温度、湿度和光照。
四、软件设计1. 数据采集与处理通过传感器采集到的环境数据需要经过处理，我们选用了嵌入式控制器对数据进行采集和初步处理，确保数据的准确性和实时性。
2. 控制策略设计基于环境数据采集和处理结果，我们设计了相应的控制策略，包括温度控制、湿度控制和光照控制等。
通过合理的控制策略，保证温室内环境的稳定性和适宜性。
五、系统测试与优化在系统设计完成后，我们将进行系统的测试与优化。
通过对系统运行的实时监测和数据分析，我们将不断调整和优化系统的参数和控制策略，以提高系统的性能和效益。
六、结论温室大棚自动控制系统的设计说明书中，我们介绍了系统的概述、硬件设计、软件设计以及测试与优化等内容。
通过该系统的应用，可以提高农作物的产量和质量，实现农业生产的自动化与智能化。
七、参考文献[参考文献列表]。
温室大棚自动控制系统设计说明书
LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计题目温室大棚自动控制系统设计学生姓名马海祥学号08220221专业班级08级自动化(2）班指导教师王志文学院电气工程与信息工程学院答辩日期摘要进入21世纪以后,我国温室种植技术得到了迅速的发展.以反季节蔬菜种植为主的温室大棚种植对科学技术的依赖有了更高的要求，温室大棚成为种植植物必不可少的设施之一。
温室大棚的自动控制系统就是利用科学技术对温室大棚内的环境参数（包括温度、湿度、光照以及二氧化碳浓度等）进行控制,使植物能够更好更快的生长。
温室种植有利于提高农作物的质量和产量，创造更多的经济效益。
本次温室大棚自动控制系统的设计是采用西门子公司S7-200型号的PLC为核心来完成的。
控制系统由PLC、传感器、执行机构等组成.根据植物生长的最佳环境条件编制出温室大棚植物生长最佳环境管理程序表，储存在电子计算机的记忆装置中，电子计算机及根据程序表确认温室内参数,并给终端控制系统指令。
传感器向PLC输送监测的环境参数信息，根据PLC的指令输出来控制执行机构，使温室内的环境参数达到植物生长最佳环境。
关键字：温室；传感器；环境参数；可编程控制器；AbstractAlong with get into 21 century，the development of greenhouse is very fast in our country. Greenhouse is dependence on the higher requirement of science and technology. Greenhouse is growing plants one of the necessary facilities。
Greenhouse of the automatic control system is the use of science and technology in the greenhouse environment parameters （including temperature，humidity，light and carbon dioxide concentration, soon）control ,and make plant can be better and faster growth。
温室大棚温湿度控制系统
蔬菜大棚控制系统设计在农业生产中，蔬菜大棚的应用越来越广泛，也能为人们创造更高的经济效益。
在蔬菜大棚中，最关键的是温度、湿度、二氧化碳浓度、光照、营养液等的控制方法。
传统的控制方法完全是人工的，不仅费时费力，而且效率很低。
我的作业设计是蔬菜大棚温湿度控制系统的设计。
该系统主要由单片机、温度传感器DSl8B20、湿度传感器是HR202、二氧化碳浓度传感器、光敏传感器、液晶显示LCD1602、键盘等组成。
此设计克服了传统农业难以解决的限制因素。
因此就必须利用环境监测和控制技术。
对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等因素进行测控。
一、系统总体结构设计及控制系统设计环境自动化检测系统的硬件设计方案框图如图l 所示。
控制系统主要有单片机、数据采集模块、数据转换电路、报警装置、执行机构、主控计算机等组成。
其核心是单片机芯片组，作为系统各种参数的处理和控制器。
完成各种数据的处理和控制任务。
同时将处理后的数据传送给主机。
实际应用时可根据被测控参数点的个数和控制的要求来决定单片机的数目。
环境因素数据采集模块由温度传感器、湿度传感器、C02浓度传感器、光照度传感器等组成，分别实时采集各测控点的温度、湿度、C02浓度、光照度等环境因素模拟量并转换为电信号。
经前置放大后送给A／D 转换芯片。
数据转换电路包括A ／D 转换和D ／A 转换电路。
完成模拟量和数字量之间的相互转换。
执行机构包括各种被控制的执行设备。
在系统的控制下启动调节设备如喷雾机，吹风机，加热器，CO2发生器等进行升温降温、加湿换风、C02浓度调控、光环境调控、土壤环境调控等操作来调节大棚内的环境状态。
另外还有光电驱动隔离，其作用是有效地隔离控制部分和执行部分。
抑制大电流、大功率负载开启产生的各种电磁辐射和电压冲击等干扰，保证系统可靠稳定地工作。
整个系统的工作原理是首先在单片机内设定温度、湿度、C02浓度、光照度等环境因素的上下限值和报警值并予以保存，各种传感器实时检测到的参数值送到单片机后与其设定值进行比较，判断是否在设定的上下限值范围内。
温室大棚温湿度监测系统设计
温室大棚温湿度监测系统设计1.系统概述：温室大棚温湿度监测系统是一种用于实时监测温室内温度和湿度的智能系统。
该系统可以通过传感器采集温湿度数据，并通过无线通信传输到主控台进行实时显示和记录。
通过监测和分析温湿度数据，可以实现对温室环境的精确控制和优化。
2.系统组成：(1)传感器模块：包括温度传感器和湿度传感器，用于采集温湿度数据。
(2)传输模块：通过无线通信方式将采集的数据传输到主控台。
(3)主控台：用于接收和显示温湿度数据，并进行数据处理和控制。
(4)数据存储模块：用于存储历史温湿度数据，方便后续分析和查询。
(5)控制模块：根据温湿度数据进行控制，如启动或关闭加热器、通风设备等。
3.系统工作流程：(1)传感器模块采集温湿度数据，将采集到的数据发送到主控台。
(2)主控台接收到数据后，进行实时显示和记录，并进行数据处理和控制。
(3)控制模块根据温湿度数据进行相应的控制操作，如开启或关闭加热器、通风设备等。
(4)数据存储模块将历史数据进行存储，方便后续的分析和查询。
4.系统特点：(1)实时监测：能够实时监测温室内的温度和湿度变化，并及时做出相应的调整。
(2)数据分析：通过对历史温湿度数据的分析，可以了解温室内的环境变化规律，并作出相应的优化措施。
(3)远程控制：可以通过远程控制器对温室内的设备进行调整和控制，提高操作的便利性和灵活性。
(4)报警功能：当温度或湿度超过设定的范围时，系统能够发出报警，及时提醒用户进行处理。
5.系统应用：(1)农业生产：温室大棚温湿度监测系统可以应用于农业生产中，帮助农民实现对温室环境的精确控制，提高产量和质量。
(2)科研实验：温室大棚温湿度监测系统可以应用于科研实验中，帮助科研人员掌握实验环境的变化，提高实验的可靠性和准确性。
(3)设施园艺：温室大棚温湿度监测系统可以应用于设施园艺中，帮助园艺师提高植物生长环境的掌控能力，提高植物的生长速度和品质。
总结：温室大棚温湿度监测系统通过传感器模块采集温湿度数据，通过无线通信将数据传输到主控台进行实时显示和记录，并根据数据进行控制。
温室大棚温湿度控制系统设计
温室大棚温湿度控制系统设计1 引言PLC (Programmable Logic Controller)是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式、模拟式的输人和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
由PLC控制的温室温度在设施农业方面的应用也越来越重要。
原始的温室温度的控制系统是荷兰应用手动控制，后来又发展到机械设备，到20世纪70年代计算机的应用替代了原始的机械设备的控制，使温室控制进人一个新的时期。
美国、以色列、日本、荷兰等国均致力于该项技术的研究，并取得了公认的成就。
国外的高档温室已达到了工厂化管理的程度，对多种环境因子能够进行集中调控。
我国温室生产的整体水平与世界上发达国家相比差距较大，表现在设施结构、配套设备、环境调控与栽培、管理技术等方面。
高档温室基本上靠进口，价格昂贵。
其自动化控制与监控系统更是如此。
目前智能温室的发展趋势是采用各种传感器检测温室环境参数，自动调节各个设备的工作状况，从而达到全天气候无人监控条件下的温室正常运行。
受课程时间限制该设计主要对温室大棚内空气湿度和温度进行控制，从而达到根据农作物需求自动调节温湿度的目的。
不同农作物生长所需温度及湿度存储在PLC的数据寄存器中，通过温度和湿度传感器检测空气温度湿度经A/D转换模块转换后与寄存器中预存值相比较，根据比较结果再对执行机构做出相应的操作，直至检测到的温湿度值在寄存器中的预存值范围内。
2 系统总体方案及重要参数的调节与控制2.1 系统总体方案设计根据作物生长所需要的环境模型制定环境设施输出方案是温室环境控制的关键技术。
为避免控制方案过于复杂，本设计选择最重要的环境因子温室内空气温度、湿度作为基本的监测和控制项目。
大棚温湿度控制系统的设计
目录标题 (1)中文摘要 (1)第一章．绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2需求分析 (1)第二章．总体设计 (2)2.1控制系统 (3)2.2测量部分 (6)2.3显示部分 (7)2.4控制部分 (9)第三章．系统设计 (10)3.1硬件设计 (10)3.2软件设计 (11)第四章．总结与展望 (13)参考文献： (14)致谢............................................................................................................. 错误!未定义书签。
附录............................................................................................................. 错误!未定义书签。
外文页 (28)大棚温湿度控制系统的设计邵均祚摘要本设计为基于单片机的温湿度检测控制系统，采用模块化、层次化设计.用新型的智能温湿度传感器DHT11，主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器显示所测温度和湿度值，控制部分采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备控制温湿度的高低.本系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值.关键词温湿度 DHT11 单片机 STC89C52 检测第一章．绪论1.1选题背景植被“设施栽培”，即“保护地栽培”.它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施.设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造.由于设施内的条件是可以人为控制的，使得植被调节的周年生产得以实现.玻璃温室和塑料薄膜温室出现后，植被生产出现了划时代的变化.现在人们可以根据自己的意愿，随时生产出所需要的各种植被.可以说，这是“设施栽培”的功劳.在不利于植被生长的自然环境中，温室能够创造适宜植被生长发育的条件.温室环境的调节主要包括日光、温度、湿度三个方面.·温度：根据植被生长的适宜温度进行温室温度调节，若低于下限温度则采取升温措施，通常采取电热增温和火力增温等，火力增温比较方便.若高于上限温度则采取降温措施，通常通过水管降温和风扇降温，风扇降温比较方便.·日光：遮荫是调节日照强度最好的办法，其具体做法是加盖遮阳网或草席，这种方法兼有降低温度的效果.·湿度：为满足温室植被对湿度的要求，可以在地上、台阶、盆壁洒水，还可以在空中悬挂湿布，以增加水分的蒸发，最好的办法是设置自动喷雾装置，自动调节湿度[9].如果湿度过大，容易导致植被病害，可以采用通风的办法来降低湿度，而且最好在室温与气温相差不大的时候进行.本系统注重温度和湿度的调节，光照强度没有考虑其中.1.2需求分析随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展.本设计所介绍的数字温湿度计与传统的温湿度计相比，具有读数方便，测量范围广，测量准确，其输出温湿度采用数字显示，该设计控制器使用单片机STC89C52，数字温湿度传感器使用DHT11，用LCD1602液晶屏实现温湿度显示,用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备控制温湿度的高低，能准确达到以上要求.随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温湿度计，本温度计属于多功能温湿度计，可以设置上下报警温湿度，当温湿度不在设置范围内时，可以报警并且进行控制.第二章．总体设计设计图如图2-1所示：图2-1 总体设计框图2.1控制系统2.1.1 STC89C52单片机简介STC89C52是单片机的一个型号.STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合.STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，STC89C52可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程).其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本.8052单片机的引脚功能MCS-51系列单片机一般采用40个引脚，双列直插式封装，用HMOS工艺制造，其外部引脚排列如图2-2所示.其中，各引脚的功能为：图2-2 STC89C52外部引脚图8052单片机的引脚⑴主电源引脚Vcc（40脚）：接＋5V电源正端Vss（20脚）：接电源地端一般Vcc和Vss间应接高频去耦电容和低频滤波电容.⑵外接晶体或外部振荡器引脚XTAL1（19脚）：接外部晶振的一个引脚.在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器OSC.当采用外部振荡器时，此引脚应接地.XTAL2（18脚）：接外部晶振的另一个引脚.在片内接至反相放大器的输出端和内部时钟电路的输入端.当采用外部振荡器时，此脚接外部振荡器的输出端.⑶控制信号线RST/VPD（9脚）：复位信号输入端，复位/掉电时内部RAM的备用电源输入端ALE/ （30脚）：地址锁存允许/编程脉冲输入.用ALE锁存从P0口输出的低8位地址；在对片内EPROM 编程时，编程脉冲由此输入.PSEN/ （29脚）：外部程序存储器读选通信号，低电平有效.EA/VPP（31脚）：访问外部存储器允许/编程电压输入.EA为高电平时，访问内部存储器；低电平时，访问外部存储器.对片内EPROM编程时，此脚接21V编程电压.⑷多功能I/O口引脚8052单片机设有4个双向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口，其中：① P0口（32～39脚）——双向口（三态），可作为输入/输出口，可驱动8个LSTTL门电路.实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口，对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口：先送低8位地址信号到P0口，由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后，再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出.② P1口（1～8脚）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路.用作输入线时，口锁存器必须由单片机先写入“1”，每一位都可编程为输入或输出线.③ P2口（21～28）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路.可作为输入/输出口，实际应用中一般作为地址总线的高8位，与P0口一起组成16位地址总线，用于对外部存储器的接口电路进行寻址.④ P3口（10～17脚）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路.双功能口，作为第一功能使用时，与P1口一样；作为第二功能使用时，每一位都有特定用途，其特殊用途如表2.1所示：表2.1 P3口特殊功能脚P3.2 /INT0 外中断请求0P3.3 /INT1 外中断请求1P3.4 T0 定时/计数器0外部计数信号输入P3.5 T1 定时/计数器1外部计数信号输入P3.6 /WR 外部RAM写选通信号输出P3.7 /RD 外部RAM读选通信号输出2.1.2 单片机最小系统所谓单片机的最小系统是指使单片机能运行程序、正常工作的最简单电路系统，是保证单片正常启动、开始工作的必须电路，缺一不可.单片机最小系统一般由单片机、程序存储器、时钟电路和复位电路组成.对于8052单片机，由于片内有4K的程序存储器，所以其最小系统除了单片机本身外，只需外接时钟电路与复位电路即可.复位电路单片机的复位分为上电自动复位、按键手动复位两种和看门狗强制复位三种等.上电复位通常利用电容的充放电来实现，按键复位则可分为按键脉冲复位和按键电平复位两种，看门狗复位则通过外接看门狗电路或软件看门狗程序实现.常见的上电复位和按键复位电路如图2-3所示.（a）上电复位 (b) 按键脉冲复位 (c) 按键电平复位图2-3 单片机复位电路时钟电路时钟电路用于产生单片机的基本时钟信号.8052的时钟信号可由内部振荡器产生，也可由外部电路直接提供.内部振荡器的输入和输出脚分别为XTAL1和XATL2，由XTAL2给单片机内部电路提供时钟信号.当时钟信号由外部电路提供时，外部时钟引入XTAL2，而XTAL1脚接地.两种时钟信号的连接电路如图2-4所示.（a）内部方式（b）外部方式图2-4 单片机时钟电路2.2测量部分测量所用仪器是数字温湿度传感器DHT11.2.2.1 DHT11简介DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器.它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性.传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接.因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点.每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准.校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数.单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷.超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则.产品为 4 针单排引脚封装.如图2-5所示.图2-5 DHT11封装图2.2.2 操作过程1、接口说明建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻.图2-6 DHT11温湿度传感器接线图2、电源引脚DHT11的供电电压为3－5.5V.传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令.电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波.3、串行接口 (单线双向)DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:一次完整的数据传输为40bit,高位先出.数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit 温度小数数据”所得结果的末8位.用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式.通讯过程如图2-7所示图2-7 通讯过程2.3显示部分显示部分是LCD1602液晶显示，如图2-8所示.图2-8 正常工作LCD1602显示2.3.1 1602液晶简介LCD1602分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图2-9所示.图2-9 LCD1602规格引脚功能LCD1602采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表2.2所示.编号符号引脚说明编号符号引脚说明1 VSS 电源地9 D2 数据2 VDD 电源正极10 D3 数据3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据/命令选择12 D5 数据5 R/W 读/写选择13 D6 数据6 E 使能信号14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极2.3.2 指令说明LCD1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2.3所示.表2.3 LCD1602内部控制器序号指令RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 *3 置输入模式0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S4 显示开/关控制0 0 0 0 0 0 1 D C B5 光标或字符移位0 0 0 0 0 1 S/C R/L * *6 置功能0 0 0 0 1 DL N F * *7 置字符发生存贮器地址0 0 0 1 字符发生存贮器地址8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址9 读忙标志或地址0 1 BF 计数器地址10 写数到CGRAM或DDRAM） 1 0 要写的数据内容11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容2.4控制部分2.4.1温湿度设置温湿度上下限控制设置如图2-10所示.（a）湿度下限设置界面 (b)湿度上限设置界面(c)温度度下限设置界面(d)温度度上限设置界面图2-10 温湿度上下限设置2.4.2控制设备本系统控制设备采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备作为控制器，加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备分别控制湿度与温度,使得蔬菜大棚的温湿度得到控制.设计中，温湿度均可以设置上下限，按下k1键，出现温度上限的设置页面，按k2键为设置上限温度加，按k3键为设置上限温度减，按下k4键确认刷新，即成功设置温度上限.继续按下k1键，出现温度下限设置页面，按k2键为设置下限温度加，按k3键为设置下限温度减，再按下k4键确认刷新，即成功设置温度下限.继续按下k1键，出现湿度上限的设置页面，按k2键为设置上限湿度加，按k3键为设置上限湿度减，再按下k4键确认刷新，即成功设置湿度上限.继续按下k1键，出现湿度下限设置页面，按k2键为设置下限湿度加，按k3键为设置下限湿度减，再按下k4键确认刷新，即成功设置温度下限.第三章．系统设计3.1硬件设计本设计的设计电路采用模块化、层次化设计，设计的电路原理图如图3-1所示.图3-1 电路原理图主机与主要部件的选择：面的要求而且设计方便，不需要再存储扩展.数据存储片内设有128B，外部有8279的256B，而由于存入的数据是随时更新的且不计小数位，存入 8个16进制数字，其总共需要的容量只有16B，已经够用.外部模温度、湿度采样，选用DHT11能够满足要求.系统各部件的连接方式如下：DHT11和单片机之间用单总线传输，DHT11的数据口与单片机的P1^7相连.液晶显示器的RS,RW和E分别与单片机的P2^5,P2^6,P2^7相连，数据输入口DB0-DB7分别与单片机P00-P07口相连.设置按键、按键加、按键减、确认刷新按键分别的单片机的P2^0，P2^1，P2^2，P2^3相连.单片机P1^3，P1^5分别为温度超过或低于上下限控制脚， P1^4，P1^6分别为湿度超过或低于上下限控制脚.控制脚通过控制加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备，调节温度及湿度.3.2软件设计系统软件程序基于Keil uvsion2开发平台，采用C51语言编写.本程序采用模块化程序方法：LCD初始化显示模块系统初始化模块的主要功能是完成系统的初始化以及设定系统的工作状态，初始化部分包括以下方面的内容：(a) 系统启动后，显示器上显示两行，第一行为“TEMPERATURE:00 C”,第二行显示为“HUMIDITY:00 %”(b)等待DTH11采集温度及湿度值.(c)系统进入正常工作状态.系统整体的工作方式如下框图所示程序流程图：图3-2 DHT11数据采集流程图本系统采用DHT11温湿度传感器对蔬菜大棚内温湿度的采集并转换成数字信号，将信息提供给主控制器进行处理和分析，主控制器开始LCD初始化，进行延时等待提取DHT11温湿度传感器模块，将采集的信息处理后传给LCD1602显示，同时调用控制模块，与系统默认设定值比较，系统温度上下限，湿度上下限默认值均为0，可通过设置按钮进行设置，按下设置按钮可对温度下限、上限，湿度下限、上限的顺序依次进行设置，温湿度均可以设置上下限，按下k1键，出现温度上限的设置页面，按k2键为设置上限温度加，按k3键为设置上限温度减，按下k4键确认刷新，即成功设置温度上限.继续按下k1键，出现温度下限设置页面，按k2键为设置下限温度加，按k3键为设置下限温度减，再按下k4键确认刷新，即成功设置温度下限.继续按下k1键，出现湿度上限的设置页面，按k2键为设置上限湿度加，按k3键为设置上限湿度减，再按下k4键确认刷新，即成功设置湿度上限.继续按下k1键，出现湿度下限设置页面，按k2键为设置下限湿度加，按k3键为设置下限湿度减，再按下k4键确认刷新，即成功设置温度下限.当蔬菜大棚实际温度超过设定温度上限时，系统将调用控制模块对降温设备控制，将蔬菜大棚的温度降低；当蔬菜大棚实际温度低于设定温度下限时，系统将调用控制模块对升温设备控制，将蔬菜大棚的温度升高；当蔬菜大棚实际湿度超过设定湿度上限时，系统将调用控制模块对除湿设备控制，将蔬菜大棚的湿度降低；当蔬菜大棚实际湿度低于设定湿度下限时，系统将调用控制模块对加湿设备控制，将蔬菜大棚的湿度提高；主程序流程图如图3-3所示.图3-3 主程序流程图第四章．总结与展望单片机是一门应用性和实践性很强的学科，很多人都想学习单片机，并且想知道如何学习单片机.熟悉单片机的人都知道，要学好单片机可不是一件容易的事，并不是因为单片机很难学，而是很难找到一本专为单片机入门者而编写的教材.翻一下身边的单片机教材，都好像是为已经懂单片机的人而写的，一般先介绍单片机的硬件结构和指令系统，再是系统扩展和外围器件，顺便讲一些应用设计（随便说一下，很多书中的电路设计已经过时，并且有些程序还是错误的）.如果按照此种学习方法，想进行产品开发，就必须先把所有的知识全部掌握了才可以进行实际应用.学习使用单片机只能靠循序渐进的积累.学单片机不仅要学习理论知识，实践操作也很重要.学过单片机的人都有这样的经历，就是把自己写的程序烧录到单片机里面的时候会发现与自己想要的结果有很大的不同.这就是因为实践操作少了，经验不足的缘故.推荐大家从简单的东西学起，当我们积累了一定的东西之后就可以动手做一些比较复杂的东西了.设计本系统的过程中遇到了很多的问题，在编写DHT11的测量程序的过程中遇到了很多的问题，刚开始始终的不到数据，研究了很长时间都弄不出来.同学提示我要注意一下时序，然后我又按照DHT11的通讯时序和接收时序将程序一条条的重写，在经过几次调试之后，终于得到了自己想要的结果；液晶显示部分也出了一点点小问题，就是送数据过去的时候忘了显示字符必须送字符的ASCII码.本系统具有较强的实用性， DHT11传感器价格也很便宜.我对DHT11与DS18B20及一些水银温湿度测量器的测量数据进行了比较，验证了DHT11测量数据的准确性和稳定性.低廉的价格、小巧的体积、准确稳定的测量数据、简单的单总线控制方式、简洁的电路连接，这些将使DHT11拥有良好的应用前景.1602液晶也比较便宜，操作比较简单.另外，本系统还具有较高的扩展性，可以集时钟，计算器，温湿度测量等于一体，具有一定的市场价值.参考文献：[1] 黄卜夫．欧洲设备安装总线综述[M]．电子技术应用，2001（No.4）:7-10[2] 戚作钧.无线电技术基础[M].第一版．北京：人民教育出版社，1959：165-183[3] Wayne Tomasi.电子通信系统[M].王曼珠，许萍，曾萍等译.第四版.北京：电子工业出版社，2002：137-141[4] Andrew S．Tanenbaum．计算机网络[M]．熊桂喜，王小虎译．第三版．北京：清华大学出版社，1998：402-419[5] 郑阿奇．计算机网络原理与应用[M]．第一版．北京：电子工业出版社，2003：34-45[6] 王耀南.计算智能信息处理技术及其应用[M].长沙：湖南大学出版社，1999致谢我的毕业论文（设计）撰写工作自始至终都是在姜某某老师全面、具体的指导下进行的.姜丽飞老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风，使我受益匪浅，终生难忘.姜丽飞老师严谨的治学态度和对工作兢兢业业、一丝不苟的精神将永远激励和鞭策我认真学习、努力工作.感谢我的指导教师姜某某对我的关心、指导和教诲！感谢实验室的各位老师的关心和帮助！感谢我的学友和朋友们对我的关心和帮助！附录大棚温湿度控制系统原理图温湿度传感器DHT11模块#include <intrins.h> //_nop_();延时函数用#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit temp_out=P1^3;sbit humi_out=P1^4;sbit temp_led=P1^5;sbit humi_led=P1^6;uint count;uchar ds1,ds2,ds3,ds4;uchar U8FLAG,k;uchar U8count,U8temp;uchar U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;ucharU8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata _temp;uchar U8comdata;uint U16temp1,U16temp2;sbit IO= P1^7 ;//void Delay1(uint j){uchar i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}void Delay_10us(void){uchar i=5;for(;i>0;i--);}void COM(void){uchar i;U8FLAG=2;//---------------------while((!IO)&&U8FLAG++);Delay_10us();Delay_10us();// Delay_10us();U8temp=0;if(IO)U8temp=1;U8FLAG=2;while((IO)&&U8FLAG++);//----------------------//P2_1=0 ;//P2_1=1 ;//----------------------if(U8FLAG==1)break;U8comdata<<=1;U8comdata|=U8temp;}}//-------------------------------- void RH(void){IO=0;Delay1(180);IO=1;Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();IO=1;if(!IO){U8FLAG=2;while((!IO)&&U8FLAG++);U8FLAG=2;while((IO)&&U8FLAG++);COM();U8RH_data_H_temp=U8comdata;COM();U8RH_data_L_temp=U8comdata;COM();U8T_data_H_temp=U8comdata;COM();U8T_data_L_temp=U8comdata;COM();U8checkdata_temp=U8comdata;IO=1;U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp); if(U8temp==U8checkdata_temp){U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;U8T_data_H=U8T_data_H_temp;U8T_data_L=U8T_data_L_temp;U8checkdata=U8checkdata_temp;}}}void convdat(){ds1=U8RH_data_H/10;ds2=U8RH_data_H%10;ds3=U8T_data_H/10;ds4=U8T_data_H%10;}LCD1602显示模块#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RS=P1^2;sbit RW=P1^1;sbit E=P1^0;uchar d;uchar code tab_t[]={"TEMPERATURE: C"};uchar code tab_h[]={"HUMIDITY: %"};uchar code tab_time[]={"TIME:"};uchar code tab_set_temp_L[]={"SET_TEMP_ LOW"};uchar code tab_set_humi_H[]={"SET_HUMI_HIGH"};uchar code tab_set_humi_L[]={"SET_HUMI_ LOW"};uchar code tab_set_hour[]={"SET_HOUR"};uchar code tab_lcd_num[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'}; void delay_1602(uchar x){uchar a,b;for(a=0;a<10;a++){ for(b=x;b>0;b--); }}void write_cmd(uchar x){E=0;RS=0;RW=0;E=1;P0=x;delay_1602(50);}/*uchar read_dat(){RS=1;RW=1;E=1;d=P0;delay(5);return d;}*/void write_dat(uchar y){E=0;RS=1;RW=0;E=1;P0=y;delay_1602(50);E=0;}void busy(){uchar a;while(a==0x80){E=0;RS=0;RW=1;E=1;delay_1602(50);a=P0;}}void init_lcd(){busy();write_cmd(0x38);delay_1602(5);busy();write_cmd(0x01);delay_1602(5);busy();write_cmd(0x0C);delay_1602(5);}温湿度控制系统程序#include <reg51.h>//52单片机头文件#include <dht11.h>//温湿度传感器DHT11头文件#include <lcd_1602.h>//液晶屏1602头文件uchar i,key_flag;uchar set_temp_H,set_temp_H_shi,set_temp_H_ge;//设定温度的变量uchar set_temp_L,set_temp_L_shi,set_temp_L_ge;//设定温度的变量uchar set_humi_H,set_humi_H_ge,set_humi_H_shi;//设置湿度的变量uchar set_humi_L,set_humi_L_ge,set_humi_L_shi;//设置湿度的变量sbit k1=P2^0;//定义按键K1sbit k2=P2^1;//定义按键K2sbit k3=P2^2;//定义按键K3sbit k4=P2^3;//定义按键K4sbit baojing=P3^3;/////////////////////////延时函数/////////////////////////////void delay(uchar x){uchar a,b;for(a=0;a<20;a++){ for(b=x;b>0;b--); }}/////////////////////////显示温度和湿度////////////////////////// void disp_t_h(){write_cmd(0x8c);write_dat(tab_lcd_num[ds3]);//显示温度十位write_cmd(0x8d);write_dat(tab_lcd_num[ds4]);//显示温度个位write_cmd(0xcc);write_dat(tab_lcd_num[ds1]);//显示温湿度十位write_cmd(0xcd);write_dat(tab_lcd_num[ds2]);//显示温湿度个位}///////////////////////开机显示//////////////////////////////////// void disp_start(){for(i=0;i<16;i++){write_cmd(0x80+i);write_dat(tab_t[i]);//温度}for(i=0;i<16;i++){write_cmd(0xc0+i);write_dat(tab_h[i]);//湿度}}///////////////////////扫描按键////////////////////////////////void key_scan(){if(k1==0)//按下K1{//设置温度上限////////////////////////////////if(key_flag==0)//按键标志0{write_cmd(0x01);//清屏write_cmd(0x80);//显示位置第一行第一列for(i=0;i<13;i++)write_dat(tab_set_temp_H[i]);//显示SET TEMPERATURE字符 while(k4==1)//按下K4{if(k2==0)//按下K2{ while(k2==0);set_temp_H++;//设置温度数值加if(set_temp_H==100)//到100，清0set_temp_H=0;}if(k3==0)//按下K2{ while(k3==0);//松手检测set_temp_H--;//设置温度数值减if(set_temp_H==0)//到0，加为100set_temp_H=100;}set_temp_H_ge=set_temp_H%10;//计算设置温度个位set_temp_H_shi=set_temp_H/10;//计算设置温度十位write_cmd(0xc6);write_dat(tab_lcd_num[set_temp_H_shi]);//显示设置温度个位 write_cmd(0xc7);write_dat(tab_lcd_num[set_temp_H_ge]);//显示设置温度十位 }delay(200);}//设置温度下限////////////////////////////////if(key_flag==1)//按键标志1{write_cmd(0x01);//清屏write_cmd(0x80);//显示位置第一行第一列for(i=0;i<13;i++)write_dat(tab_set_temp_L[i]);//显示SET TEMPERATURE字符 while(k4==1)//按下K4{if(k2==0)//按下K2{ while(k2==0);set_temp_L++;//设置温度数值加if(set_temp_L==100)//到100，清0set_temp_L=0;}if(k3==0)//按下K2{ while(k3==0);//松手检测set_temp_L--;//设置温度数值减if(set_temp_L==0)//到0，加为100set_temp_L=100;}set_temp_L_ge=set_temp_L%10;//计算设置温度个位set_temp_L_shi=set_temp_L/10;//计算设置温度十位write_cmd(0xc6);write_dat(tab_lcd_num[set_temp_L_shi]);//显示设置温度个位write_cmd(0xc7);write_dat(tab_lcd_num[set_temp_L_ge]);//显示设置温度十位 }}////设置湿度上限///////////////////////////////////////////////////if(key_flag==2)//按键标志2{write_cmd(0x01);//清屏write_cmd(0x80);//显示位置第一行第一列for(i=0;i<13;i++)write_dat(tab_set_humi_H[i]);//显示SET HUMIDITY字符while(k4==1){if(k2==0){ while(k2==0);set_humi_H++;//设置湿度数值加if(set_humi_H==100)set_humi_H=0;}if(k3==0){ while(k3==0);set_humi_H--;//设置湿度数值减if(set_humi_H==0)set_humi_H=100;}set_humi_H_ge=set_humi_H%10;//计算设置湿度个位set_humi_H_shi=set_humi_H/10;//计算设置湿度十位write_cmd(0xc6);write_dat(tab_lcd_num[set_humi_H_shi]);//显示设置湿度十位write_cmd(0xc7);write_dat(tab_lcd_num[set_humi_H_ge]);//显示设置湿度个位 }}////设置湿度下限///////////////////////////////////////////////////if(key_flag==3)//按键标志3{write_cmd(0x01);//清屏write_cmd(0x80);//显示位置第一行第一列for(i=0;i<13;i++)write_dat(tab_set_humi_L[i]);//显示SET HUMIDITY字符while(k4==1){if(k2==0){ while(k2==0);set_humi_L++;//设置湿度数值加if(set_humi_L==100)set_humi_L=0;}if(k3==0){ while(k3==0);set_humi_L--;//设置湿度数值减if(set_humi_L==0)set_humi_L=100;}set_humi_L_ge=set_humi_L%10;//计算设置湿度个位set_humi_L_shi=set_humi_L/10;//计算设置湿度十位write_cmd(0xc6);write_dat(tab_lcd_num[set_humi_L_shi]);//显示设置湿度十位write_cmd(0xc7);write_dat(tab_lcd_num[set_humi_L_ge]);//显示设置湿度个位}}//按键功能结束/////////////////////////////////////////////key_flag++;if(key_flag==4)//按键标志6key_flag=0;write_cmd(0x01);//清屏disp_start();//显示字符}}////////////比较数据，开启或关闭继电器///////////////////////////////////// void bijiao(){if(U8T_data_H>set_temp_H)//如果温度大于设置温度，关闭温度继电器和温度LED,baojing=0;else baojing=1;//temp_out=0;//P1.3// else temp_out=1;if(U8T_data_H<set_temp_L)//否则温度继电器和温度LED,temp_led=0;//P1.1else temp_led=1;if(U8RH_data_H>set_humi_H)//如果湿度大于设置湿度，关闭湿度继电器和湿度LED,humi_out=0;//P1.4else humi_out=1;if(U8RH_data_H<set_humi_L)//否则湿度继电器和湿度LED,humi_led=0;//P1.2else humi_led=1;}/////////主函数//////////////////////////////////////////////////void main(){init_lcd();//初始化液晶1602disp_start();//显示字符RH();//读取DHT11温湿度数值convdat();//转换DHT11温湿度数值disp_t_h();//显示温度和湿度while(1){key_scan();//扫描按键count++;//计数器加if(count==100)//到100,转换温湿度数据{ count=0;RH();convdat();}disp_t_h();//显示温度和湿度bijiao();//比较数据控制继电器动作}The temperature and humidity control systemdesign of the greenhouseShaoMoumou Directed By JiangMoumou lecturerAbstract The design for the MCU-based temperature and humidity testing system, Using a modular, hierarchical design. The utility model intelligent temperature and humidity sensor DHT11, the main achievement of the temperature, humidity measurement, the temperature and humidity signals through the sensor signal acquisition and conversion into a digital signal, using MCU STC89C52 data analysis and processing, is provided for displaying signal, display part adopts the character LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity value. This system has the advantages of simple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision, and has a certain practical value.Key words The temperature and humidity DHT11 MCU STC89C52 detection。
大棚温湿度测控系统设计
蔬菜大棚温湿度测控系统设计摘要温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。
通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。
对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。
本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。
通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。
硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。
在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。
通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。
系统在其它领域还具有一定的推广价值。
关键词：大棚，温度，湿度，传感器目录前言 (1)第1章设计方案论证 (2)1.1 设计要求及框图 (2)1.2 元器件的选择 (2)1.2.1 单片机的选择 (2)1.2.2 温度传感器的选择 (3)1.2.3 湿度传感器的选择 (3)1.2.4 显示模块的选择 (4)1.2.5 系统设计方案的确定 (4)第2章系统的硬件设计 (6)2.1 系统硬件的简述 (6)2.2 单片机模块的设计 (6)2.2.1 单片机的功能特性描述 (6)2.2.2 单片机的最小系统 (8)2.3 温湿度采集系统的设计 (9)2.3.1 温湿度传感器的概述 (9)2.3.2 传感器的接口说明 (9)2.3.3 硬件连接 (10)2.4 显示模块的设计 (10)2.4.1 LCD12864的概述 (10)2.4.2 LCD12864引脚说明 (12)2.4.3 LCD12864的主要技术参数 (13)2.5 报警电路的设计 (14)2.6 功能键的设计 (15)2.7 控制电路的设计 (15)第3章软件系统设计 (17)3.1 软件设计的整体思想 (17)3.2 程序流程图设计 (17)3.3 DHT90软件系统设计 (18)3.3.1 DHT90测量流程图 (18)3.3.2 传感器的电气特性 (20)3.3.3 启动传感器指令 (20)3.3.4 发送命令 (21)3.3.5 测量时序 (21)3.3.6通讯复位时序 (21)3.4 DHT90的温湿度补偿及转换 (22)3.4.1 相对湿度 (22)3.4.2 温度转换 (22)3.5 LCD12864软件系统设计 (23)3.5.1 LCD12864显示流程图 (23)3.5.2 写数据到模块 (24)3.5.3 从模块读出数据 (25)3.6 按键软件系统设计 (26)第4章调试 (28)4.1 软件调试 (28)4.2 硬件调试 (28)4.3 液晶模块调试 (29)4.4 报警电路调试 (29)结论 (30)参考文献 (31)附录 (32)前言改革开放以来，我国经济的迅速增长，使得农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计
智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计是一项专注于提高农业生产效率，降低能源消耗，优化作物生长环境的创新技术。
该系统利用现代技术，如传感器、自动控制和远程监控等，实现对大棚温湿度的监测与调控，以实现智能化的农业生产。
在智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计中，首先需要选择合适的传感器来实时监测大棚的温度和湿度。
温度传感器可以通过测量空气温度、土壤温度和光照强度等参数来反映大棚内的温度情况。
湿度传感器可以测量大棚内的湿度水平，以确保作物能够在适宜的湿度条件下生长。
这些传感器可以与微控制器或物联网设备连接，将数据传输到中央控制系统进行分析和处理。
其次，在系统设计中，需要考虑大棚内外环境的变化对温湿度的影响，并根据作物的需求制定相应的控制策略。
通过分析历史数据和作物的生长需求，可以确定最佳的温湿度范围和调控策略。
例如，当温度超过作物生长的最佳范围时，系统可以自动打开大棚内的通风设备，调节温度；当湿度过高时，可以自动启动加湿装置或打开通风设备进行降湿。
这些控制策略可以通过编程实现，并根据需要进行更新和优化。
为了实现智能化的监测与控制，智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计还可以结合人工智能和云计算等技术。
通过使用机器学习算法分析大量数据，系统可以逐渐学习和优化温湿度调控策略，自动适应不同作物和不同环境条件。
同时，利用云计算技术，可以将大棚的监测数据上传到云端进行存储和分析，实现远程监控和管理。
农民可以通过手机或电脑随时监测大棚的温湿度情况，并进行远程控制。
智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计的应用前景广阔。
它可以提高农业生产效率，减少因温湿度波动带来的作物产量损失。
此外，该系统还可以减少农业生产对能源的需求，降低能源消耗，环保节能。
同时，使用智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统，可以减少人力成本和农民的工作强度，实现全天候的自动化生产。
总之，智能农业大棚温湿度监测与自动控制系统设计是一项前沿的技术，具有重要的应用价值。
蔬菜大棚温湿度控制系统设计
蔬菜大棚温湿度控制系统设计摘要：本文在蔬菜大棚内设置了温湿度控制系统，以实现自动监测和调节大棚内的温度和湿度。
该系统采用传感器对大棚内的环境参数进行实时监测，并通过控制器的程序控制温湿度设备完成自动调节。
实验结果表明，该系统在实现有效控制大棚内温湿度的同时，还能够节约能源，提高农业生产效率。
关键词:蔬菜大棚、温湿度控制、自动监测、传感器、控制器、能源节约1. 研究背景随着社会发展和人口不断增加，粮食和蔬菜等农产品的需求量也越来越大。
然而，由于气候变化和人为因素的影响，农作物生长环境的变化也愈加复杂。
为了提高农产品产量和质量，减少环境污染的同时加强经济效益，研究农业温湿度控制系统已成为实现可持续发展的重要手段之一。
2. 系统设计2.1 设计目标该蔬菜大棚温湿度控制系统可分为采集模块、控制模块、执行模块和显示模块四个部分。
其设计目标如下：1) 实现大棚内温度和湿度的实时监测和自动调节。
2) 通过温湿度调节设备完成对大棚内环境的自动控制。
3) 为大棚内的蔬菜提供最适宜的生长环境条件。
2.2 系统组成2.2.1 采集模块采集模块主要包括温度传感器和湿度传感器。
温度传感器通过对大棚内温度进行实时检测，将检测到的数据传输给控制器。
同样的，湿度传感器也可以实时监测大棚内的相对湿度。
2.2.2 控制模块控制器主要负责处理传感器采集的数据，并根据预设的程序计算出所需的温湿度参数。
最后，将数据发送给温湿度调节设备。
2.2.3 执行模块执行模块包括将温湿度调节设备与控制器整合在一起，实现自动调节大棚内的环境参数。
2.2.4 显示模块日志和显示模块显示大棚内当前的温湿度数据，以及系统是否正常工作。
3. 结论本文对蔬菜大棚温湿度控制系统进行了设计，该系统能够实现对大棚内温度和湿度的自动调节，并且在节约能源的同时提高了农业生产效率。
由于该系统具有高可靠性和实用性，因此可以广泛应用于蔬菜大棚的生产中，为推动农业可持续发展做出贡献。
基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计
基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计一、本文概述随着现代农业技术的快速发展，温室大棚作为农业现代化的重要标志之一，已经成为提高农业生产效率、实现优质高效农业生产的重要途径。
温湿度作为影响植物生长的重要因素，对其进行有效控制对温室大棚内植物的生长具有至关重要的意义。
传统的温室大棚温湿度控制主要依赖人工经验和手工操作，这种方法不仅效率低下，而且很难实现对温湿度的精确控制。
基于单片机的温室大棚温湿度控制系统的设计研究成为了当前的研究热点。
本文旨在设计并实现一种基于单片机的温室大棚温湿度控制系统，通过自动采集和分析温室大棚内的温湿度数据，实现对温室大棚温湿度的精确控制。
本文首先介绍了温室大棚温湿度控制的重要性和现状，然后详细阐述了基于单片机的温室大棚温湿度控制系统的总体设计方案，包括硬件设计和软件设计。
接着，本文详细介绍了系统的主要功能模块，包括温湿度数据采集模块、数据处理与分析模块、控制执行模块等。
本文对所设计的系统进行了实验验证，并对实验结果进行了分析和讨论。
本文的研究不仅有助于实现对温室大棚温湿度的精确控制，提高农业生产效率，同时也为农业现代化的实现提供了新的技术支持。
希望本文的研究能够为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和借鉴。
二、系统总体设计在《基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计》的项目中，系统的总体设计是确保整个控制系统能够稳定运行并实现预期功能的关键环节。
总体设计主要涉及到硬件和软件两个方面。
硬件设计方面，首先需要选择合适的单片机作为核心控制器。
考虑到系统的实时性、稳定性和成本等因素，我们选择了性价比较高的STC89C52单片机。
该单片机具有高速、低功耗、易于编程等优点，非常适合用于温室大棚的温湿度控制。
除了单片机外，还需要设计外围电路，包括温湿度传感器的选择、信号调理电路、显示电路、报警电路以及执行机构控制电路等。
我们将选用DHT11温湿度传感器来实时监测大棚内的温湿度，通过信号调理电路将传感器输出的模拟信号转换为单片机能够识别的数字信号。
蔬菜大棚温湿度的控制系统设计
摘要随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温湿度控制。
温湿度太低，蔬菜就会被冻死或则停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。
传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。
如果仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。
现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局性。
为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统，以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。
本论文主要阐述了基于AT89C51单片机的西红柿大棚温湿度控制系统设计原理，主要电路设计及软件设计等。
该系统采用AT89C51单片机作为控制器，SHT10作为温湿度数据采集系统，可对执行机构发出指令实现大棚温湿度参数调节，具有上下位机直接设置温湿度范围，温湿度实时显示等功能。
上位机采用Delphi软件进行编写，用户界面友好，操作简单，可以根据大棚西红柿生长情况绘制成简明直观的作物生长走势图，从而容易得出最适合作物生长的温湿度值。
关键词：AT89C51；SHT10；蔬菜大棚；温湿度；控制系统；传感器1AbstractWith the popularization of trellis technology, greenhouse trellis an ever-growing number, for vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. Temperature is too low, the vegetables will freeze to death or stop growing, so will always control temperature and humidity in a suitable vegetable growth range. Traditional temperature control is in greenhouse trellis internal hanging a thermometer, workers according to regulate the temperature reading the temperature inside the shelter. If only by artificial control both consumption manpower, and easy to place regular orders. Now, with the improvement of agricultural industry scale, for larger quantity of trellis, traditional temperature control measures will show great bureau sex. Therefore, in modern vegetable shed management zhongtong often temperature and humidity automatic control system, in order to control the temperature, adapt to the trellis vegetable production needs.This thesis mainly elaborated based on AT89C51 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main circuit design and software design, etc. This system USES AT89C51 single chip microcomputer as controller, SHT10 as temperature and humidity data acquisition system, may to the actuator directives realize trellis temperature and humidity parameters adjustment, has the upper and lower level computer directly set temperature range, temperature and humidity real-time display, and other functions. PC using Delphi software to compile, user friendly interface, easy operation, can according to shed tomato growth situation blazoned with simple, direct simulations of crop growth, thus easy to draw the most suitable for crop growth of temperature and humidity value.Key words：AT89C51; SHT10;vegetable shed; Temperature and humidity; Control System; sensor2目录第1章绪论 (1)1.1系统设计背景 (1)1.2系统功能、优势及特点 (1)第2章设计内容 (4)2.1总体方案的设计 (4)2.1.1设计思想 (4)2.1.2系统组成及框图 (4)2.2系统主要电路的设计 (5)2.2.1主要芯片89C51的功能及引脚图 (5)2.2.2温湿度检测电路的设计 (7)2.2.3复位电路的设计 (12)2.2.4温湿度调节系统的设计 (12)2.2.5 SHT10数据采集程序 (13)第3章系统软件的设计 (15)3.1上位机软件设计 (15)3.2通信模块软硬件设计 (16)3.2.1 通信硬件设计 (16)3.2.2通信软件设计 (17)3.3系统主程序 (17)结束语 (19)参考文献 (20)3第1章绪论1.1系统设计背景植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。
蔬菜大棚恒温恒湿控制系统设计
蔬菜大棚恒温恒湿控制系统设计蔬菜大棚是一种人工控制环境的农业生产设施，可以为蔬菜提供合适的温度和湿度条件，以促进它们的生长和发育。
为了实现蔬菜大棚的恒温恒湿控制，需要设计一个控制系统，该系统能够监测温度和湿度，并根据设定的参数自动调节温度和湿度。
1.温度监测与控制：-温度传感器：安装在大棚内部的合适位置，可以实时监测大棚内的温度变化。
-控温设备：例如水冷却系统、加热系统等，可以根据传感器数据自动控制温度，保持大棚内部的恒温状态。
-温控器：接收传感器数据，根据设定的温度范围进行控制。
2.湿度监测与控制：-湿度传感器：安装在大棚内部的合适位置，可以实时监测大棚内的湿度变化。
-控湿设备：例如加湿器、除湿设备等，可以根据传感器数据自动控制湿度，保持大棚内部的恒湿状态。
-湿度控制器：接收传感器数据，根据设定的湿度范围进行控制。
3.控制系统集成：-控制器：负责接收传感器数据，并根据设定的参数进行调节，控制温度和湿度。
-人机界面：可以通过电脑、手机等设备进行监测和设置，方便农民了解大棚内的状态并进行调节。
以上是蔬菜大棚恒温恒湿控制系统的基本设计要点，可以根据具体情况进行调整和扩展。
在实际应用中，还可以添加其他功能，如自动通风、光照控制等，以提高蔬菜大棚的生产效率和质量。
设计蔬菜大棚恒温恒湿控制系统时1.传感器的选择：选择合适的温度传感器和湿度传感器，具有高精度、快速响应和较小的误差。
2.控制设备的选择：根据大棚的实际情况选择合适的控温和控湿设备，确保能够满足大棚内的需求。
3.控制策略的制定：根据不同蔬菜的生长需求和不同阶段的要求，制定合适的温度和湿度控制策略。
4.系统稳定性的考虑：系统应具有较高的稳定性和可靠性，能够在长期运行中保持良好的控制效果。
5.节能与经济性的平衡：在设计系统时考虑节能和经济性，选择节能设备和控制策略，降低运行成本。
综上所述，蔬菜大棚恒温恒湿控制系统的设计需要考虑温度和湿度的监测与控制，以及控制系统的集成与优化。
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大棚温湿度自动控制系统设计摘要：本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。
SHT10使用类似于I2C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：STC89C52RC，SHT10，I2C总线，独立式键盘，温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 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: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (3)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (4)2.4 方案论证 (5)2.5 方案选择 (5)3 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2 液晶显示模块 (8)3.1.3 温湿度传感器模块 (8)3.1.4 报警电路的设计 (9)3.1.5 输出电路设计 (10)3.1.6 电源的设计 (12)3.1.7 按键电路设计 (13)3.1.8 串口通信电路 (14)3.2 元件清单 (15)3.3 关键器件的介绍 (17)3.3.1 STC89C52RC (17)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (19)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计的总体结构 (22)4.2 主要模块的设计流程框图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 SHT10子程序流程图 (25)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (27)4.2.4 输出控制子程序流程图 (28)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (29)4.3 软件设计所用工具 (31)4.3.1 Keil uVision4 (31)4.3.2 Proteus (31)5 系统调试 (32)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (32)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (33)6 结论 (36)6.1 系统的功能 (36)6.2 系统的指标参数 (36)6.3 系统功能分析 (36)7 总结与体会 (38)8 致 (39)9 参考文献 (40)附录1 系统的电路原理图 (41)附录2 系统仿真总图 (42)附录3 系统实物照片 (43)附录4 系统源程序 (44)附录5 英文参考资料 (46)1 中文翻译 (46)2 英文原文 (49)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式，与传统农业生产方式相比具有很大的优点。
温室农业生产可以获得高产和优质的蔬菜、花卉、瓜果，不仅可改变这些产品按自然季节供应的模式，延长其供应期，而且可在不同地方进行种植，达到所谓“地不分东西南北，食不分春夏秋冬”。
温室农业可以改变传统农业劳动力冬闲夏忙的安排，以小面积获得高产，减轻大面积的土地压力。
温室农业采用适时适量供水的优化用水同时配以微灌和高湿环境，可达到农业用水高效高产，按产品的数量平均计算，节省水分量是很大的。
这种设施系统可以从简易到全自动控制，适宜各种状况下的选择，特别是对于日光温室、塑料大棚，相对投资较少。
若能降低成本、采用经久耐用的低成本采光材料，发展前景将更为广阔，即使在一些偏远地区的农村、场所，也可以修建单个的温室和塑料大棚，进行环境控制下的蔬菜和瓜果的生产，改变这些地区的生活条件。
要想实现温室大棚高效增产的作用，对温湿度的准确控制是极其重要的。
温室空气湿度的日变化受天气、加温及通风换气量的影响，阴天或灌水后室空气湿度几乎都在90％以上。
晴天在傍晚关窗至次日早晨开窗前温室维持在高湿度。
室湿气遇冷后凝结成水滴附着在薄膜或玻璃的表面上，待到加温或日出后，室温度上升，湿度逐渐下降，附着在屋顶上的水滴随之消失。
温湿度的较大变化对农作物的生长十分不利，研究结果表明，由于植物体水分不足导致气孔关闭，首先妨碍了CO2的交换，而使饱和作用显著下降，特别是在缺水状况加剧时，给细胞原生质的生化作用带来影响，光合作用显著下降。
而温度在夜间下降过低也会影响光合作用的效率。
因此，非常有必要使用一套温湿度控制系统，以维持温室大棚的温度、湿度在一个合适的围，实现大棚农作物的水分、养分的有效供给，提高光合作用的效率，从而达到增产目的。
传统的温湿度控制是在温室大棚部悬挂温、湿度计，通过读取温、湿度值进而了解实际的温度和湿度，然后根据现检测的温湿度与额定值进行比较，看温湿度是否超过限定值，然后进行相应的通风或者相应的洒水。
这些操作都是人工的，耗费了大量的人力以及物力。
现在，随着国家经济的迅速发展，农业产业规模的进一步提高，大棚中培育出的农产品品种数量的逐渐增多，对于数量较多而又大型的大棚，传统的温湿度控制措施就出现了局限性。
这要求我们提高温湿度检测与控制技术，来满足对温室大棚建设的需要。
在本设计中，采用单片机来控制温湿度，不仅具有廉价、配置简单和灵活的优势，而且可以大大提高所测温湿度的技术指标，从而可以提高产品的数量和质量。
单片机因为它具有功能强、高可靠性、体积小、造价便宜和开发周期短这些优势，广泛用于自动化测量和控制现场设备，特别是在日常生活中发挥的日益重要的作用。
这次选用STC89C52RC作为主控制器，可以从按键电路输入设定的温湿度，通过温湿度传感器SHT10对温度、湿度信号进行采集，然后通过I2C总线与单片机通信，并将温湿度显示在液晶屏LCD1602上，单片机把它们与设定的值进行对比后决定是否报警，并启动空调设备对温湿度进行调节。
2 总体方案设计2.1 温湿度控制系统的设计指标要求本文要设计的大棚温湿度自动控制系统，要能够及时、准确地对温室大棚的温度、湿度进行采集，将其显示在LCD1602液晶显示器上，然后与设定的上下限值进行比较，如果超出限制则启动温度、湿度控制设备，并通过蜂鸣器报警，直到温湿度回到规定的围。
另外，还要能够通过按键修改设定的上下限。
为了能够满足农业生产的需要，此次设计要达到一下指标：（1）工作环境：温室大棚；（2）温度测量误差：±1℃；（3）测温围：0~+55℃；（4）湿度测量误差：±5%RH；（5）测湿围：0～100%RH；（6）通过键盘电路修改上下限：有；（6）温湿度报警：有；2.2 系统设计的原则2.2.1 可靠性可靠性是在设计过程中应该优先考虑的一个因素，一个控制系统必须要能稳定、可靠地工作，才能投入到生产实践中去。
如果系统的可靠性不能达标，那么系统出现故障的可能就会增大，造成很大的损失。
这种损失不仅包括经济上和信誉上的损失，而且可能会对人身安全产生威胁。
要提高控制系统的可靠性，那么就要注意以下几个方面：选用的元器件要有很高的可靠性；由于供电电源很容易产生干扰，所以应该对其采用抗干扰措施；对输入输出通道也一样，要采用抗干扰措施；在对电路板的设计时，要合理的布线和接地；软硬件都要进行滤波；系统要有自己诊断功能等。
2.2.2 性价比性价比也是一个系统设计中所要考虑的重要因素。
性价比高的产品更容易被消费者接收，但是设计过程中不能盲目地追求性价比，它应该建立在对产品性能要求的基础上，首先要满足性能要求，然后再设法降低产品成本。
2.3 方案比较2.3.1 方案一采用PLC作为主控制器。
使用PLC的最大优点在于PLC使用梯形图进行编程，编程语言形象直观，难度较低，因此开发周期短，便于扩展。
而且PLC抗干扰能力强，工作稳定可靠，这一点已被长期的工业控制实践所证明。