基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计教材
基于STC89C52单片机的粮仓温湿度的系统设计
学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月基于STC89C52单片机的粮仓温湿度的系统设计摘要：温湿度作为一个重要的物理量，是粮食仓库中最普遍、最重要的工艺参数之一。
随着科学技术的不断更新，对温湿度测量的准确性要求不断提高,因此温湿度检测也成为一个重要的研究课题。
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感性和可控性以及数字温湿度传感器可以产生数字信号的性能，设计了以STC89C52为核心的一套控制系统，其中包括单片机、温湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程Flash 存储控器。
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。
关键词:温湿度；STC89C52；DHT11传感器；Temperature and Humidity of Granary System design basedon STC89C52 MicrocontrollerAbstract: Temperature and humidity as an important physical quantity, is one of the most common food warehouse, the most important process parameters. As the times progress, social development, science and technology constantly updated, the accuracy of measurement of temperature and humidity requirements continue to improve, so the temperature and humidity testing has also become an important research topic.The design is based on single-chip digital signal high sensitivity and controllability, as well as digital temperature and humidity sensors can produce the performance of digital signal, design a control system STC89C52 as the core, Including the microcontroller, temperature and humidity testing, keyboard and display, the alarm circuit, system software, and other parts of the design.STC89C52 a low-power, high performance CMOS8 bit microcontroller with 8K programmable Flash storage controller. DHT11 digital temperature and humidity sensor is a composite Sensor contains a calibrated digital signal output of the temperature and humidity. Application of a dedicated digital modules collection technology and the temperature and humidity sensing technology, to ensure that products with high reliability and excellent long-term stabilityKey words: Temperature and Humidity; STC89C52; DHT11 sensor;目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1课题开发的意义 (1)1.2课题开发的背景 (1)1.3课题开发的目标 (2)2系统总体分析 (2)2.1 总体方案设计 (2)2.2 硬件选择 (3)2.3 系统仿真 (4)3硬件设计 (6)3.1 Protel硬件开发软件 (6)3.2 单片机系统模块 (7)3.3 温湿度检测模块 (12)3.4 显示模块 (14)3.5 温湿度上限存储模块 (17)3.6 电源及程序下载模块 (19)4 软件设计 (21)4.1 主程序 (21)4.2 温湿度检测模块程序 (22)4.3 LCD显示模块程序 (23)5 系统实现与调试 (24)5.1 电路板焊接注意事项 (24)5.2 程序下载 (24)5.3 系统运行 (25)参考文献 (27)致谢 (28)附录 A (29)附录 B................................................................................ 错误！未定义书签。
毕业设计(论文)-基于单片机的粮库温湿度控制系统的设计
引言电子计算机的产生和发展，使过去许多因为计算复杂而长期被搁置的数学难题得以解决，从而有力推动了科学技术的发展，推动了工农业生产、交通运输、空间技术及医疗卫生等事业的发展。
特别是近10多年来，微处理机与微型计算机的发展，以深入到科研、国防、工业、农业、交通运输、宇航、医疗卫生、企业管理及人类社会生活的各个领域，有利推动了人类社会的进步。
为适应社会发展需要，微型计算机不断地更新换代，新产品层出不穷。
在微型计算机的大家族中，近年来单片微型计算机异军突起，发展极为迅速。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
随着单片机技术的飞速发展，单片机在各个领域中都得到了广泛的应用。
其中，由单片机组成控制系统，已成为单片机应用的发展趋势。
粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
本课题设计的是粮库温湿度控制系统，是对一个粮库的温湿度进行控制，以保证粮库储粮的安全。
粮库温湿度控制系统是以MCS-51系列单片机为核心构成控制系统。
本课题完成了整个系统的硬件设计，提出了一种可以应用于中小型粮库的温湿度控制系统。
第一章绪论1.1 单片机的简介1.1.1 单片机的发展单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）简称单片机。
它是一块芯片上集成了中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、定时/计数器及I/O （Input/Output）接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。
单片机的发展历史并不长，它的产生和发展与计算机的产生和发展大体上同步，经历了四个阶段。
基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计
题目基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计学生姓名张大陆学号********** 所在学院物理与电信工程学院专业班级电子信息工程专业12级3班指导教师帅春江完成地点陕西理工学院2016年6月5日基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计作者:张大陆(陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业12级3班，陕西汉中723001)指导老师：帅春江[摘要]影响粮食安全储存的主要参数是粮仓的温度和湿度,粮仓温湿度测量方法以及相应的智能控制一直是粮食储存的一个重要问题。
本设计采用STC89C52单片机最小系统对检测、报警、显示、调控等模块进行多点控制，传统的温湿度控制利用温度计、湿度表、湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温湿度要求的库房进行通风、降温、去湿等操作。
这种方法费时费力，效率低，随机性大，误差大，不能及时的解决问题。
本设计则通过自动检测、即时报警、自动调控等功能很好的解决了。
并且，本设计不仅针对粮仓，对于大多譬如蔬菜大棚、花圃、实验室、医院等需要温湿度检测控制的各个领域都是适用的。
[关键词] 粮仓；温湿度；多点检测控制；单片机 Design of temperature and humidity control system for granany basedon single chip microcomputerAuthor：Dalu Zhang(Grade 12, Class 3, Major electronic1s and information engineering, School of Physics and Electronic Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi)Tutor: Chunjiang ShuaiAbstract:Grain is a necessity for human , the grain storage is very essential to the maintenance of social stability and keep the economy sustainable developmented. And the main parameters to the grain safe storage is the temperature and humidity . This design uses the STC89C52 system of single chip microcomputer to cotrol the modules about the detection , alarm , control and the key . And it could automatic measurement and control without people , and improve effciency and quality of work very well . DHT11 temperature and humidity sensors and OLED display shows real time data and pass to the staff with instant and accurate . While the traditional temperature and humidity control is use of Thermometer , humidity table , humidity dipstick test equipment . Through the artificial testing . Not in conformity with the requirements of the temperature and humidity supply cooling , ventilation , to wet operation . This artificial testing time-consuming , the efficiency is low . This design is by automatic detection , instant alarm , automatic regulation of functions such as a good solution to these problems . At last , this design not only against the granary , but also for most such as vegetable greenhouses , flowers garden , laboratories , hospitals could also be applicabled .Keywords:Granary; automatic detection and control ;temperature and humidity ;Singlechip目录 3.2.21 引言1.1背景及意义粮食储存是国家针对战争、饥荒和一些突发事件所做的预防准备，所以粮食的储存安全至关重要。
基于单片机的粮仓温湿度远程监控系统的设计
基于单片机的粮仓温湿度远程监控系统的设计朱高中【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2013(052)003【摘要】A remote monitoring system design scheme of granary temperature and humidity which based on single chip microcomputer was introduced.In the system,single-chip STC12LE5410AD is the core,barn temperature and humidity data was collected by temperature and humidity sensor and processed by A/D conversion,then the data was processed by single-chip MCU STC12LE5410AD once again,and the measured data will be entered into a PC machine through the wireless transmission module.On PC machine,the comparison of data with preset threshold data was implemented,and whether to send out alarm signals and control of the system or not was decided.The experimental results showed that the monitoring system completed the data remote transmission using wireless communication transceivermodule,moreover,the system had good manmachine control mode and realized the granary temperature and humidity monitoring.%介绍了一种基于单片机的粮仓远程温湿度监控系统设计方案.该监控系统以单片机STC12LE5410AD为核心,利用温湿度传感器采集粮仓温湿度数据,经A/D转换,再由单片机STC 12LE5410AD进行处理,并通过无线传输模块将测量的数值传输给PC机,在PC机上实现数据与预设阈值数据的对比,并决定是否发出报警信号以及对系统的控制处理.试验结果表明,该监控系统利用无线通信收发模块完成了数据的远程传输,具有良好的人机交互控制方式,实现了粮仓温度和湿度的远程监控.【总页数】5页(P677-681)【作者】朱高中【作者单位】渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西渭南714000【正文语种】中文【中图分类】TP277.2【相关文献】1.基于单片机的粮仓温湿度实时监控系统的设计 [J], 杨方2.基于单片机的粮仓温湿度远程监控系统的设计 [J], 徐爽3.基于ESP32的粮仓远程温湿度监控系统 [J], 陈星星;李亚品;段纳;梁雨;4.基于labview和单片机的远程温湿度监控系统 [J], 熊龙飞; 聂宜召; 管志伟5.基于S7-1200 PLC的粮仓温湿度远程监控系统设计 [J], 郭晓莹;何其文;谭雨祺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于单片机的粮库温湿度控制系统的设计
基于单片机的粮库温湿度控制系统的设计摘要本文设计了一种粮库温湿度控制系统，它具有对温湿度的实时显示，上下限的控制等功能。
该系统主要由放大电路，A/D转换，单片机控制以及显示四部分组成。
利用传感器采集粮库的温湿度，将采集到的数据用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，用单片机AT89S52对数据进行处理，并且送给数码管显示。
经实验测试，温度变化范围为5℃～25℃，控制精度为±1℃；湿度变化范围为40%～+65%RH，控制精度为±3%RH。
关键词单片机温度传感器湿度传感器A/D转换器The Grain S torage’s Temperature And Humidity Control SystemDesign Based On Single-Chip ComputerProfession: Electronic and information engineering Class: DX041 Name: Cai Ruirui Instructor:Ye GuowenAbstract This article has designed a kind of grain storage’s temperature and humidity control system, it is to display the temperature and humidity time-to-time, the control of bound functions and so on. This system mainly by the amplifying circuit, A/D transforms, the monolithic integrated circuit controls as well as demonstrated that four parts compose. Gathers the grain storage using the sensor the humiture, will gather the data the simulated signal will transform with A/D switch into the digital signal, which carries on processing with monolithic integrated circuit AT89S52 to the data, and gives the nixietube to demonstrate. Tests after the experiment, the temperature change scope for 5℃~25℃, the control precision is ±1℃. The humidity range of variation is 40%~65%RH, the control precision is±3%RH. Keywords SCM temperature sensor humidity sensor A / D converter目录引言 (1)第一章总体设计 (2)1.1设计思路分析 (2)1.2总体设计框图 (2)第二章硬件设计 (3)2.1单片机最小系统 (3)2.2温度采集与放大部分 (5)2.2.1 温度传感器的选择 (6)2.2.2 AD590的简介 (7)2.2.3 AD590的工作原理 (8)2.2.4 AD590的基本应用电路 (8)2.2.5 LM741放大器 (9)2.3湿度采样电路设计 (10)2.3.1 湿度传感器的分类及特点 (10)2.3.2 湿度传感器的选择 (11)2.3.3 湿度信号的测量原理 (12)2.3.4 湿度信号的温度补偿 (14)2.4A/D转换电路 (14)2.4.1 A/D转换的常用方法 (14)2.4.2 A/D转换器的主要技术指标 (15)2.4.3 ADC0804的引脚及使用说明 (15)2.4.4 ADC0804的应用 (17)2.5显示部分 (18)2.5.1 LED数码管简介 (18)2.5.2 LED的工作原理 (18)2.5.3 LED显示方式 (19)第三章软件设计 (20)3.1程序设计 (20)3.1.2 数据处理部分 (21)3.1.2 数码显示部分 (22)3.2仿真软件 (23)3.2.1 Keil C51 (23)3.2.2 PTOTEUS (24)第四章制作与调试 (25)4.1布线与调试 (25)4.1.1 Protel 99SE介绍 (25)4.1.2 焊接 (26)4.2软硬件调试 (27)4.2.1 硬件调试 (27)4.2.2 软件调试 (27)4.2.3 软硬联调 (27)4.3调试过程中遇到的问题 (28)结论....... . (28)参考文献.. (29)致谢.... .. (30)附录一源程序 (31)附录二原理图及实物图 (34)附表一元器件清单 (38)引言随着时代的进步和发展，单片机控制无疑是人们追求的目标之一。
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统毕业设计
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统[摘要]粮仓温度湿度监测控制系统是基于STC12C52A60S2的数据采集、对比、控制的系统。
以STC12C52A60S2单片机为控制器，对温度传感器DS18B20传送的数字量信号和对湿度传感器HR202传送的模拟量信号进行采集和处理，当前值和设定温度上限值进行对比，进而执行控制作用，通过对继电器的控制进而控制设备的启停，对粮仓温度湿度进行调节，使其维持在适当范围，维护粮仓正常运行。
[关键词] 单片机、温湿度、检测、控制Abstract:The granary’s temperature and humidity control and detect system is based on the micro control unit of STC12C5A60S2,the system is used for date acquisition,comparison,and control.In this system,STC12C5A60S2 is the controller,the controller is designed to deal with temperature and humidity signal from the temperature sensor and humidity sensor.Then compare these data with limits the value of temperature and humidity.If the date is out of limits,then the controller send a control signal to warn people,besides,the controller will make the fan running to make the temperature and humidity lower.In this way,the granary can be working at usual status.Key words: MCU、temperature and humidity、control目录第一章绪论 (1)1.2相关领域国内外应用的现状及发展趋势 (1)1.3 粮仓温湿度检测控制系统原理 (2)1.4 本章小结 (2)第二章：系统分析、设计要求及模块选择 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 单片机型号的选择 (3)2.21 采用STC89C52单片机 (3)2.22 采用STC12C5A60S2单片机 (3)2.3 显示系统模块的选择 (3)2.31采用LED数码管显示 (3)2.32采用1602液晶显示 (3)2.4 测温模块的选择 (4)2.41 采用模拟量温度传感器 (4)2．42 采用数字量温度传感器 (4)2.5 测湿模块的选择 (4)2.6 控制模块的选择 (4)2.7 通讯模块的选择 (4)2.8本章小结 (4)第三章系统总体方案及硬件电路模块设计 (5)3.1 系统总体设计思路： (5)3.2 系统硬件设计 (5)3.2.1 单片机最小系统 (5)3.2.2 温度信号采样电路模块 (9)3.2.3 湿度采样电路模块 (12)3.3 串口模块 (14)3.4显示模块 (15)3.5 控制模块 (16)3.6 继电器模块 (17)3.7 本章小结 (18)第四章系统的软件设计 (19)4.1 流程图设计 (19)4.1.1系统总体流程图 (19)4.1.2温度检测流程图 (19)4.1.3湿度检测流程 (20)4.2系统的程序设计 (20)4.2.1 DS18B20测温程序 (20)4.2.2 A/D转换程序 (25)4.2.3 1602显示程序 (26)4.3 本章小结 (29)第五章硬件调试部分 (30)结束语 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 本课题的研究意义及必要性民以食为天，粮食是社会安定的保证，自1990年我国建立粮食储备制度以来，储备粮在国家宏观调控中占据了重要地位，无论何时，必须时刻保持储备粮的调控作用不动摇，是维持社会安定、粮食市场稳定、农民增收的重要保证。
基于单片机的温湿度控制系统设计PPT课件
12
硬件系统设计
LCD显示器模块电路。
13
0 123 1 K P 5 0 1R C C D V Vout N G C C V R 01234567NS DD DDDDDDDDERW NN GG 0123456 1234567891111111 01234567 0S DAK N BBBBBBBB VR DLL E VSS DDDDDDDD VR/WBB 8 LCD1602 PLCD1602
MOV IE,#82H;
开放T0中断
SETB TR0;
启动T0
SJMP $;
19
软件系统设计
定时/计数器0中断服务程序
ORG 0200H;
T0INT:DJNZ R1,NEXT; T0溢出10次，即1s进一次采样处
理
LCALL ADCON;
调用温度采样及模数转换子程序
LCALL CALCU;
调用温度计算子程序
ORG 0300H;
ADCON:MOV DPTR,#0F0FFH; 选通ADC0809通道0
MOV A,#00H;
MOVX @DPTR,A;
启动A/D转换
HERE:JNB P3.3,HERE; 判断数据转换是否结束，没结束则等待
MOVX A,@DPTR;
读取转换后的数据
MOV 20H,A;
将从ADC0809中读取的当前温度下热敏电阻上的电压
值存于20H单元
RET ；
21
软件系统设计
• 驱动控制子程序
• ORG 0500H;
【大学论文】基于单片机的仓库温湿度监测系统设计ppt课件
系统硬件电路设计
• 硬件电路设计框图
•
硬件电路设计模块：以
AT89S51为中心，同时利用
集温度传感器和湿度传感器
于一体的SHT11采集仓库温
湿度，并利用A/D电路进展
转换，并用液晶1602为显示
器件，同时系统还包含超限
处置模块，当前温湿度超越
设定上下限时会做出报警提
示，系统电路设计框图如图
1-1所示。பைடு நூலகம்
SHT11温 湿度监测
复位电路
时钟电路
电源电路
AT89S51 单片机
LCD显示模块 超限处置模块
图1-1系统整体电路框图
• 整体电路图设计
系统硬件电路设计
系统软件设计
• 系统软件设计流程图：
•
程序流程设计：单片机
复位后开场读取程序，首先
对LCD1602和SHT11进展初
始化，然后调用丈量温度和
丈量湿度程序，然后调用液
基于AT89S51的仓库温湿度监测系统设计
课题研讨背景及意义
• 温湿度控制广泛运用于人们的消费和生活中，传统 方法人们运用温度计来采集温度，经过人工操作加热、 通风和降温设备来控制温度，这样不但控制精度低、 实时性差，而且操作人员的劳动强度大。
• 目前，单片机芯片作为中心控制部件，曾经渗入到 人们任务和生活的各个角落，有力地推进了各行业的 技术改造和产品的更新换代，前景宽广。用单片机来 实现对温湿度的自动控制，可以大幅度提高被测温湿 度的技术目的。
晶显示程序，显示当前的温
湿度，而后判别能否有超限
情况发生，假设存在超限情
况那么启动超限处置。
开始
LCD初始化 SHT11初始化
读温湿度控制 参数
基于单片机的仓库温湿度智能控制系统设计
目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (1)1 系统整体设计 (2)2 硬件设计 (3)2.1 芯片介绍 (3)2.1.1 单片机AT89C51 (3)2.1.3 液晶显示LCD1602 (8)2.2 模块功能介绍 (10)2.2.1 复位电路和时钟电路 (11)2.2.2 传感器电路 (11)2.2.3 显示电路 (12)2.2.4 超限处理电路 (13)2.3 整体电路图 (14)3 软件设计 (14)3.1 主程序框图 (14)3.2 温湿度采集及处理框图 (15)3.3 LCD显示框图 (15)4 仿真与调试 (15)4.1 仿真软件介绍 (15)4.1.1 Proteus简介 (16)4.1.2 Keil C51 编译器简介 (16)4.2 系统整体仿真图 (19)5 结束语 (19)致谢 (20)附录 (20)参考文献 (24)摘要：本课题是基于AT89C51单片机的仓库温湿度智能控制系统，系统采用集温湿度传感器与A/D 转换器为一体的SHT11芯片作为温湿度采集模块，通过单片机处理进而通过LCD1602构成的显示模块显示温湿度。
其它模块包括了串行通信模块和超限报警处理电路，分别实现了上下位机温湿度给定值的设定和超限报警处理。
本文主要介绍了系统的硬件设计和软件设计。
系统结构简单、实用，提高了测量精度和效率。
关键词：单片机；SHT11；LCD；温湿度SCM based intelligent temperature and humidity controlsystem design of warehouseAbstract:This topic is the AT89C51 microcontroller-based warehouse of intelligent temperature-humidity control system, the system uses the set temperature and humidity sensor with a/d converter for one SHT11-temperature and humidity data acquisition module, by single-chip computer in turn by LCD1602 constitute the display module displays the temperature and humidity. Other modules include serial communication module and overload alarm circuit, respectively, to achieve a set and overload alarm for a given value of temperature and humidity. This article mainly introduces the system of hardware design and software design. System structure is simple, practical, improves accuracy and efficiency.Key words: single chip microcomputer; SHT11; LCD; temperature and humidity前言防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。
仓库温湿度监测系统单片机课设
单片机课程设计报告项目名称：仓库温湿度监测系统项目组成员：（1）姓名：苏品毓学号：102188（2）姓名：苏萌学号：102187（3）姓名：李文超学号：102181 专业班级：通信103班日期：2012—10—20目录第一章绪论 ----------------------------------------------------------------------- 31.1 课题简介 ------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 设计目的 ------------------------------------------------------------------------- 4 1.3 设计任务 ------------------------------------------------------------------------- 4 1.4 设计方法 ------------------------------------------------------------------------- 4第二章方案论证与比较 -------------------------------------------------------- 5 2.1 单片机型选择-----------------------------------------------------------------------------5 2.2 显示模块-----------------------------------------------------------------------------------5 2.3 温湿度监测模块--------------------------------------------------------------------------6第三章设计内容与所用器件 ---------------------------------------------------- 8第四章硬件系统设计------------------------------------------------------------ 14 4.1 温湿度采集电路 ---------------------------------------------------------------- 14 4.2 单片机时钟电路 ---------------------------------------------------------------- 15 4.3 单片机复位电路 ---------------------------------------------------------------- 15 4.4报警电路------------------------------------------------------------------------- 16 4.5显示电路------------------------------------------------------------------------- 17第五章软件设计------------------------------------------- 错误！未定义书签。
基于单片机的粮仓温度控制系统
东北石油大学毕业设计（论文）任务书题目基于单片机的粮仓温度控制系统专业测控技术与仪器学号 060601240127 姓名余晓坚主要内容、基本要求、主要参考资料等：随着人们生活需要的日益增长，温度已经和我们的生活紧密相连，单一的温度控制已经不能满足我们的需要，所以提出了基于DS1302的温度控制器设计。
主要内容包括：了解温度测量方法及实现方式；设计温度采集电路，该控制器具有时钟电路，可实现根据键盘输入的时间实现调节温度的功能，通过串口下载程序和通信。
完成相关的硬件及软件设计。
基本要求：1、温度采集电路设计，采用DS18B20采集温度；2、时钟电路设计，采用实时时钟芯片DS1302；3、显示电路设计，拟采用七段码显示温度值，发光二极管显示加热或保温状态；4、控制电路设计，拟采用继电器控制热电阻加热，达到设置温度自动关闭电源或维持；5、串口电路设计，拟采用虚拟串口与下位机通信；6、设计完整硬件连接图；可在Protel或在Proteus中画；7、应用汇编语言完成相关软件设计，给出程序流程图及程序代码设计；8、利用Proteus仿真；9、实物焊接和调试。
主要参考资料：[1] 杨会保.基于51单片机的温度日期显示系统[J].信息化研究.2009,(4):58-60.[2] 马淑兰.单片机技术及应用实例分析[M].西安电子科技大学出版社,2009:20-40[3] 黄明强.DS1302在单片机系统中的应用[J].保定师范专科学报.2004,(2):45-60.[4] 黄贤武,郑筱霞.传感器原理及应用设计[M].高等教育出版社,2004:67-98.完成期限： 2011、3、08—2011、6、15指导教师签名：专业负责人签名：年月日。
基于单片机的粮库温湿度智能监控系统设计
本科毕业设计基于单片机的粮库温湿度智能监控系统设计Based on MCU intelligent monitoring system design of grain depot temperature and humidity学院（系）：机械电子工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：学号：指导教师：评阅教师：完成日期：Eastern Liaoning University摘要粮食的储藏是为了防备一些突发性事件而采取的措施，比如一些自然灾害。
“民以食为天”，粮食是人类生存的必要物品，对我们来说，粮食的重要性不言而喻。
想要生存就离不开它。
所以采用高科技的技术来保证粮食的安全有着非常重要的社会意义和经济价值。
每当粮食收获的时候，各个粮库的监控工作的压力是非常的巨大，如若管理不当，损失是非常大的。
粮库中温、湿度是能否保证粮食安全储存的重要因素，因此，温度和湿度的监控对保护粮食有着重要的意义，所以，设计性价比高的粮库温湿度智能监控系统已经到了急如星火的地步。
本系统是基于单片机的粮库温湿度智能监控系统，为的是保证存储粮食的安全，所采用的单片机是AT89C52，此单片机作为温、湿度智能监测系统的核心控件，以SHT11为温、湿度的测量装置，SHT11是一款当前比较先进的数字式的温湿度传感器，LM016L 为显示元件，报警装置由蜂鸣器和LED灯组成。
当传感器检测到的温、湿度值不在预设范围内，可实现声、光实时报警，并控制相应继电器，使执行部分做出相应处理，让粮库中的温、湿度值维持在设置范围内。
系统设计了按键模块，当因一些现实存在的因素而需要改变系统控制的温、湿度范围时，可由按键修改，LCD显示模块可实时显示采集的温湿度值。
关键词：单片机；智能；温度；湿度Based on MCU intelligent monitoring system design of grain depottemperature and humidityAbstractGrain storage is measures to guard against some unexpected events, such as some natural disasters. "The feed with food first", food items are necessary for human survival, for us, the importance of food is self-evident. Want to live without it. So scientific and protection has important social significance and economic value.When there is a harvest, each grain monitoring work pressure is very big, if poorly managed, the loss is very big. In the grain depot temperature and humidity is one of the important factors to ensure food security storage, therefore, the monitoring of temperature and humidity is of great significance to protect the food, so the design performance of grain price higher temperature and humidity intelligent monitoring system is imminent.This design is integrated the detection and control of single-chip design of grain depot temperature and humidity. System is adopted by the single chip microcomputer AT89C52, the single chip microcomputer as the core of the intelligent temperature and humidity monitoring system controls, with digital temperature and humidity sensor SHT11 temperature and humidity for detecting element, LM016L for display components, alarm device is composed of buzzer and LED warning lights. When the sensor detects the temperature and humidity value is beyond the scope of the preset, which can realize real-time sound and light alarm, and control the corresponding relay, makes the executive part accordingly, keep grain depot temperature and humidity value in the range of Settings. This design can also be through the threshold button to change the temperature and humidity, LCD display module can be real-time acquisition of temperature and humidity values.Key Words：MCU；Intelligence；Temperature；Humidity目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 粮库监控系统国内外现状以及发展趋势 (1)1.3 本设计主要工作内容 (1)2 系统总体设计 (3)2.1 系统硬件电路设计 (5)2.1.1 温湿度检测模块 (5)2.1.2 单片机控制模块 (8)2.1.3 报警电路模块 (12)2.1.4 显示模块 (13)2.1.5 继电器模块 (14)2.1.6 按键模块 (15)2.2 系统软件设计 (16)2.2.1 主程序设计 (16)2.2.2 温湿度子程序设计 (17)2.2.3 报警子程序设计 (18)3 PROTEUS仿真 (20)3.1 本设计仿真结果 (20)3.2 仿真案例 (20)4总结 (22)参考文献 (23)附录A 系统电路图 (24)致谢 (25)1 绪论1.1 研究背景人类生存离不开粮食，温度和湿度是能否保护好粮食的关键因素，想要保护好粮食，就需加强粮库内温度与湿度的监测工作。
单片机的粮仓多点测温系统设计方案
目录第1章绪论 (1)1.1背景 (1)1.2设计的目的和意义 (1)1.3相关领域国内外技术和发展趋势 (2)第2章粮仓多点测温系统硬件设计 (4)2.2硬件总体方案设计与论证 (4)2.2.1方案设计 (4)2.2.2方案论证 (5)2.3软件总体方案设计 (5)第3章单片机AT89S52介绍 (7)3.1单片机AT89S52基本知识 (7)3.2单片机AT89S52产品特点 (7)3.3单片机AT89S52的使用 (8)3.4单片机AT89S52的特性 (9)3.5 AT89S52引脚功能与封装 (10)第4章粮仓多点测温系统硬件设计 (14)4.1 温度传感器的选则 (14)4.1.1 传感器的选择原则 (14)4.1.2 温度传感器的选择 (14)4.1.3 温度上限值的设定原理 (15)4.2 DS18B20与单片机接口电路设计 (16)4.2.1 DS18B20简介 (16)4.2.2 DS18B20 的性能特点 (17)4.2.3 DS18B20的外形和内部结构 (18)4.2.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (21)4.3 1602LCD液晶显示屏 (23)4.3.1 LCD1602主要技术参数 (23)4.3.2 LCD1602的引脚说明 (23)4.3.3控制指令说明 (24)4.3.4 LCD液晶显示屏与单片机接口电路设计 (25)4.4 键盘电路设计 (26)4.5 报警电路设计 (27)第5章粮仓多点测温系统软件设计 (29)5.1 温度处理子程序设计 (29)5.2 按键处理子程序设计 (29)5.3 系统温度阈值设定子程序设计 (29)5.4 温度显示子程序设计 (29)5.5显示数据刷新程序子程序设计 (29)第6章系统软硬件的调试 (35)6.1 系统仿真 (35)6.2 系统硬件调试 (35)6.3 系统软件调试 (36)总结 (38)参考文献 (40)致谢 (42)附录Ⅰ程序清单 (43)附录Ⅱ系统原理图 (55)第1章绪论1.1背景“国以民为本，民以食为天”，“兵马未动，粮草先行”，这些都充分说明粮食对国家的重要性。
基于单片机的智能仓库温湿度控制系统
第一章引言1.1 课题背景在现代工业现场, 随着科技的进步和自动化发展, 温、湿度监测系统在某些行业中要求越来越高, 特别是在大中型仓库管理系统中, 由于温湿度过高或过低引起的仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气将导致储藏物新陈代谢加快而放出热量, 放热引起的温升又是代谢进一步加剧以至发霉变质, 因此仓库必须重视对空气温湿度精确的而又方便的实时监测, 长期以来, 由于受经济条件限制, 我国仓库环境较差, 而且管理落后。
仓库管理的重点之一就是要合理布置测温点, 经常检查温度变化, 以便及时发现储藏物发热点, 减少损失。
然而, 堆积物的热传递又是那样的缓慢, 使人感知极差, 需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓库内观察温、湿度, 不断进行翻仓、加湿、通风和降温设备来控制温湿度, 这样不但控制精度低、实时性差, 而且操作人员的劳动强度大。
这种繁重的体力劳动, 不仅对人体有极大的伤害, 而且不科学、不及时。
所以, 仓库储藏物虫蛀、霉变的情况时有发生。
我国的储藏物现均集中存放在地方或国家的仓库中。
按照国家储藏物保护法, 必须定期抽样检查粮食的温、湿度, 以确保储藏质量。
这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库。
本课题即以上述问题为出发点, 设计仓库温、湿度监控系统, 该系统不仅能采集仓库内的温、湿度值, 而且能够迅速做出相应的处理, 并将数据及处理结果显示给用户, 并储存数据以方便以后的对比研究。
1.2 仓库温、湿度控制技术的国内外研究状况近年来, 由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术的发展, 是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用, 因此, 仓库温、湿度监控技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。
1.2.1 硬件技术早期仓库温湿度检测主要采用温度计量算法, 它是将温度计放入特定的插杆中, 根据经验插入仓库的多个测温点, 工作人员定期拔出读数, 决定采取相应的措施。
这种方法由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因, 温度检测不仅速度慢而且精度低, 抽样不彻底, 局部粮食温度过高不易被及时发现, 局部粮食发霉变质引起大面积坏掉的情况时有发生。
基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计
摘要：本文提出的粮仓温、湿度测控系统采用AT89S52单片机为测控核心,以“一线式”数字温度传感器DS18B20和电容式湿敏传感器HS1100/HS1101为温、湿度数据采集部件，通过PC机作为人机接口，实现了远程数据采集和测控指令参数的设置。
具有界面友好、控制灵活、硬件系统集成度高、电路简单、功能强、性能可靠、成本低等特点。
本系统解决了传统温、湿度测试器材及人工去湿、降温的诸多弊端。
并可实现多点温、湿度参数的测量和控制。
关键词：AT89S52;DS18B20;HS1100/HS1101;PC机;人机接口Abstract :The paper develops a temperature and humidity controlling system for grain depot .The system is based on a chip microprocessor AT89S52,uses one-line type digitaltemperature sensor DS18B20 and the capacitance humidity sensor HS1100/HS1101 to collect humiture data,realizes the collecting of remote data as well as the setting of measuring and controlling order parameter.The system has the following advantages:its interface is friendly,it is controlled easily,its hardware system is integrated highly,the circuitry is simple,itsfunction is strong,it has good performance,the cost is lower and so on.The system settles many defects of traditional humiture testing equipments as well as manual dewetting and cooling.Meanwhile,the system realizes the measuring and controlling of multiple-point humiture parameters.Keywords: AT89S52;DS18B20;HS1100/HS1101;PC;personal digital assistant(PDA)目录1.系统功能说明 (1)2.系统总体设计 (1)2.1.系统硬件结构设计 (1)2.2.通信方案选择 (1)3.系统硬件设计 (2)3.1.数据采集电路设计 (2)3.1.1.温度采集接口电路 (2)3.1.1.1.DS18B20介绍： (2)3.1.1.2.接口电路 (4)3.1.2.湿度采集电路 (4)3.1.2.1.HS1100/HS1101湿度传感器介绍： (4)3.1.2.3．多路湿度检测信号的实现 (5)3.1.3.多路开关介绍 (6)3.2.单片机系统设计 (7)3.3.其它外围接口电路设计 (7)3.3.1.RS-485串口电路 (7)3.3.2.控制参数存储器 (8)3.3.3.键盘及显示电路 (8)3.3.3.1.键盘电路 (8)3.3.3.2．显示电路 (8)3.3.4.控制设备驱动电路 (10)3.3.4.1．风机、空调机、加湿机驱动电路 (10)3.3.4.2．报警接口电路 (11)3.4.RS485-RS232电平转换电路 (11)4.系统软件设计 (11)4.1.粮仓温、湿度测控系统软件 (12)4.1.1.湿度检测子程序 (12)4.1.2.温度检测子程序 (13)4.2.上位PC机接口软件 (13)5.结束语 (14)1.系统功能说明本设计以粮仓室内外温、湿度测控电路为核心，以上位PC机为系统人机接口，测控电路和上位PC机通过串行通信方式实现数据交互。
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摘要：本文提出的粮仓温、湿度测控系统采用AT89C51单片机为测控核心,以“一线式”数字温度传感器DS18B20和电容式湿敏传感器HS1100/HS1101为温、湿度数据采集部件，通过PC机作为人机接口，实现了远程数据采集与测控指令参数的设置。
具有界面友好、控制灵活、硬件系统集成度高、电路简单、功能强、性能可靠、成本低等特点。
本系统解决了传统温、湿度测试器材及人工去湿、降温的诸多弊端。
并可实现多点温、湿度参数的测量与控制。
关键词：AT89C51;DS18B20;HS1100/HS1101;PC机;人机接口Abstract :The paper develops a temperature and humidity controlling system for grain depot .The system is based on a chip microprocessor AT89C51,uses one-line type digitaltemperature sensor DS18B20 and the capacitance humidity sensor HS1100/HS1101 to collect humiture data,realizes the collecting of remote data as well as the setting of measuring and controlling order parameter.The system has the following advantages:its interface is friendly,it is controlled easily,its hardware system is integrated highly,the circuitry is simple,its function is strong,it has good performance,the cost is lower and so on.The system settles many defects of traditional humiture testing equipments as well as manual dewetting and cooling.Meanwhile,the system realizes the measuring and controlling of multiple-point humiture parameters.Keywords: AT89C51;DS18B20;HS1100/HS1101;PC;personal digital assistant(PDA)1.系统功能说明本设计以粮仓室内外温、湿度测控电路为核心，以上位PC机为系统人机接口，测控电路与上位PC机通过串行通信方式实现数据交互。
测控电路通过数据采集装置定时采集粮仓温湿度数据，并根据控制参数做出控制决策，驱动设备运行（自动启动或关闭空调设备或风机系统），并随时准备接受上位PC机的指令，当受到询问时，将粮仓的各项数据编码通过串行通信方式传输到上位PC机。
上位PC机可根据用户要求定时向测控电路查询粮仓温、湿度数值和设备运行状态。
并可以对从机进行参数设置（包括：空调起、停参数；风机起、停参数；加湿机起、停参数；温、湿度报警门限等）及控制（强制打开空调风机与加湿机），从机也可以独立工作。
上位PC机通过串口电路接收到数据后，进行数据处理，在监控界面上显示当前的状态信息，并将此信息实时地存储到数据库中，为用户维护和管理准备数据。
也可以将一段时期的数据信息汇集成报表，还可以将一段时间的数据绘制成图形、曲线，实现对数据的分析与管理。
2.系统总体设计2.1.系统硬件结构设计根据系统功能要求，本硬件系统包括四个功能模块：1、上位PC机。
完成参数设置及控制、数据存储、处理及管理功能。
2、串行通信模块。
应用RS-485通信方式完成测控电路与上位PC机的数据交换。
3、测控电路模块。
主要由AT89C51组成主控电路，实现数据收集与控制功能，并能在主机关机的情况下独立实现所有的控制功能。
4、数据采集模块。
实现温、湿度实时数据采集与数据转换。
系统结构框图如下：图1：系统结构框图2.2.通信方案选择RS-485以远距离、多节点（128个）以及传输线成本低的特性成为工业应用中数据传输的首选标准。
考虑到本系统传输距离及多粮仓控制的扩展方向等因素，本系统选用RS-485通信方式，RS-485通信的特点如下：（1）RS-485的逻辑“1”以两线间的电压差为+2～+6 V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-2～-6 V表示，该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接；（2）RS-485接口的最大传输距离标可达3000米，RS-485接口在总线上是允许连接最多达128个收发器，可以利用单一的RS-485接口建立起单元用户设备网络系统。
本设计采用RS-485总线半双工通信方式。
标准RS-485接口的输入阻抗为≥12KΩ，相应的标准驱动节点数为32个。
MAX1487芯片的输入阻抗设计成1/4负载（≥48KΩ），相应的节点数可增加到128个。
MAX1487是半双工通信芯片，且具有抗静电及抗雷击的功能，因此本设计选用了MAX1487芯片。
3.系统硬件设计本系统硬件包括：温度检测、湿度检测、A/D转换、单片机及附属电路、控制接口（空调、风机）、键盘及显示、报警电路、通信串口、PC机等部分的设计。
系统整体电路框图如图2所示。
图2：系统整体电路框图3.1.数据采集电路设计3.1.1.温度采集接口电路3.1.1.1.DS18B20介绍：DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20“一线总线器件”体积小、适用电压宽、经济。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测控，支持3~5.5V的电压范围。
DS18B20具有如下特点：（1）独特的单线接口只需1个接口引脚即可通信。
（2）在DS18B20中的每一个器件上都有独一无二的序列号可实现多点测量。
（3）不需要外部元件即可实现测温。
（4）由数据线供电，不需外接电源。
（5）测量范围从-55至+125℃，在-10—+85℃范围内保证0.5℃的精度。
（6）用户可以从9位到12位选择数字温度计的分辨率。
（7）内部有温度上、下限告警设置。
（8）用户可定义的非易失性的温度告警设置图3：是TO-92封装和SSOP封装的DS18B20的外部结构图。
图3：DS18B20外观DS18B20引脚功能描述如下：DQ：数据输入/输出引脚。
开漏单总线引脚。
当被用在寄生电源下，可向器件供电。
VDD：电源引脚，可选择使用。
当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
NC：空引脚。
DS18B20内部结构主要由六部分组成：电源电路、64位光刻ROM及1—wire接口、温度传感器、非易失的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器和CRC校验码产生器。
64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。
DS18B20高速存储器包含了9个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。
第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是配置寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。
第六、七、八个字节用于内部计算。
第九个字节是冗余校验字节。
其中，配置寄存器的内容如下：“TM R1 R0 1 1 1 1 1”低5位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。
在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。
R1和R0用来设置分辨率，如下表1所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）0 0 9位93.75ms0 1 10位187.5ms1 0 11位375ms1 1 12位750ms表1分辨率设置表DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，S为符号位。
如下表2所示。
表2 12位的温度转化形式表这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
DS18B20依靠一个单线接口通信。
在单线接口情况下，必须先建立ROM操作协议，才能使用存贮器和控制操作。
因此，控制器必须首先提供五种ROM操作命令之一：（1）ReadROM(读ROM)；（2）Match ROM(匹配ROM)；（3）Search ROM(搜索ROM)；（4）Skip ROM(跳过ROM)；（5）Alarm Search(告警搜索)。
这些命令对每一器件的64位光刻ROM部分进行操作。
如果在单线上有许多器件，那么可以挑选出一个特定的器件并给总线上的主机指示存在多少器件及其类型。
在成功地执行了ROM操作序列之后可，使用存贮器和控制操作，然后控制器可以提供六种存贮器和控制操作命令之一。
DS18B20依靠一个单线接口通信。
单线总线的空闲状态是高电平。
3.1.1.2.接口电路AT89C51与DS18B20的接口电路如图4所示。
图4:AT89C51与DS18B20的接口电路图中,DS18B20的I/O端口DQ通过一个4.7K的外部上拉电阻与单片机连接。
多片DS18B20共用一条总线，通过光刻序列号的区分实现多点测温。
本设计中DS18B20采用寄生电源方式，故GND与VDD端均接地。
3.1.2.湿度采集电路3.1.2.1.HS1100/HS1101湿度传感器介绍：HS1100/HS1101湿度传感器特点：高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，其相对湿度在1%--100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于±2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04 pF/℃，精度较高。
3.1.2.2．湿度测量电路设计：HS1100/HS1101电容传感器，其容量随着所测空气湿度的增大而增大。
将电容的变化量准确地转为计算机易于接受的信号，常有两种方法：一是将该湿敏电容置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中，产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、再A/D转换为数字信号；另一种是将该湿敏电容置于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之成反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集。