温湿度传感器的毕业设计说明
毕业设计stm32
毕业设计:基于STM32的智能温湿度检测系统引言智能温湿度检测系统是一种能够实时检测和监控环境温度和湿度的系统,广泛应用于仓储、办公室、工厂等场所。
本文介绍了一种使用STM32微控制器搭建的智能温湿度检测系统的设计和实现。
设计目标本设计的目标是开发一种低功耗、高精度的智能温湿度检测系统,能够实时监测环境温湿度并提供数据记录和报警功能。
同时,该系统还具备良好的可扩展性,能够与其他设备进行数据通信和远程控制。
系统设计硬件设计本系统的硬件主要由STM32微控制器、温湿度传感器、液晶显示屏、按键和蜂鸣器等组成。
1.STM32微控制器:选择STM32F103C8T6,具备高性能、低功耗和丰富的接口资源。
2.温湿度传感器:采用DHT11数字温湿度传感器,具有简单、经济和稳定的特点。
3.液晶显示屏:使用1602液晶显示屏,能够通过显示温湿度数据和系统状态。
4.按键:设计了4个按键,用于系统设置和菜单导航。
5.蜂鸣器:用于温湿度异常时的报警提醒。
软件设计本系统的软件设计主要包括STM32固件程序和上位机监控程序两部分。
1.STM32固件程序:使用STM32CubeMX进行初始化配置和代码生成,通过定时器中断实现温湿度数据的采集和处理,通过串口通信实现数据传输和控制。
2.上位机监控程序:使用C#编写上位机程序,通过串口与STM32进行通信,实现数据的监控、记录和远程控制。
用户可以通过上位机设置查询间隔、报警阈值等参数。
系统实现系统实现主要包括硬件的搭建和软件的编程两个步骤。
硬件搭建方面,按照硬件设计进行电路连接和元件的布局,保证各元件之间的正常通信和协作。
软件编程方面,通过STM32CubeMX生成初始化代码,编写主程序和中断服务函数。
在上位机监控程序方面,使用C#编写串口通信程序,并进行数据处理和界面设计。
系统测试和评估系统测试主要针对温湿度检测精度、报警功能和系统稳定性进行评估。
通过与标准仪器进行对比测试,验证系统的测量精度。
DHT11数字温湿度传感器毕业设计(论文)
摘要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。
8051单片机是常用于控制的芯片,在智能仪器仪表、工业检测控制、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力也很多。
使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制,而且8051单片机易于学习掌握,性价比高。
使用8051型单片机设计温湿度控制系统,可以即时精确的反应温室内的温度以及适度的变化。
完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。
在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。
将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了更加适宜的环境。
对于大棚种植和花圃、花卉栽培,必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。
本系统可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化,能够满足温湿度的控制要求。
关键词: 8051 DHT11 复合传感器性价比极高ABSTRACTDHT11 digital temperature and humidity sensors is a section contains the already calibration digital signal output humidity composite sensor. It used special digital module collection technology and humidity sensor technology to ensure product has high reliability and excellent long-term stability. Sensors including a resistive feeling wet components and a NTC (temperature measuring element, and with a high-performance 8-bit microcontroller connections. So the product has excellent quality, super fast response, strong anti-jamming capability, and cost-effective extremely high yield.8051 is commonly used in the control chip, smart instrumentation, industrial inspection control, mechatronics achieved impressive results, also a lot of its strength as the temperature and humidity control system. Able to achieve automatic control of temperature and humidity throughout 8051, the 8051 is easy to learn and master the high cost-effective.Use a 8051-type microcontroller design temperature and humidity control system for, instant accurate reaction greenhouse temperature and moderate changes. Complete, such as the temperature was raised to a specific temperature, cooled to a specific temperature. Maintain constant temperature and other control in the upper and lower temperature range, humidity control is also true. The application of this system to the greenhouse which undoubtedly provides a more suitable environment for vegetation growth. For greenhouse cultivation and flower garden, flower cultivation, you must install certain environmental temperature and humidity device monitor. This system can be timely, accurate reflection of the indoor temperature and humidity changes, able to meet the requirements of the temperature and humidity control.Keywords: 8051 DHT11 Composite sensor Highly cost-effective目录前言................................................ 错误!未定义书签。
温湿度控制毕业设计的设计方案
温湿度控制毕业设计的设计方案[知识] 温湿度控制毕业设计的设计方案一、引言温湿度控制是现代生活中常见且重要的问题,尤其在特定场所,如仓储、温室、实验室等环境中,合理的温湿度控制对于维护物品的安全性和品质非常关键。
本篇文章将探讨温湿度控制毕业设计的设计方案。
该设计方案将以深度和广度的标准进行评估,确保生成有价值且高质量的文章。
二、评估温湿度控制的基本概念1. 温湿度控制的重要性温湿度控制对于许多应用来说至关重要。
不同物品对温湿度有不同的敏感度,合理控制温湿度可以避免物品受潮、霉变或过热等问题,保护物品的完整性和品质。
2. 温湿度控制的原理温湿度控制基于热力学的基本原理,通常使用传感器测量环境中的温度和湿度,并通过控制装置调节加热、制冷、加湿或除湿等设备来实现温湿度的控制。
三、设计方案1. 设计目标温湿度控制毕业设计的设计目标是开发一种精确、稳定、可靠的温湿度控制系统,能够在给定的温湿度范围内维持环境的稳定性。
设计方案应具备以下特点:- 精确性:控制系统能够精确地测量和调节环境的温湿度。
- 稳定性:控制系统具备良好的稳定性,能够在长时间运行中保持稳定的温湿度水平。
- 可靠性:控制系统应具备良好的可靠性,能够自动检测故障并及时修复,确保系统的正常运行。
- 灵活性:控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同场景和需求的温湿度控制。
2. 硬件设计- 传感器选择:选择高精度的温湿度传感器,可以是基于电阻、电容或半导体的传感器,以确保测量结果的准确性。
- 控制设备选择:根据设计需求选择适当的加热、制冷、加湿或除湿设备,并配备高效的控制装置,以确保控制系统的稳定性和可靠性。
- 数据采集和处理:设计合适的数据采集和处理模块,能够实时收集温湿度数据,并根据设定的控制算法进行数据处理和决策。
3. 软件设计- 控制算法设计:基于传感器测量数据和控制设备的特性,设计合适的控制算法,如比例积分微分控制(PID)算法,以实现温湿度的精确调节和稳定控制。
毕业设计(论文)--数字温湿度计的设计
数字温湿度计的设计摘要温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。
在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门,经常需要对环境温度与湿度进行测量和控制。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的。
因此研究温湿度的测量方法和控制具有重要的意义。
本论文介绍了一种以单片机AT89C52为主要控制器件,以DHT91为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括主控制器,测温湿控制电路和显示电路等。
主控制器采用单片机AT89C52,温湿度传感器采用盛世瑞恩半导体公司生产的DHT91,显示电路采用8位共阳极LED数码管,驱动电路用八个PNP型的小电压大电流三极管(S9012)。
测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成,当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时,发出报警信号(发光二极管点亮)。
软件部分主要包括主程序,测温湿度子程序,显示子程序和按键子程序等。
本次设计采用的DHT91数字温湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件,并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝链接,从而具有超快响应,抗干扰能力强,性价比高等优点。
用DHT91与AT89C52做的数字温湿度计不仅外围电路简单,而且测量精度比较高。
关键词:温度测量, 湿度测量,AT89C52,DHT91THE DESIGN OF DIGITALTHERMOMETERS AND HYGROMETERABSTRACTTemperature and humidity are two basic environmental parameters. people's lives are closely related to temperature and humidity. In the industrial and agricultural production, meteorology, environmental protection, national defense, scientific research, and other departments, we often need to ambient temperature and humidity measurements and control. Accurate measurement of temperature and humidity in the pharmaceutical, food processing, paper making and other sectors is essential. So the temperature and humidity control and measurement method is of great significance.This paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control device-microcontroller AT89C52 and a digital temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM AT89C52.temperature and humidity sensor uses DHT91 which is yielded by Sensirion (a Semiconductor Corp). Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the anode. Driver show circuit uses eight of the PNP small voltage high current transistor (S9012). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and keys routines.The digital temperature and humidity sensor (DHT91) in this designincludes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages. The design of digital thermometers and hygrometer with AT89C52 and DHT91 not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement.KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, AT89C52, DHT91目录前言 (1)第一章设计任务要求和温湿度计的发展史 (2)§1.1设计任务及要求 (2)§1.2设计数字温湿度计的依据和意义 (2)§1.3温度计的发展史 (3)§1.4湿度计的由来 (4)§1.5露点意义 (4)第二章设计任务分析及方案论证 (5)§2.1设计总体方案及方案论证 (5)§2.2元器件的选择 (6)§2.2.1 主控制器芯片 (6)§2.2.2 数字温湿度传感器 (7)§2.2.3 驱动显示电路 (8)§2.3温湿度测量的方法及分析 (9)第三章硬件电路的设计 (10)§3.1主控制电路和测温湿控制电路 (10)§3.2驱动显示电路 (11)第四章软件设计及分析 (13)§4.1DHT91传输时序和指令集]7[ (13)§4.1.1 通讯复位时序 (13)§4.1.2 启动传输时序 (13)§4.1.3 数据传输和指令集 (14)§4.1.4 湿度的测量时序 (15)§4.1.5 输出转换为物理量 (15)§4.1.6 DHT91的DC特性。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
大棚温湿度检测毕业设计内容
大棚温湿度检测毕业设计内容一、选题背景哎呀,你知道吗?大棚种植现在可流行啦,不管是种蔬菜还是水果,都能在大棚里茁壮成长呢。
可是这大棚里的温湿度特别重要,就像人的体温一样,太干或者太湿,温度太高或者太低,都会让那些植物宝宝们生病的。
所以呢,研究大棚温湿度检测就超级有意义啦,这可是关乎到收成的大事呢。
二、研究目的我的目的呀,就是想找到一种既简单又准确的方法来检测大棚里的温湿度。
这样农民伯伯们就能根据检测的结果,及时调整大棚里的环境,让那些植物长得又壮又好,结出又大又甜的果实。
比如说,如果湿度太低了,就可以给植物浇浇水;温度太高了,就给大棚通通风啥的。
三、相关技术调研1. 传感器技术现在有好多传感器都可以用来检测温湿度呢。
像那种电子温湿度传感器,可灵敏了,就像一个小侦探,能快速准确地把温湿度的情况“汇报”出来。
而且呀,它们还特别小巧,放在大棚里一点也不占地方。
2. 数据传输技术检测到温湿度数据后,得把这些数据传到我们能看到的地方呀。
这就需要用到数据传输技术了。
无线传输就很方便,就像我们用手机连Wi - Fi一样,不需要长长的线,数据就能在空气中“飞”到我们的电脑或者手机上啦。
四、设计思路1. 硬件设计我打算选用合适的温湿度传感器,然后再搭配一个小的控制器。
这个控制器就像是大脑一样,它能接收传感器传来的温湿度信息,然后对这些信息进行初步的处理。
传感器就安装在大棚里不同的位置,因为不同位置的温湿度可能会有点差别呢。
2. 软件设计在软件方面呢,我要设计一个简单易用的界面。
这个界面就像一个仪表盘,能清楚地显示出温湿度的数值。
而且呀,这个软件还能对温湿度数据进行分析,比如说给出一段时间内温湿度的变化曲线,这样就能更直观地看出温湿度的变化趋势啦。
五、实施步骤1. 首先是硬件搭建把温湿度传感器安装在大棚里合适的位置,这个位置要能代表整个大棚的温湿度情况哦。
然后把传感器和控制器连接好,确保它们之间能够正常通信。
就像给两个小伙伴牵上手一样,让它们能够互相交流信息。
温湿度智能监控系统的设计毕业设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
温湿度传感器毕业论文64页
STC89C51是ATMEL公司生产的单时钟机器周期的单片机。4K字节可编程闪烁存储器。STC89C51RC是采用8051核的ISP在系统可编程芯片,最高工作时钟频率为80MHz,片含8K Bytes的可反复擦写多次的Flash只读程序存储器,器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,具有在系统可编程(ISP)特性,配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机部,省去了购买通用编程器,而且速度更快。STC89C52RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 核单片机,是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机,全新的流水线/精简指令集结构,部集成MAX810 专用复位电路。[4-8]
空气温湿度测量仪设计
摘 要
植物生长都需要适宜的环境条件,环境温湿度是最主要的环境因子之一。空气温湿度的测量对农业生产十分关键。通过比较多种温湿度测量方法,设计一种基于单片机的空气温湿度测试仪。本设计采用51单片机STC89C51为核心处理器,由空气温湿度传感器所测数据送入单片机,进行运算处理,最终在LCD016L上显示测量结果。系统基于模块化设计确定各模块单元,并选择相应的电子元器件,进而进行电路设计。系统硬件电路主要由单片机外围电路、传感器电路、电源电路、液晶显示电路等组成。在此基础上,设计系统软件;软件部分包括单片机外围模块、温湿度传感器模块、电源模块以及人机交互模块的程序设计。电路原理图在proteus软件进行仿真,仿真结果表明电路原理上可行。根据设计方案,空气温湿度测量仪可以具有读取方便,操作简单,测量精确的优点。
第二章给出系统设计原理框图,选择器件类型以及对设计中用到的元器件的介绍。
第三章硬件电路的设计,包括主控模块、温湿度传感器模块、电源模块以及人机交互模块电路设计。
温湿度传感器的毕业设计
温湿度传感器的毕业设计摘要:温湿度传感器已广泛应用于工业自动化、环境监测以及室内生态控制等领域。
本文以温湿度传感器为研究对象,设计了一种基于Arduino控制器的温湿度传感器系统。
该系统能够实时监测环境的温度和湿度,并将数据通过无线通信方式发送到上位机进行处理。
实验结果表明,该系统具有高精度、快速响应和稳定性好的特点,可以满足实际应用需求。
关键词:温湿度传感器、Arduino控制器、无线通信、上位机、实时监测1.引言温湿度传感器是一种用于测量环境的温度和湿度的设备。
随着工业自动化和智能化的发展,对温湿度传感器的要求也越来越高。
传统的温湿度传感器由于测量范围窄、精度低等问题,已不能满足实际应用需求。
因此,本文设计了一种基于Arduino控制器的温湿度传感器系统,旨在提高测量精度和稳定性。
2.系统设计2.1硬件设计本系统的硬件设计主要包括Arduino控制器、温湿度传感器模块、无线通信模块和电源模块。
Arduino控制器具有较强的处理能力和通信能力,能够实时获取传感器数据并进行处理。
温湿度传感器模块采用高精度传感器,能够实时测量环境的温度和湿度。
无线通信模块采用无线射频通信技术,实现传感器数据的无线传输。
电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2.2软件设计软件设计主要包括传感器驱动程序、数据处理程序和通信程序。
传感器驱动程序用于实时获取传感器的温湿度数据,然后将数据传输给Arduino控制器。
数据处理程序根据需求对传感器数据进行处理,如计算平均值、最大值和最小值等。
通信程序负责将处理后的数据通过无线通信模块发送到上位机进行显示和存储。
3.系统实现根据系统设计,我们搭建了一个实验平台进行测试。
首先,将温湿度传感器模块连接到Arduino控制器,并利用Arduino编程语言编写了传感器驱动程序。
然后,编写了数据处理程序和通信程序,并将这些程序上传到Arduino控制器中。
最后,将无线通信模块连接到Arduino控制器,并进行数据传输测试。
温湿度控制毕业设计
温湿度控制毕业设计1. 引言控制温湿度是现代生活中非常常见而重要的任务之一。
在许多场景中,如办公室、仓库、病房、药房等,维持适宜的温湿度是至关重要的,这不仅可以提供舒适的环境,还可以保护物品、促进人体健康等。
本毕业设计旨在设计和开发一个温湿度控制系统,通过实时监测温湿度,并根据设定的阈值进行自动调节,以维持适宜的温湿度环境。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件主要包括以下部分:•温湿度传感器:用于实时监测环境的温湿度,常用的传感器有DHT11、DHT22等。
•控制器:负责接收传感器数据,并根据设定的阈值进行控制决策,可以选择单片机或微处理器作为控制器。
•执行机构:根据控制器的指令,执行相应的动作,如控制加热器、制冷器、加湿器、除湿器等。
2.2 软件设计软件设计包括以下几个部分:•数据采集:通过与温湿度传感器的连接,实时获取温湿度数据。
•控制算法:根据采集到的温湿度数据和设定的阈值,设计控制算法进行决策。
•控制逻辑:根据控制算法的结果,生成控制指令,发送给执行机构。
•用户界面:提供用户界面,允许用户设定温湿度阈值和查看当前环境温湿度。
3. 系统实现3.1 硬件实现硬件实现的关键是选择合适的传感器和控制器,根据实际需求进行硬件连接和布局。
在本设计中,选择了DHT22传感器和Arduino Uno作为传感器和控制器。
传感器与控制器的连接通常通过数字引脚或模拟引脚实现,根据传感器和控制器的规格说明书进行正确的引脚连接。
3.2 软件实现软件实现主要包括控制算法的设计和编程,以及用户界面的设计和编程。
控制算法可以根据具体需求进行设计,一种常见的算法是使用模糊控制。
模糊控制通过建立模糊规则和调整模糊集合来决策控制指令,以实现温湿度的控制。
用户界面可以使用图形化界面开发工具进行设计和开发。
界面应包括设置温湿度阈值、实时显示当前温湿度等功能。
4. 系统测试与验证在系统实现完成后,需要进行测试和验证以确保系统的正常工作和满足需求。
51单片机智能湿度传感器系统设计毕业设计
51单片机智能湿度传感器系统设计毕业
设计
概述
该项目旨在设计一套基于51单片机的智能湿度传感器系统,
能够检测环境的湿度并自动调整空气湿度,达到良好的舒适度和健
康性。
功能模块
1. 湿度检测模块:使用DHT11传感器检测环境湿度,并将数
据传输给控制模块。
2. 控制模块:基于51单片机,通过程序控制加湿器或除湿机
的运行,实现湿度自动调节。
3. 显示模块:使用OLED显示屏,显示当前环境湿度及加湿器
或除湿机的工作状态。
4. 警报模块:当环境湿度超出设定范围时,发出警报提醒用户。
实现步骤
1. 硬件搭建:将DHT11传感器、OLED显示屏、蜂鸣器等元
器件连接至51单片机;
2. 编写程序:编写C语言程序,实现湿度检测、控制、显示和
警报功能;
3. 调试测试:将程序烧录进51单片机,进行调试测试,确保
系统稳定可靠。
预期效果
通过本设计,可以实现环境湿度的自动调节,节能环保,提升
生活舒适度和健康性。
结论
51单片机智能湿度传感器系统设计是一项有益的毕业设计项目,对提高工程学生的实践能力和创新能力有较好的促进作用。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。
(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。
(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。
仓库温湿度的监测系统毕业设计
仓库温湿度的监测系统毕业设计摘要本文介绍了一个基于温湿度传感器的仓库温湿度监测系统的毕业设计方案。
该系统通过采集仓库内部的温度和湿度数据,并实时监测数据变化,以确保仓库内环境适宜,并及时发出报警。
引言随着物流行业的快速发展,仓库成为了物流链的重要环节。
然而,仓库内部的温湿度条件对于存储商品的质量和安全至关重要。
因此,设计一个能够实时监测仓库温湿度的系统对于保证仓库运营和提升物流效率具有重要意义。
设计需求基于以上问题,我们设计了一个仓库温湿度监测系统,该系统需要满足以下需求:1.实时监测仓库内部的温度和湿度数据;2.数据采集精度高,能够准确反映仓库内部的温湿度状态;3.能够及时发出报警,提醒管理员进行处理;4.数据存储和分析功能,方便管理员对仓库温湿度进行历史数据查询和趋势分析。
系统设计硬件设计1.温湿度传感器:选择一款精度高、响应速度快的温湿度传感器,如DHT22传感器;2.单片机:选用适合的单片机进行数据采集和控制,如Arduino UNO;3.无线模块:选择一个合适的无线通信模块,如蓝牙模块或Wi-Fi模块,用于将采集到的数据发送到服务器;4.服务器:搭建一个用于接收和存储数据的服务器。
软件设计1.单片机程序:使用Arduino IDE编写单片机的程序,读取温湿度传感器的数据,并通过无线模块发送到服务器;2.服务器程序:使用Python或其他适合的编程语言编写服务器程序,接收来自单片机的数据并存储到数据库中;3.Web界面:设计一个用户友好的Web界面,用于实时显示仓库温湿度数据,并提供历史数据查询和趋势分析功能;4.报警系统:实现仓库温湿度超过设定阈值时,发送报警通知给管理员。
实施计划1.硬件搭建:购买所需硬件,完成传感器和单片机的连接;2.单片机编程:使用Arduino IDE编写单片机程序,实现读取传感器数据和通过无线模块发送数据的功能;3.服务器搭建:搭建一个用于接收和存储数据的服务器,并编写服务器程序;4.Web界面开发:使用HTML、CSS和JavaScript等技术开发仓库温湿度监测系统的Web界面;5.报警系统实现:编写报警系统的程序,实现温湿度超过阈值时发送报警通知的功能;6.系统测试和调试:对整个系统进行测试和调试,确保各功能正常工作;7.撰写毕业设计报告。
温湿度智能监控系统的设计-毕业设计-好
温湿度智能测控系统摘要本设计实现的是单片机温湿度测量与控制系统,通过在LCD1602 上实时显示室内环境的温度和相对湿度。
系统采用集温湿度传感器与A/D 转换器为一体的DHT90 传感器芯片,通过单片机AT89C52 处理进行显示,其它模块包括了实时时钟/日期产生电路和超限报警处理电路,对所测量的值进行实时显示和报警处理。
本文介绍了基于ATMEL 公司的AT89C52 系列单片机的温湿度实时测量与控制系统和显示系统的设计,包括介绍了硬件结构原理,并分析了相应的软件的设计及其要点,包括软件设计流程及其程序实现。
系统结构简单、实用,提高了测量精度和效率。
关键词:温湿度测控DHT90 传感器AT89C52 单片机LCD1602AbstractThe design and implementation of measurement and control temperature and humidity is MCU system, through which the temperature and humidity measurement LCD1602. System adopts set temperature and humidity sensor and A/D converter for DHT90 chip microcontroller processing, through that other modules including real-time clock/date produce circuit and the off-gauge alarm circuit, the value of measurement for real-time display and alarm.The paper introduces the ATMEL company based on AT89C52 single-chip series of temperature and humidity measurement and control system and real-time display system design, including the hardware structure and principle, and the corresponding software design, including the design of the software and its key process and procedure.System structure is simple,practical, and improve the measuring precision and efficiency.Keywords:temperature and humidity control, DHT90, LCD1602,AT89C52目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 温度、湿度数据采集与监测技术的发展历程 (2)1.2 内外温度和湿度测量的发展史 (3)2 系统总体设计 (6)2.1 系统功能设计 (6)2.2 系统设计原则 (6)3 方案论证与比较 (8)3.1 3.2 3.3 3.4数据采集部分 (8)控制部分 (9)显示部分 (10)系统框架图 (10)4 系统硬件结构 (11)4.1 温湿度传感器DHT90 (13)4.1.1 温湿传感器DHT90 的简介 (13)4.1.2 接口说明 (14)4.1.3 温湿传感器DHT90 的工作过程 (14)4.1.4 输出转换为物理量 (16)4.2 AT89C52 (18)4.2.1 主要性能参数 (18)4.2.2 功能特性概述 (18)4.2.3 特殊功能寄存器 (21)4.2.4 存储器结构 (23)4.2.5 看门狗定时器 (24)4.2.6 定时器2 (25)4.2.7 中断 (27)4.3 单片机最小系统的设计 (27)4.3.1 复位电路设计 (27)4.3.2 时钟电路设计 (28)4.3.3 报警电路 (28)4.3.4 键盘设定模块 (29)4.3.5 稳压电路 (30)4.4 软件设计 (30)5系统软件设计 (31)6仿真与调试 (32)6.1 仿真 (32)6.2 硬件调试 (33)总结 (35)致谢 (37)参考文献 (38)附件 (39)前言在现代工业现场,随着科技的进步和自动化水平的提高,电缆的用量越来越大,电缆的安全保护已成为不可忽视的问题。
【基于单片机的土壤温湿度检测计设计毕业设计】温湿度传感器的毕业设计
【基于单片机的土壤温湿度检测计设计毕业设计】温湿度传感器的毕业设计基于单片机的土壤温湿度检测计设计毕业设计目录1绪论11.1选题背景及意义11.2设计任务与要求12总体方案设计23单元模块设计53.1各单元模块功能介绍及电路设计53.1.1时钟模块简介53.1.2复位模块简介63.1.3报警模块简介63.1.4显示模块简介73.2特殊器件的介绍83.3.1土壤湿度传感器简介83.3.251系列单片机简介93.3.3xxxx简介93.3.4蜂鸣器简介133.3各单元模块的联接134软件设计144.1软件设计原理144.2软件设计所用工具144.3系统软件流程框图155系统调试165.1硬件调试165.2软件调试166系统功能及结论176.1系统功能功能实现情况176.2设计中遇到的问题及解决176.3后期展望187总结与体会198参考文献20附录1:相关设计图21附录2:元器件清单表23附录3:相关设计软件241绪论1.1选题背景及意义在中国广大面积的农村,没有发达的工商业,有的只是大量闲置的田地。
如果利用这些闲置的田地,种植美丽的花卉、树苗,能给当地带来一笔可观的收入。
而这些花卉及树苗的种植对土壤湿度有着极高的要求。
在植物的成长过程中,土壤的湿度起着一个很重要的作用,并且不同的植物,对土壤的湿度需求是不同的。
土壤湿度可以直接影响营养物质的吸收和植物的生长发育,同时还影响土壤中各种养分的有效性。
当土壤湿度不适当时,不仅严重影响其正常生长,甚至会导致种植品死亡,造成种植户的严重经济损失。
为此,从事该类农业生产的种植户非常需要一种成本低、体积小且检测可靠的土壤湿度检测仪,为水分供应提供依据。
土壤湿度是作物生长发育的基本条件和作物产量预报的重要参数。
同时,它也是水文学、气象学等科学研究领域的重要环境因子和过程参数,获取土壤湿度信息以制定人工干预调节措施是稳固生产的重要保证,对于土壤湿度的研究也具有重要意义。
(完整版)多功能温湿度计设计毕业设计
多功能数字温湿度计设计【摘要】温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。
在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门,经常需要对环境温度与湿度进行测量。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的。
因此研究温湿度的测量方法具有重要的意义。
本论文讲述了一种以单片机AT89C52为主要控制器件,以DHT22为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计,具有时间、温湿度显示,并且可以自行设置温度预警值,当温度超出预警值时报警,存储温湿度的功能。
【关键词】温度;湿度;DHT22;时间Multifunction digital hygrometer design [Abstract]Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related to temperature and humidity. In industrial and agricultural production, meteorology, environmental protection, national defense, scientific research departments, often need to measure temperature and humidity to the environment. Accurate measurement of temperature and humidity in biological pharmaceutical, food processing, paper making industries is of vital importance. So the temperature and humidity measurement method has the vital significance.This paper tells the story of a single chip microcomputer AT89C52 as the main control device, a new type of digital temperature and humidity for DHT22 digital temperature and humidity meter, time, temperature and humidity display, and was able to set temperature warning value, when temperature exceeds the warning alarm, the function of storage temperature and humidity.[Keyword] Temperature; humidity; DHT22; time目录1.温湿度计发展史--------------------------------------- 1 1.1温度计的发展史------------------------------------------------- 11.2湿度计的发展史------------------------------------------------- 22. 设计任务分析及方案论证------------------------------- 4 2.1设计数字温湿度计的需求分析------------------------------------- 4 2.2设计任务及要求------------------------------------------------- 4 2.3 设计总体方案及方案论证----------------------------------------- 5 2.4器件的选择----------------------------------------------------- 5 2.4.1主控制器芯片------------------------------------------------- 5 2.4.2温湿度传感器------------------------------------------------- 9 2.4.3时钟芯片---------------------------------------------------- 10 2.4.4存储芯片---------------------------------------------------- 11 2.4.5 LCD12864 --------------------------------------------------- 122.5温湿度测量的方法及分析---------------------------------------- 143. 硬件电路的设计-------------------------------------- 14 3.1总体结构框图-------------------------------------------------- 14 3.2 主控制电路和测温湿电路---------------------------------------- 15 3.3 存储模块与时钟模块电路---------------------------------------- 163.4 显示模块电路 ------------------------------------------------- 174. 软件设计及分析-------------------------------------- 174.1程序流程图---------------------------------------------------- 17 4.2 DHT22工作原理------------------------------------------------ 18 4.3 DS1302工作原理----------------------------------------------- 25 4.4 AT24C02工作原理---------------------------------------------- 294.5 LCD12864的工作原理------------------------------------------- 365. 结论-------------------------------- 错误!未定义书签。
温湿度传感器的毕业设计说明
1. 引言1.1 温室控制系统设计背景中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,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。
现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证,通过对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。
大棚的温度和湿度参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。
国外的温室设施己经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。
而当今大多数对大棚温度、湿度的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。
因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚温度、湿度,使大棚形成有利于蔬菜,水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节[1]。
影响作物生长发育的环境条件主要包括:温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。
所有这些环境条件之间是相互作用、相互联系、相互耦合的,某个控制变量发生改变,会影响其它控制变量的变化。
作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果。
温度和湿度一直是人类关注的对象,这两种环境因素时刻影响着人们的生产和生活,下面主要就温度和湿度对作物的影响进行简略说明。
(1)温度温室气温、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响,因此影响作物生长发育的环境条件中,以温度最为敏感,也最为重要,对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。
传感器毕业设计
传感器毕业设计标题:基于传感器的环境监测系统设计摘要:本文设计了一种基于传感器的环境监测系统,该系统能够实时监测室内环境的温度、湿度和光照强度,并通过数据采集和处理,以及与云平台的连接,实现远程监控和控制。
通过该系统,用户可以随时了解室内环境的状况,并进行相应的调节,提高室内空气质量。
关键词:传感器,环境监测,数据采集,云平台,室内空气质量1. 引言随着人们对舒适和健康生活的追求,室内环境的控制变得越来越重要。
而环境监测则是实现室内空气质量的重要手段之一。
传感器作为一种重要的硬件设备,其能够感知和测量物理量,因此被广泛应用于环境监测领域。
本文旨在设计一种基于传感器的环境监测系统,以提供用户对室内环境的实时监控和调节能力。
2. 系统设计2.1 传感器选择本系统选择了温湿度传感器和光照传感器作为环境监测的主要传感器。
温湿度传感器可以实时监测室内环境的温度和湿度,而光照传感器可以测量室内的光照强度。
通过这些传感器可以全方位监测室内环境的状况。
2.2 数据采集与处理传感器采集到的数据需要进行采集和处理,以符合系统的要求。
本系统选择了单片机作为数据采集和处理的主要芯片。
单片机通过与传感器的连接,实现对传感器数据的采集和处理,并将处理后的数据传输给云平台。
2.3 与云平台的连接通过与云平台的连接,本系统可以实现数据的远程传输和云端的存储。
用户可以通过手机、电脑等终端设备,随时随地监测室内环境的状况,并进行相应的调节。
同时,云平台还可以通过数据分析和处理,为用户提供更多的服务和建议。
3. 系统实现首先,通过选择适当的传感器和单片机,搭建起硬件平台。
然后,通过编程实现传感器数据的采集和处理,以及与云平台的连接。
最后,搭建系统的用户界面,使用户可以通过终端设备进行操作和监测。
4. 实验结果与分析通过对系统的测试,可以得到室内环境的实时温度、湿度和光照强度数据。
通过与云平台的连接,用户可以实时监测室内环境的状况,并进行相应的调节。
仓库温湿度的监测系统----毕业设计
第一章绪论1.1选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库治理质量的重要指标。
它直截了当碍事到储躲物资的使用寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行,首要咨询题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、往湿和落温等工作。
这种人工测试方法费时吃力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量正确的温湿度测量仪。
1.2设计过程及工艺要求一、全然功能~检测温度、湿度~显示温度、湿度~过限报警二、要紧技术参数~温度检测范围:-30℃-+50℃~测量精度:±℃~湿度检测范围:10%-100%RH~检测精度:±1%RH~显示方式:温度:四位显示湿度:四位显示~报警方式:三极管驱动的蜂喊音报警第二章方案的比立和论证当将单片机用作测控系统时,系统总要有被测信号明白得输进通道,由计算机拾取必要的输进信息。
关于测量系统而言,如何正确获得被测信号是其核心任务;而对测控系统来讲,对被控对象状态的测试和对操纵条件的监察也是不可缺少的环节。
传感器是实现测量与操纵的首要环节,是测控系统的要害部件,要是没有传感器对原始被测信号进行正确可靠的捕捉和转换,一切正确的测量和操纵都将无法实现。
工业生产过程的自动化测量和操纵,几乎要紧依靠各种传感器来检测和操纵生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最正确状态,从而保证生产的高效率和高质量。
2.1温度传感器的选择方案一:采纳热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。
现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。
其要紧的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。
铂的物理、化学性能极稳定,耐氧化能力强,易提纯,复制性好,工业性好,电阻率较高,因此,铂电阻用于工业检测中高周密测温和温度标准。
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1. 引言1.1 温室控制系统设计背景中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,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。
现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证,通过对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。
大棚的温度和湿度参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。
国外的温室设施己经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。
而当今大多数对大棚温度、湿度的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。
因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚温度、湿度,使大棚形成有利于蔬菜,水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节[1]。
影响作物生长发育的环境条件主要包括:温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。
所有这些环境条件之间是相互作用、相互联系、相互耦合的,某个控制变量发生改变,会影响其它控制变量的变化。
作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果。
温度和湿度一直是人类关注的对象,这两种环境因素时刻影响着人们的生产和生活,下面主要就温度和湿度对作物的影响进行简略说明。
(1)温度温室气温、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响,因此影响作物生长发育的环境条件中,以温度最为敏感,也最为重要,对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。
不同种类的作物对温度的要不同的,同一作物在不同发育阶段对温度的要求亦有所不同,而且在同一发育期阶段对温度的要求也会随着昼夜变化而呈周期性地变化。
一般说来在白天作物进行光合作用需要的温度较高,晚上维持呼吸作用所需的温度要低一些。
作物生长发育适宜的温度,随种类、品种、生育阶段及生理活动的变化而变化。
为了增加光合产物的生成,抑制不必要的呼吸消耗,在一天中,随着光照强度的变化,实行变温管理是一种很有效的管理方法[1]。
(2)湿度温室作物对水分的要求体现为对温室空气湿度和土壤湿度的要求。
空气湿度用相对湿度来表示,因为相对湿度更能反应事实。
根据有关研究记载,除了阴雨天以外,温室午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象,因此空气相对湿度的大小直接影响到作物的光合作用,这时就需要增加温室的空气湿度。
当温室的空气湿度较高时,可能会诱发一些病虫害。
温室中空气湿度的管理包括增湿和降湿。
土壤湿度对作物的影响也很大。
如果土壤中水分过剩,湿度过高,导致土壤中的氧气含量减少,作物根部呼吸困难,进而危害作物的生长发育。
相反,当土壤中含水量减少时,作物根部吸收的水分就相应的减少,从而阻碍作物的生长,严重时作物出现萎蔫现象。
不同的作物对湿度的要求不同,即使是同一种类在不同发育阶段对湿度的要求也不尽相同。
土壤湿度的管理就是把包括渗灌、滴灌、微灌等灌溉技术应用到温室中来。
传统的大水漫灌既浪费水资源,又容易使土壤发生板结,提高了室湿度。
在温室中应用渗灌技术具有灌水均匀,提高地温,保持土壤疏松,降低室湿度,减轻病害发生,生育期提前等优点。
从很久以前人类就想出各种方法控制温度和湿度,以满足人们生产生活的需要。
从古代人们通过扇子、雨伞、毛巾等试图去控制温度和湿度到今天高科技发展迅速的社会所发明出的各种工具,如风扇、空调、加热器等,表明人类一直努力去控制这两种和人类密切相关的环境因素。
现代科技的发展,使得温度和湿度的控制更容易,更高效,特别是传感器和单片机的应用,使得温度和湿度控制系统性能有了根本性的提高,精度更高,而且实现了自动化[2]。
人们使用温度计、湿度计来采集温度和湿度,通过人工操作加热、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。
即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器,但由于其互换性差,效果也不理想。
在某些行业中对温湿度的要求较高,特别是在大型的电力系统中,由于温度过高或过低引起的元器件失效或由于环境湿度过高而引起的漏电事故时有发生。
对电力系统的可靠运行造成影响,甚至危及到电力系统局部及操作人员的安全。
为了避免这些故障,需要在电力设备柜体安装控温、除湿设备。
1.2 本设计的容及意义1.2.1 本设计的主要容本设计以STC89C51单片机的温度、湿度测量和控制系统为核心来对温湿度进行实时巡检。
单片机能独立完成各自功能,同时能根据主控机的指令对温度进行定时采集。
测量结果不仅能在本地显示,而且可以利用单片机的串行口和RS-232总线通信协议能把温室中的温度、湿度等参数及时上传至上位机,并与设定值进行比较,与设定值不符时采取相应的处理措施,以实现恒温恒湿环境。
在设计的过程中充分考虑到性价比和精度,在选用低价格、通用元件的的基础上,尽量满足设计要求,并使系统具有高的精度。
本控制系统以单片机的控制为核心,实时监测环境的温度和湿度,并设定了这两个参数的上下限定值,并具有相应的报警系统,当超过设定的限定值时,单片机控制报警系统进行报警,而且同时驱动继电器打开相应的开关使相应的执行机构运行。
当参数值恢复到设定值围时,单片机控制执行机构停止运行。
从而使环境的温湿度在一定的围得到控制。
本设计主要容包括以下几个方面:(1)掌握STC89C51单片机的主要功能和特性,以其为核心设计控制系统。
(2)设计简单的人机对话接口系统,如键盘、显示、报警等。
(3)利用RS232实现单片机与上位机的通信。
(4)实现系统的可靠性和抗干扰性。
(5)选择适合的传感器,设计相应的信号采集和处理电路。
1.2.2本设计的意义传统的方法,人们主要采用温度计、湿度计来采集温度值和湿度值,通过人工操作加热、加湿、通风和降温设备来控制温湿度。
但是由于温度计、湿度计精度比较低,以及人工读数的人为因素等原因,温湿度检测不仅速度慢,精度低,实时性差,而且操作人员的劳动强度大。
随着科技的发展,采用各种传感器、模数转换器、报警器等组成的温湿度监测系统的出现,可对环境的各个测点进行巡回检测,检测速度、精度有了一定的提高,降低了劳动强度,但由于所采用的传感器灵敏度比较低、稳定性比较差,致使检测精度、系统可靠性还不够理想,同时在农业生产和农业科研过程中的很多场合需要对上面提到的物理量进行精确的检测和控制。
由于现在基本沿用人工的测控方法,这就不可避免的存在着劳动强度大、繁琐、测量精度低,并且由于检测报警不及时,给生产和科研工作造成了一定的损失[2]。
近年来,随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用,人们对参数监测的准确性、稳定性要求也越来越高。
本设计就是针对此问题,设计相对精度高、性能稳定的、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。
2. 温室控制系统总体设计2.1 测控系统的设计要求(1)能够实时采集与显示室环境温度、湿度等参数。
主要参数的监测围和检测精度如表2.1所示:表2.1 主要环境参数(2)能够根据每天各个阶段以及季节等的外部环境变化通过键盘输入改变对参数的设置,以满足不同的要求达到最佳效益;(3)声音报警功能;(4)根据检测到的信号,实时控制执行机构的开启与关断。
(5)自带+5 V和+12 V直流稳压电源。
2.2 设计目标本设计是基于STC89C51单片机的温湿度智能控制采集系统,主要完成一下主要任务:(1)选择STC89C51单片机,了解其基本特性和功能,使用STC89C51实现对温湿度的智能控制。
(2)使用温度传感器测量环境的温度,进行数据的采集并传送到单片机进行数据处理,实现围为-30℃~+50℃温度采集和控制。
(3)使用湿度传感器对现场环境湿度数据采集,由单片机进行数据处理和控制,实现围为10%~100%RH的湿度控制。
(4)采用串行总线RS-232实现单片机和上位机通讯。
(5)设计人机对话接口,键盘、显示和报警系统。
(6)设计执行机构电路,使单片机能自动控制执行机构工作。
使系统完成特定功能的同时,要保证系统的可靠性和稳定性,使系统能够长期稳定的工作。
还要尽量实现系统的低成本、低功耗和高精度。
2.3 测控系统的组成及控制原理本设计是以STC89C51单片机为核心的自动控制系统,硬件系统由键盘输入电路、LCD显示电路、传感器和A/D转换电路、和执行电路、报警电路等组成。
硬件系统原理框图如图2.1所示:图2.1 测控系统硬件组成原理框图传感器一般输出的为模拟量,需要通过A/D转换,转换为单片机能够接收的数字信号,若模拟信号太弱,还需经过运算放大器放大信号。
键盘输入的是系统参数的上、下限极限值,若检测到的信号值出现不在此极限区间的情况,单片机就会驱动蜂鸣器产生报警,此时就需要执行机构控制室环境相应的改变,使得环境参数重新回到设定的理想区间。
3. 硬件设计硬件元器件的选择,必须考虑到功能的实现、器件的适时性、价格和通用性等几个方面。
在电路的设计中,在实现所要求功能的基础上,尽量使电路简单。
3.1 单片机的选择及其特性计算机的产生加快了人类改造世界的步伐,但是它毕竟体积庞大。
单片机(微控制器)就是在这种情况下诞生的。
微控制器,亦称单片机或者单片微型计算机。
它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(1/0) 等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
它的结构与指令功能都是按照工业控制的要求设计的,在智能控制系统中,微控制器得到了广泛的应用。
单片机目前己被广泛地应用于家电、医疗、仪器仪表、工业自动化、航空航天等领域。
市场上比较流行的单片机种类主要有Intel公司、Atmel公司和Philip公司的8951系列单片机,Motorola公司的M6800系列单片机,Intel公司的MCS96系列单片机,Microchip公司的PIC系列单片机等。
各个系列的单片机各有所长,在处理速度、稳定性、I/O能力、功耗、功能、价格等方面各有优劣。
这些种类繁多的单片机家族,给我们单片机的选择也提供了很大的余地。
本设计选用STC89C51单片机,它是一种低功耗、低价格,高性能8位微处理器[3]。
3.2 STC89C51系列单片机介绍STC89C51 是美国ATMEL 公司生产的低电压,高性能CMOS 8 位单片机,片含4k 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,与标准MCS-51 指令系统及8051产品引脚兼容,片置通用8 位中央处理器(CPU)和Flash 存储单元,功能强大的STC89C51 单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。