温湿度控制器(上下限继电器)设计报告
温湿度监控系统设计报告书
温湿度监控系统设计报告书一、引言温湿度监控系统是一种用于实时监测和记录环境温度和湿度的设备。
它可以广泛应用于各种领域,例如医疗、制药、食品储存等。
本报告旨在详细介绍温湿度监控系统的设计过程和技术实现。
二、系统概述1. 项目背景温湿度是影响许多生产和存储过程的重要因素。
为了确保产品质量和食品安全,温湿度监控系统应用广泛。
本项目旨在设计一个高效可靠的温湿度监控系统,用于监控和记录环境中的温湿度值。
2. 设计目标本系统的设计目标包括:- 实时监测和记录环境温度和湿度;- 提供报警功能,一旦温湿度超出设定范围,能够及时通知相关人员;- 支持远程访问和控制,方便用户随时了解监控数据;- 具备数据分析和报表生成功能,提供决策支持。
三、系统设计1. 硬件设计在本系统中,将使用以下硬件设备:- 温湿度传感器:用于测量环境温度和湿度,采集数据并通过数据线传输给中央处理器;- 中央处理器:用于接收温湿度传感器发送的数据,进行数据处理和存储,并负责控制其他硬件设备;- 报警器:当温湿度超出设定范围时,通过声音或光线等方式向用户发出警报;- 通信模块:用于与远程服务器进行数据传输和远程访问。
2. 软件设计- 数据采集与处理:设计一个数据采集程序,在中央处理器上运行,负责接收温湿度传感器发送的数据,并进行处理和存储;- 报警系统:开发一个报警系统,当温湿度超出设定范围时,通过触发警报器进行警示;- 远程访问控制:实现一个远程访问控制系统,允许用户通过互联网随时访问和控制温湿度监控系统;- 数据分析和报表生成:设计一个数据分析程序,对温湿度数据进行统计和分析,并生成相应的报表。
四、系统实现1. 硬件组装和连接将温湿度传感器、中央处理器、报警器和通信模块按照设计要求进行组装和连接。
确保各个硬件设备可以正常工作并相互协调。
2. 软件开发和测试根据设计要求,进行软件的开发和测试。
包括数据采集与处理、报警系统、远程访问控制和数据分析报表生成等功能的实现。
温度控制器实验报告(1)1
单片机课程设计实验报告——温度控制器班级:学号:姓名:老师:合作者:一、实验要求和目的本课程设计的课题是温度控制器。
● ●用电压输入的变化来模拟温度的变化,对输入的模拟电压通过ADC0832转换成数字量输出。
输入的电压为0.00V——5.00V,在三位数码显示管中显示范围为00.0——99.9。
其中0V对应00.0,5V对应99.9单片机的控制目标是风机和加热器。
分别由两个继电器工作来模拟。
系统加了一个滞环。
适合温度为60度。
◆当显示为00.0-50.0时,继电器A闭合,灯A亮,模拟加热器工作。
◆当显示为为50.0-55.0时,保持继电器AB的动作。
◆当显示为55.0-65.0时,继电器A断开,灯A熄灭,模拟加热器停止工作。
◆当显示为65.0-70.0时,保持继电器AB的动作◆当显示为70.0-99.9时,继电器B闭合,灯B亮,模拟风机的工作。
二、实验电路涉及原件及电路图由于硬件系统电路已经给定,只需要了解它的功能,使用proteus 画出原理图就可以了。
实验设计的电路硬件有:1、AT89S52本温度控制器采用AT89C52单片机作为CPU,12MHZ晶振AT89C52的引脚结构图:AT89C52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AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
AT89C52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,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。
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。
温湿度控制器实训报告
一、实训背景随着现代工业、农业、科研等领域对环境控制要求的不断提高,温湿度控制器作为维持特定环境条件的核心设备,其性能和稳定性显得尤为重要。
本次实训旨在通过实际操作和理论学习,深入了解温湿度控制器的工作原理、结构组成以及应用方法,提高学生对温湿度控制系统的理解与应用能力。
二、实训目的1. 掌握温湿度控制器的基本原理和结构组成。
2. 熟悉温湿度传感器的类型和特点。
3. 学会温湿度控制器的安装、调试和维护。
4. 提高学生对实际工程问题的分析和解决能力。
三、实训内容1. 温湿度控制器工作原理温湿度控制器通过温湿度传感器实时监测环境中的温度和湿度,根据预设的参数对加热器、加湿器、通风机等执行元件进行控制,以达到维持环境稳定的目的。
2. 温湿度传感器实训中使用的温湿度传感器主要有以下几种:- DHT11传感器:数字输出,具有高精度、抗干扰能力强等特点。
- SHT75传感器:模拟输出,具有高精度、稳定性好等特点。
3. 温湿度控制器结构组成温湿度控制器主要由以下部分组成:- 传感器:用于检测环境中的温度和湿度。
- 微控制器:用于处理传感器数据,并根据预设参数控制执行元件。
- 执行元件:包括加热器、加湿器、通风机等,用于调节环境温度和湿度。
- 显示模块:用于显示当前温度和湿度。
- 按键模块:用于设置温度和湿度参数。
4. 温湿度控制器安装与调试- 安装:根据实际需求选择合适的安装位置,确保传感器能够准确反映环境温度和湿度。
- 调试:连接传感器、微控制器和执行元件,设置温度和湿度参数,进行试运行,观察控制器是否能够正常工作。
5. 温湿度控制器维护- 定期检查:检查传感器、微控制器、执行元件等部件是否正常工作。
- 清洁保养:定期清洁传感器、执行元件等部件,防止灰尘、杂物影响控制器性能。
- 更换部件:当传感器、执行元件等部件损坏时,及时更换。
四、实训过程1. 理论学习:通过查阅资料、阅读教材,了解温湿度控制器的工作原理、结构组成、安装调试和维护方法。
继电器控制实验报告
继电器控制实验报告目录1. 实验目的 (2)1.1 了解继电器的基本工作原理 (2)1.2 掌握继电器的使用和电路调试方法 (3)1.3 实践电气控制系统的设计和操作技能 (4)2. 实验原理 (5)2.1 继电器的工作机制 (6)2.2 继电器的类型与参数 (7)2.3 继电器与电路图的对应关系 (8)3. 实验材料与工具 (9)3.1 继电器实物与模型 (10)3.2 直流电源 (12)3.3 电阻、电容、电感等常用电子元件 (12)4. 实验步骤 (14)4.1 实验准备 (15)4.2 电路搭建 (16)4.3 继电器控制电路测试 (17)4.4 故障排查与修正 (18)4.5 实验结果记录 (20)5. 实验内容 (21)5.1 继电器的工作条件与参数选择 (22)5.2 继电器的连接与调试 (22)5.3 继电器在电路中的应用实例 (24)5.4 继电器在不同控制电路中的作用 (25)6. 实验数据分析 (26)6.1 测试数据记录 (27)6.2 数据处理与分析 (27)6.3 数据分析结果展示 (28)7. 实验结论 (29)7.1 继电器控制的优势与局限 (30)7.2 实际应用中的注意事项 (31)7.3 对实验结果的总结与反思 (33)8. 实验创新点与改进建议 (34)8.1 实验的创新之处 (35)8.2 实验过程中的难点与解决方案 (36)8.3 对实验设备的建议与改进 (38)1. 实验目的本次“继电器控制实验报告”的目的是深入理解继电器的基本功能和操作原理,掌握其在自动化控制电路中的应用。
通过实际操作继电器,学生将学习如何快速、准确地调整电路负载,实现对电气设备运行状态的有效控制。
通过该实验,学生们不仅能够积累实验技能,还能提升分析和解决问题的能力,为未来的工程实践打下坚实的基础。
本实验不仅关注理论知识的验证,还旨在培养学生创新思维和实际操作能力,对强化工程教学具有重要意义。
温控继电器实验报告
温控继电器实验报告1. 实验目的本实验旨在通过使用温控继电器,了解温度传感器和继电器的原理,并掌握温控继电器的使用方法。
2. 实验原理温控继电器是一种能够根据温度变化自动开关电路的设备。
它由温度传感器和继电器两部分组成。
2.1 温度传感器温度传感器是用来感知环境温度的装置,常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
2.2 继电器继电器是一种电磁式开关,当通过控制信号(电流或电压)使其电磁线圈激磁时,可以控制大电流或高压的电路开关。
3. 实验器材实验中我们使用以下器材:- 温控继电器模块- 温度传感器- 电烙铁- 连接线- 电源4. 实验步骤4.1 连接电路首先,将温控继电器和温度传感器通过连接线连接起来。
温度传感器的输入端连接到温控继电器的输入端,输出端连接到温控继电器的输出端。
4.2 设置温度阈值根据实验需求,使用螺丝刀旋转温控继电器上的旋钮,调节温度阈值。
当温度超过设定的阈值时,温控继电器将触发继电器动作。
4.3 连接电源将电源的正负极正确地接入温控继电器模块,确保电路接线正确。
4.4 测试将温度传感器放置在需要监测温度的位置,接通电源开关。
当温度超过设定的阈值时,温控继电器将触发继电器动作,电路将断开或闭合。
5. 实验结果根据实验设置的温度阈值,成功触发了继电器的动作。
在温度超过设定的阈值时,电路断开或闭合,实现了自动开关电路的功能。
6. 实验分析本实验通过温控继电器模块,成功实现了根据温度变化自动开关电路的功能。
温度传感器可以感知环境温度,并通过与温控继电器的连接将温度信号传递给继电器,从而实现对电路的控制。
温控继电器在实际应用中具有广泛的用途,例如用于恒温设备、空调控制、温度报警等。
通过合理设置温度阈值,可以根据实际需要实现对环境温度的自动控制。
7. 实验总结通过本次实验,我们深入了解了温控继电器的原理和使用方法。
温控继电器可实现对温度变化的自动感知和控制,具有重要的应用价值。
温度控制器设计报告
温度控制器设计报告温度控制器课程设计报告随着社会的发展、科技的进步以及温度控制器在各个领域的应⽤,⾃动化已是现代温度控制系统发展的主流⽅向。
特别是近年来,温度控制器已⼴泛应⽤于⼈们⽣活的各个⽅⾯。
温度控制在⽇常⽣活及⼯业领域应⽤相当⼴泛,⽐如温室、⽔池、发酵缸、电源等场所。
以往的温度控制都是由⼈⼯完成,⽽且⼤家都不重视温度控制,因⽽常常发⽣意外。
所以为了防⽌意外发⽣,许多场所都需要对温度实⾏监控。
本⽂利⽤AT89C51单⽚机、ADC0909模数转换器等芯⽚设计⼀个数码管显⽰的热⽔器控制器,通过调节开关来上下调节温度。
现在介绍⼀下关于这个热⽔器控制器的具体情况,它是⽤6只共阴极的⼋段数码管来分别显⽰⼯作状态、设定温度和实际温度温度。
⽤3只按钮来分别作为开机/关机键、温度设定上升键和下降键。
⽤1只LED发光⼆极管来表⽰加热器开关量控制输出,发光⼆极管要求⽤三极管放⼤驱动。
温度设定范围0~99℃,在装置处于开机状态情况下,当实际温度⾼于等于设定温度时,加热器控制输出“关”;当实际温度低于设定温度5℃时,加热器控制输出“开”。
上电后,⾃动显⽰关机状态、设定温度50℃和实际室内温度,这时⽤户可以设定温度进⾏设定,但只有在按下ON键后,控制器正式⼯作;在运⾏期间,若对温度状态进⾏设定,则控制器按新设定开始。
若关机后(⾮断电)重新启动控制器,则⾃动进⼊上次关机前的设定状态。
温度传感器采⽤AT502热敏电阻。
基于以上这些情况,通过protues软件做出温度控制器的电路图,(protues软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA⼯具软件,它集电路设计、制版及仿真等多种功能于⼀⾝,不仅能够对电⼯、电⼦技术学科涉及的电路进⾏设计与分析,还能够对微处理器进⾏设计和仿真。
)并列出以下材料清单其中,LED数码管是数字量输出,⼯作⽅式是动态扫描显⽰,按钮是数字量输⼊,⼯作⽅式是直接电平输⼊,加热器是开关量输出,⼯作⽅式是电平控制输出,温度传感器是模拟量输⼊,⼯作⽅式是电压输⼊。
继电器控制的实验报告
继电器控制的实验报告
《继电器控制的实验报告》
继电器是一种常用的电气控制器件,它可以通过控制小电流来开关大电流,被
广泛应用于各种电气控制系统中。
为了更好地了解继电器的工作原理和控制方法,我们进行了一系列的实验。
实验一:继电器的基本原理
在这个实验中,我们首先学习了继电器的基本原理。
我们使用了一个简单的继
电器电路,通过接通和断开控制电路来观察继电器的工作状态。
通过这个实验,我们深入了解了继电器是如何通过控制小电流来实现开关大电流的功能。
实验二:继电器的控制方法
在第二个实验中,我们学习了继电器的控制方法。
我们使用了不同的电路布置
和控制信号,来观察继电器的响应和工作状态。
通过这个实验,我们掌握了不
同控制方法对继电器的影响,为以后的实际应用提供了重要的参考。
实验三:继电器在电气控制系统中的应用
最后,我们进行了一次继电器在电气控制系统中的应用实验。
我们设计了一个
简单的电气控制系统,并使用继电器来实现对电路的开关控制。
通过这个实验,我们深入了解了继电器在实际应用中的重要性和作用,为今后的工程实践提供
了宝贵的经验。
通过以上一系列的实验,我们对继电器的工作原理、控制方法和实际应用有了
更深入的了解。
这些实验不仅加深了我们对继电器的理论知识,也为我们今后
在电气控制领域的工作提供了重要的实践经验。
继电器作为一种重要的电气控
制器件,将继续在各种电气控制系统中发挥重要作用。
温湿度控制器测试报告
江苏翔盟温湿度控制柜,接线完毕后,通电调试。
调试结果;
1 温度传感器反馈温度范围从空气温度(25摄氏度左右)到用热风枪吹热风温度(50~60摄氏度),满足工作需求。
2 湿度传感器反馈湿度下限到30%左右,不能反馈更低的空气湿度信号,不能满足工作反馈15%的湿度甚至更低的湿度。
在烘干房内测试,测试结果相同,湿度反馈不能满足工作。
从仓库再领了三个温湿度控制器,测试结果基本相同。
湿度反馈均不满足设备正常工况。
从包装和外观观察,包装盒上没品牌,没联系方式,说明书过于简单且印刷模糊,三无产品,建议更换。
2015.4.28。
温度控制器实验报告
温度控制器实验报告目录一、实验概述 (2)1. 实验目的 (2)2. 实验设备与材料 (2)3. 实验原理 (3)二、实验内容与步骤 (4)1. 实验内容 (5)1.1 温度控制器的基本操作 (6)1.2 温度控制器的参数设置与调整 (7)2. 实验步骤 (8)2.1 安装温度控制器 (9)2.2 校准温度计 (9)2.3 设置温度控制器参数 (11)2.4 观察并记录实验数据 (13)2.5 分析实验结果 (13)三、实验数据与结果分析 (14)1. 实验数据 (15)1.1 温度控制器的温度读数 (17)1.2 温度控制器的设定温度 (18)1.3 温度控制器的实际输出温度 (19)2. 结果分析 (19)2.1 温度控制器的性能评价 (20)2.2 温度控制器在不同条件下的适应性分析 (21)四、实验结论与建议 (22)1. 实验结论 (23)2. 实验建议 (24)一、实验概述本实验旨在通过设计和制作一个温度控制器,让学生了解温度控制器的基本原理、结构和工作原理,并掌握温度控制器的制作方法。
学生将能够熟练掌握温度控制器的设计、制作和调试过程,为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。
本实验的主要内容包括,在实验过程中,学生将通过理论学习和实际操作相结合,全面掌握温度控制器的相关知识和技能。
1. 实验目的本实验旨在探究温度控制器的性能及其在实际应用中的表现,通过一系列实验,了解温度控制器的控制原理、操作过程以及性能特点,验证其在实际环境中的温度控制精度和稳定性。
本实验也旨在培养实验者的实践能力和问题解决能力,为后续相关领域的深入研究和实践打下坚实的基础。
2. 实验设备与材料温度控制器:作为实验的核心设备,本实验选择了高精度数字式温度控制器,具备较高的稳定性和精确度,能够确保实验结果的可靠性。
恒温箱实验箱:为了模拟不同的环境温度,采用了具有温控功能的恒温箱或实验箱。
通过调节箱内的温度,可以观察温度控制器在不同环境下的表现。
温湿度监测电路设计报告
主从式温度监测警报与控制系统摘要:本文以A T89S52单片机为主控器构成一个多功能的主从式温度监测警报与控制系统。
在文中详尽分析所设计电路的原理、所编写单片机程序及部分主要电路元件功能,结合实际焊接调试的问题和解决方案,给出我们完整的课程设计。
关键词:A T89S52单片机、DS13B02、PC串口通信、温度监测引言在各工业生产部门经常会遇到对温度进行监测和控制的需要,而用微机构成温度控制系统有很大的实用意义。
微机测温、控温便于实现生产过程的自动化,具有操作简单、精度高、可靠性好、测量范围广等特点,可实现远距离巡回检测、安全报警、温度显示与打印、信息存储、数据通讯等功能。
1.主从式温度监测警报与控制系统设计及主要功能部分本温度监测警报与控制系统的整体电路图如图一示,以A T89S52单片机为主控器,借助DS18B20一线总线数字式传感器的功能,采用四位数码管来显示实时温度。
当时是温度高于设置值时,蜂鸣器将会发出警报。
图一、监测报警与控制系统整体电路图1.1 AT89S52单片机采用AT89S52单片机来对电路实施控制是十分高效的。
通过对程序的编写,可以随时根据实际需要改变电子钟的功能,使其具有可拓展性。
AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器,内置8KB可在线编程闪存。
在本课程设计中使用到的AT89S52主要特性如下:1)8K字节可擦写1000次的在线可编程ISP闪存2)全静态工作:0Hz ~24MHz3)256字节内部RAM4)32条可编程I/O线5)3个16位定时器/计数器6)8个中断源7)通过中断终止掉电方式8)看门狗定时器图二、AT89S52引脚图1.2 DS18B20一线总线数字式传感器DS18B20“一线总线”数字化温度传感器是DALLAS最新单线数字温度传感器,DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
温度继电器研究报告
温度继电器研究报告温度继电器研究报告一、简介温度继电器(Temperature Relay)是一种受温度变化触发的电动控制装置,其中包含一个温度传感器及一个电动开关装置,可按照一定的温度设定值,检测室内及外部温度,并把信息传回控制系统,由其决定是否要进行操作。
温度继电器的使用在于控制温度的变化范围,保持系统在适宜的温度范围内,有效的实现系统的温度自动控制。
二、应用温度继电器的广泛应用于某些精密蒸汽管系统、发动机加热系统、微波炉车内温度调节系统和机器人控制系统、汽车转向系统等机械系统中。
此外,温度继电器在食品冷冻技术、实验室仪器设备的精密控制,食品工业的贮存、清洗及加热技术、电子设备和新能源技术等领域也有应用。
三、工作原理温度继电器的工作原理是把温度变量转换成电信号,从而对开关装置进行控制。
它是通过温度传感器(一般为温度敏感元件)来感知温度并产生温度变量,再经过功率放大级及比较电路,把温度变量转换为电信号,进而控制电动开关装置;通过控制电动开关装置可以达到控制设定温度范围内的效果。
四、特点1、具有很强的温度控制能力:可在室温到高温拉进行温度控制;2、精度高:可实现±0.5℃以内的温度控制精度;3、抗干扰能力强:它可以有效抑制外界电场、振动等干扰;4、无燃烧可靠性:在确保可靠性的前提下,它完全不用组合燃烧受控手段,不会有火花风险;5、耐用性好:它在随机工况下具有很好的稳定性和连续性;6、安装灵活:它可以直接安装在一般场所,也可以安装在高温低温的环境中。
五、结论温度继电器是一种可靠的温度控制装置,具有高精度、高可靠性和良好的耐久性,能够实现高低温的控制,且外界电场、振动等干扰不易影响其工作,综上所述,温度继电器具有广泛的应用前景。
温湿度控制器(上下限继电器)设计报告
温湿度控制器设计报告本设计研究单片机数字温湿度控制器,通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据,用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要,要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好,抗干扰能力强,具有较高的应用价值。
一、性能特点●配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃--100℃,湿度测量范围0%RH—90%RH,可以满足一般需要。
若要求更宽测量范围,只需更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。
●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。
●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。
●配用EEPROM芯片A T24C04,使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。
●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。
●当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。
●配用三极管和继电器,可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等外部设备。
二、功能说明1、实时测量当前温度值和湿度值,在液晶屏动态显示。
2、可以显示当前允许温度范围,在液晶屏显示,如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。
3、可以显示当前允许湿度范围,在液晶屏显示,如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。
4、当温度低于温度下限时,低温报警灯亮,控制继电器动作。
5、当温度高于温度上限时,高温报警灯亮,控制继电器动作。
6、当湿度低于湿度下限时,低湿报警灯亮,控制继电器动作。
7、当湿度高于湿度上限时,高湿报警灯亮,控制继电器动作。
8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限,具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。
9、可以保存设置参数至EEPROM中,具体方法是按保存键,此时当前设置参数存盘,重新上电显示新的设置值。
如果不按保存键,所调整的设置参数只在此次运行有效,关电后恢复原先设定值。
电子技术课程设计报告---温度控制器设计报告
电子技术课程设计报告学院:自动化学院专业班级:自动化10-05班学生姓名:指导教师:完成时间:2012年7月9日成绩:评阅意见:评阅教师日期温度控制器设计报告一. 设计要求(1)、设计一个能控制周围环境温度的控制器。
(2)、画出温度控制器的电路图。
(3)、撰写课程设计说明书,要求:课题名称;设计任务及要求 附图及原理说明;二.设计的作用、目的设计一个可以控制所在环境温度的温度控制器,使周边环境温度控制在一个适度的范围内。
本实验的目的是应用所学的模拟和数字电子技术知识设计并熟练掌握相应的控制电路设计方法和思路,并且逐步将理论与生活实际相结合。
三.设计的具体实现1. 系统概述通过模拟温度感应部来提取周围环境的温度模拟信号,之后通过选择比较器来进行信号的筛选和传递,由控制部分对信号做出相应的反应,后控制开启关闭模拟温度调节系统开关以达到控制环境的温度的目的。
如图示结构所示:2.单元电路设计(或仿真)与分析模拟温度感应部应用滑动变阻器的调节阻值的功能来模仿热敏电阻等温度感应器件的相应作用。
同时模拟温度感应部 模拟温度调节开关 控制指示部分选择比较器调节时,效果比较直观,易于观察和分析。
因为知识简单的模拟,所以应用的器件较为简单。
75%R17Key = A6kΩ其功能主要用来产生温度感应信号。
并且可以通过调节阻值来模拟各个温度的反应信号,并输送到选择比较部分电路中。
选择比较器(LM324D )我们选用LM324D作为这部分的关键元件。
用U1A 作为比较器,来对信号进行第一步的采样,之后通过后两级的比较器,最终将感应信号传送到下一级的控制指示电路中LM324引脚图R1 2kΩ R22kΩR310kΩR42kΩR510kΩR9 2kΩR102kΩR112kΩR1210kΩR1310kΩR1410kΩVDD5VVDD5VU1ALM324D321141U1BLM324D561147U1CLM324D1091148U4PHOTO_TRANSISTOR_RATED选择比较部分示意图注:用光电三极管表示温度感应部控制与指示系统部分当温度适宜不需要升降温调节时,控制器的左端接入的是高电平,使三极管处于导通状态,则U3发光;当温度需要调节时,接入的是低电平,三极管处于截止状态,则U2发光,同时,集电极有电流流过,接于其上的温度控制开关部分开启,开始调节温度,直到温度适宜时,接入变为高电平。
继电器温度控制器设计
目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 课程设计主要设备和芯片 (1)2 总体设计和方案论证 (2)2.1 总体设计框图 (2)2.2 方案论证 (2)2.2.1控制电路的方案选择 (2)2.2.2测温电路方案的选择 (3)2.2.3软件算法方案选择 (3)3 硬件设计 (3)3.1 最小系统部分 (4)3.2 温度采集电路 (4)3.3 键盘、显示电路 (5)3.4 继电器执行控制电路 (6)3.5 串口与PC机通信电路 (7)4 软件设计与实现 (8)4.1 软件流程图 (8)4.2 控制算法PID (12)5 系统调试 (12)5.1 最小系统部分调试 (12)5.2 串口与上位机通信部分调试 (12)5.3 继电器部分调试 (12)5.4 测温部分调试 (13)6 PID参数整定 (13)7 测试数据和结果分析 (14)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)继电器温度控制器设计摘要在工农业生产和日常生活中,对温度的检测和控制有着非常重要的意义和实际应用。
而计算机控制系统的应用发展,使得科学研究、工农业生产、工艺时间的效率大大的提高本设计是一个基于AT89C52单片机的继电器自动水温控制系统,该系统具有实时显示、温度测量、温度设定功能并能根据设定值对环境温度进行调节实现控温的目的,控制算法基于数字PID算法。
温度测量范围从0~+100 ℃,温度控制范围为20℃~90℃,测量的精度为1℃,超调量小于5%,实验结果表明,本系统能较好地控制水温,满足我们的要求。
关键词:继电器;AT89C52;水温控制系统;PID引言随着人们生活水平的提高,对生活环境的要求也越来越高,家用电器越来越趋向于自动控制控制乃至于智能控制,针对目前家庭的实际需要,自动水温控制系统比较方便实用,本文就通过51系列单片机来实现一种自动控制水温控制系统的设计。
该系统能实时反映当前温度信息,通过液晶屏直观的显示给用户,用户可通过键盘自行设定温度,系统通过PID调节能使温度保持在预设定值。
模电课程设计设计报告--温度检测上下限报警电路
电子信息与工程专业模拟电子技术课程设计设计报告2011年7月模拟电子技术课程设计报告课设名称温度检测上下限报警电路学生姓名学号班级同组姓名指导教师叶晓燕2011 年 7月模拟电子技术课程设计报告1.设计课题:温度检测上下限报警电路2.课程设计目的:(1)巩固所学的相关理论知识;(2)实践所掌握的电子制作技能;(3)会运用multisim工具对所作出的理论设计进行模拟仿真测试,进一步完善理论设计(4)通过查阅手册和文献资料,熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用元器件的原则(5)掌握模拟电路的安装\测量与调试的基本技能,熟悉电子仪器的正确使用方法,能力分析实验中出现的正常或不正常现象(或数据)独立解决调试中所发生的问题(6)学会撰写课程设计报告(7)培养实事求是,严谨的工作态度和严肃的工作作风.(8)完成一个实际的电子产品;进一步提高分析问题、解决问题的能力3.系统知识介绍本设计的工作原理主要分为温度电压转换、信号调理及报警几部分。
本实验由于在仿真时,没有温敏电阻的实际模型,所以用滑动变阻器直接代替温敏电阻的功能进行试验。
本设计采用放大电路,将代替温敏电阻的滑动变阻器传送过来的电压进行放大,以便于观察。
双限报警部分是采用窗口比较器实现的,设定15℃和30℃对应的电压值为上下限阈值,输入电压与上下限值进行比较,若在这个范围之内,说明室温处于正常状态不警报,若温度低于15℃,则绿灯亮;若温度高于30℃,则红灯亮。
4.电路方案与系统、参数设计;(1)电路系统设计:§1温度电压信号采集首先,通过代替温敏电阻的滑动变阻器,模仿温度变化温敏电阻阻值的变化,温度升高,温敏电阻的阻值减小,也就是滑动变阻器的阻值减小,温度降低,温敏电阻的阻值增大,对应于滑动变阻器的阻值增大。
§2信号调理为了防止所传送的电压值达不到发光二极管的阈值电压,在电压信号传送的始端,加上一个信号放大电路,放大系数0 5.1 5.11v i V k A V k===,电压跟随器的使用,使输出电压稳定,提高带负载的能力。
室内温湿度控制系统报告
室内温湿度控制系统报告室内温湿度控制系统设计报告室内温湿度控制系统摘要本文利用89C52单片机设计一个温室大棚的温湿度检测控制系统对室内的温湿度进行检测控制并实时显示其中温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器通过89C52单片机的处理把温湿度值显示在1602A液晶上并实时判断温湿度值是否满足设定的温湿度范围若超出设定范围通过89C52启动温湿度控制系统达到恒温恒湿的目的关键字89C52DHT111602A液晶显示温湿度控制系统目录摘要 11本系统主要研究内容 311基本要求 31.2发挥部分 32 系统总体设计 321系统的组成 322系统的工作原理43 单元电路设计 631单片机系统设计632传感器的设计833 液晶显示装置设计934 光声报警系统与温湿度控制系统设计1235温湿度系统设计134 软件设计1441初始化模块 1442温湿度检测模块1443 温湿度判断控制模块1544 1602液晶显示模块 1545报警模块1546 系统整体软件程序165 系统测试166总结17参考文献17附录181本系统主要研究内容设计一个室内温湿度检测装置检测和显示室内的温度湿度并在温度湿度超过设置的范围是采取相应的措施使得温度达到设置的范围11 基本要求1采集温度传感器数据在显示器上显示室内的温度2采集湿度传感器数据在显示器上显示室内的湿度3可以通过按键来设定目标温度和湿度的范围12 发挥部分1当温度和湿度超过设置的范围时用蜂鸣器发出不同的声音报警并且用LED 灯指示是温度还是湿度超出了预设的范围2用两个电机模拟对温度和湿度的控制当温度和湿度超出设置范围时控制两个电机动作调节温度和湿度达到预设的范围电机1正转顺时针表示加热反转逆时针表示制冷电机2正转顺时针表示加湿反转逆时针表示干燥3用电机的转速表示控制作用的强弱程度并与温度湿度的偏差大小相关2 系统的总体设计21 系统的组成以单片机为控制核心采用温湿度测量通信技术控制技术等技术以温湿度传感器作为测量元件构成智能温湿度测量控制系统可分为温湿度测量电路显示电路声光报警电路温湿度控制电路选用的主要器件有 89C52温湿度传感器DHT111602A显示模块红绿白LED灯报警装置蜂鸣器等系统原理图22 系统的工作原理本系统以单片机89C52为核心数据采集传输显示报警都要通过单片机数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感器DHT11完成通过单片机把采集的数据显示在1602A上当采集的数据超出给定范围时有蜂鸣器实时报警并显示红灯提示并进行相应的控制处理在整个系统中采用了DHT11单总线技术单片机采用C 语言编程· 89C52作为中央控制装置负责中心运算和控制协调系统各个模块的工作·电机1反转实现系统的降温工作·电机1正转实现系统的加热工作·电机2正转实现系统的加湿工作·电机2反转实现系统的干燥工作·两盏灯报警模块负责系统的报警功能如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动报警灯在单片机的控制下有规律的闪烁同时报警模块发出报警声通知用户采取相应的措施系统工作流程图系统的工作流程图3 单元电路设计31 单片机系统设计经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计硬件系统是应用系统的基础软件系统设计的依据根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑选用STC89C52为主机满足上面的要求而且设计方便不需要再存储扩展STC89C52单片机概述STC89C52是一种低功耗高性能CMOS8位微控制器具8K在系统可编程Flash 存储器在单芯片上拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案具有以下标准功能8k字节Flash512字节RAM32位IO口线看门狗定时器内置4KB EEPROM810复位电路2个16位定时器计数器一个6向量2级中断结构全双工串行口另外STC8952可降至0Hz静态逻辑操作支持2种软件可选择节电模式空闲模式下CPU停止工作允许RAM定时器计数器串口中断继续工作掉电保护方式下RAM内容被保存振荡器被冻结单片机一切工作停止直到下一个中断或硬件复位为止最高运作频率35MHz6T12T可选相关参数工作电压55V~33V5V单片机8V~20V3V单片机工作频率范围0~40MHz相当于普通8051的0~80MHz实际工作频率可达48MHz 用户应用程序空间为8K字节片上集成512字节RAM 通用IO口32个复位后为P0P1P2P3是准双向口上拉P口是漏极开路输出作为总线扩展用时不用加上拉电阻作为IO 口用时需加上拉电阻ISP在系统可编程IAP在应用可编程无需专用编程器无需专用仿真器可通过串口RxDP30TxDP31直接下载用户程序数秒即可完成具有EEPROM功能具有看门狗功能共3个16位定时器计数器即定时器T0T1T2 10外部中断4路下降沿中断或低电平触发电路PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒11通用异步串行口UART还可用定时器软件实现多个UART 12工作温度范围-40~85℃工业级0~75℃商业级13PDIP封装89C532 传感器的设计DHT11产品概述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 针单排引脚封装连接方便特殊封装形式可根据用户需求而提供DHT11引脚说明VDD 供电3-55VDCDATA 串行数据单总线NC 空脚请悬空GND 接地电源负极33 液晶显示装置设计1602A是一种工业字符型液晶能够同时显示16x02即32个字符下图为1602A 模块尺寸图引脚接口说明VSS 电源地 9 D2 数据VDD 电源正极 10 D3 数据VL 液晶显示偏压11 D4 数据RS 数据命令选择12 D5 数据RW 读写选择13 D6 数据E 使能信号 14 D7 数据D0 数据 15 BLA 背光源正极D1 数据 16 BLK 背光源负极第1脚VSS为地电源第2脚VDD接5V正电源第3脚VL为液晶显示器对比度调整端接正电源时对比度最弱接地时对比度最高对比度过高时会产生鬼影使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚RS为寄存器选择高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器第5脚RW为读写信号线高电平时进行读操作低电平时进行写操作当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据第6脚E端为使能端当E端由高电平跳变成低电平时液晶模块执行命令第7~14脚D0~D7为8位双向数据线第15脚背光源正极第16脚背光源负极控制命令表1602液晶模块的读写操作屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的说明1为高电平0为低电平指令1清显示指令码01H光标复位到地址00H位置指令2光标复位光标返回到地址00H指令3光标和显示模式设置ID光标移动方向高电平右移低电平左移S屏幕上所有文字是否左移或者右移高电平表示有效低电平则无效指令4显示开关控制D控制整体显示的开与关高电平表示开显示低电平表示关显示C控制光标的开与关高电平表示有光标低电平表示无光标B控制光标是否闪烁高电平闪烁低电平不闪烁指令5光标或显示移位SC高电平时移动显示的文字低电平时移动光标指令6功能设置命令DL高电平时为4位总线低电平时为8位总线N低电平时为单行显示高电平时双行显示F 低电平时显示5x7的点阵字符高电平时显示5x10的点阵字符指令7字符发生器RAM地址设置指令8DDRAM地址设置指令9读忙信号和光标地址BF为忙标志位高电平表示忙此时模块不能接收命令或者数据如果为低电平表示不忙指令10写数据指令11读数据1602LCD的一般初始化复位过程延时15mS写指令38H不检测忙信号延时5mS以后每次写指令读写数据操作均需要检测忙信号写指令38H显示模式设置写指令08H显示关闭写指令01H显示清屏写指令06H显示光标移动设置写指令 0CH显示开及光标设置液晶显示原理读写操作时序如图13和图14所示读操作时序写操作时序34 光声报警系统与温湿度控制系统设计本系统采用绿白LED灯作为光报警提示当系统检测到的数据符合给定的要求时现场始终白绿灯不亮当系统检测到的数据不符合给定的要求时根据情况温度超限白灯亮湿度超限绿灯亮报警提示本系统采用蜂鸣器作为声报警提示当系统检测到的数据符合给定的要求时现场没有蜂鸣器报警提示当系统检测到的数据不符合给定的要求时现场蜂鸣器报警提示光声报警系统电路图35 温湿度控制系统本系统温湿度控制系统主要组成有电机1和电机2当系统检测到的数据不符合给定的要求时系统启动温湿度控制系统实现恒温恒湿的目的·电机1反转实现系统的降温工作·电机1正转实现系统的加热工作·电机2正转实现系统的加湿工作·电机2反转实现系统的干燥工作温湿度检测电路温湿度控制电路4 软件系统设计本系统软件系统设计包括系统初始化模块温湿度检测模块1602LCD显示模块报警模块温湿度判断控制模块系统软件总体流程图系统流程图41 初始化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com 单片机初始化以及各种引脚定义com 1602液晶初始化及工作方式com 系统进入正常工作状态42 温湿度检测模块温湿度检测模块是本系统中的核心模块之一它负责完成温度和湿度的测量及模拟量转换为数字量的全过程这也是它为什么重要的原因数字式温湿度传感器DTH11直接把检测到的模拟量转化为数字量送给单片机在经过单片机的处理把温湿度值显示在1602液晶上温湿度传感器的精确度值直接影响到整个系统的检测与控制所以本系统采用数字式温湿度传感器DTH11采集温室内的温湿度43 温湿度判断控制模块温湿度判断控制模块也是系统的核心模块之一所谓判断控制模块就是对当前温室内的实际温湿度与给定的温湿度范围进行比较先进行判断然后再进行控制控制模块是决定系统将要进行什么工作的如温度高于上限时需要降温低于下限时需要升温如湿度高于上限时需要降湿低于下限时需要増湿同时还要启动警报等等温湿度判断控制部分的程序整体思路如图温湿度判断控制程序整体思路44 1602液晶显示模块本系统采用1602液晶显示温湿度值当系统刚开始上电时1602液晶不显示任何数据等待DTH11的监测数据双行显示在1602液晶上第一行显示T--C第二行显示H --45 报警模块报警模块具备两项功能即为报警灯和声音报警报警灯模块是完成LED有规律的闪烁以便从视觉上提醒用户LED是由单片机控制2个双色LED灯组成的其转换规律为1 系统温湿度值在给定的范围时绿色LED亮2 系统温湿度值超出给定的范围时白色LED亮在LED灯转换的同时声音报警也会同时启动可采用延时的方式来延长声音报警的声音46 系统整体软件程序见附录5系统测试整个软件通过C语言编程现在keilC51集成开发环境下将程序写出来并进行编译调试调试通过后会生成HEX文件具体过程为新建一个工程然后在新建一个C语言程序并把新建的C语言程序添加到工程中然后编译工程编译后就会生成HEX文件HEX文件就是要下载到单片机中的程序文件1点击Project菜单选择下拉菜单中的NEW Project工程名用test1表示保存文件2选择所要的单片机我们选择Ateml公司的AT89C513在工程中创建新的程序文件现在编写程序我们先编写一个单片机IO口控制LED灯闪烁的程序includesbit p1 p10unsigned int avoid maina 5000p1 0while a--a 5000p1 1while a--这段程序是用单片机的P10口控制小灯闪烁编译然后将HEX文件下载到单片机中运行程序观察LED灯的点亮情况当运行程序后LED灯闪烁说明编译的程序正确当简单的程序正确就可以慢慢的加深难度开始编写温湿度控制程序在这里就不在写了见附表将写好的程序编译好无错后下载到单片机运行软件观察程序运行情况进行优化改进6结论虽然这个设计做的比较简单但能完成给定的设计内容很多东西考虑的不是很细也有一些特别情况没有做但是用了很多精力用来完成这个设计鉴于个人水平和时间的关系所以并没有把自己当初设想的所有情况都考虑进去这两个星期的设计让我学会的很多觉得自己学的太少还有很多需要认真学习学无止境所以要更努力参考文献[1]林国汉基于单片机的温度控制系统设计[J]微计算机信息200925 21~24[2]易顺明基于单片机的大棚温湿度控制系统设计[J]现代电子技术20117 7~15[3]张毅刚单片机原理及应用[M]北京高等教育出版社200812~106[4] Atmel Atmel 89C51 Microcontrollers Hardware Manual2010 35~98[5]陈桂友柴远斌单片机应用技术[M]北京机械工业出版社200810~88[6]熊诗波机械工程测试技术基础[M]4版北京机械工业出版社2008 60~102[7]张新荣[J]工业控制计算机[8]夏晓南基于单片机的温箱温度和湿度的控制[J]现代电子技术2008 5 6~12[9]com[M]7版北京高等教育出版社200834~80附录includeincludeincludevoid dangqianzhivoid read_wsddefine uchar unsigned char 定义无符号字符型define uint unsigned int 定义无符号整型typedef unsigned char unint8 定义无符号字节型typedef unsigned char unint16 定义无符号字型sbit en1 P16 L298的Enable Asbit en2 P11 L298的Enable Bsbit IN1 P12 L298的Input 1sbit IN2 P13 L298的Input 2sbit IN3 P14 L298的Input 3sbit IN4 P15 L298的Input 4uchar t 0 中断计数器uchar m1 0 电机1速度值uchar m2 0 电机2速度值uchar tmp1tmp2 电机当前速度值sbit wsd P10 DHT11数据接受sbit s1 P30 按键s1sbit s2 P31 按键s2sbit s3 P32 按键s3sbit s4 P33 按键s4sbit s5 P36 按键s5sbit rs P37sbit fm P23 蜂鸣器接口sbit led1 P24 温度警报灯sbit led2 P25 湿度警报灯sbit lcden P34 液晶使能端sbit lcdrs P35 液晶数据命令选择端sbit dula P26 段选端sbit wela P27 位选端uchar code table[] "T" 温度uchar code table1[] "H" 湿度uchar code table2[] "FW" 温度范围uchar code table3[] "FW" 湿度范围uchar code table4[] 0x300x310x320x330x340x350x360x370x380x39 uchar code table5[] "0"uchar code table6[] "C"uchar numnum1s1numdiwengaowendishigaoshiunint8 RHRLTHTLCK_dataunint8 TH_tempTL_tempRH_tempRL_tempCK_tempunint8 com_datauntemptempunint8 respondchar piancha1piancha2piancha3piancha4void delay uint z 延时函数1ms为单位uint xyfor x zx 0x--for y 110y 0y--void write_com uchar com 液晶写命令函数lcdrs 0P0 comdelay 5lcden 1delay 5lcden 0void write_data uchar date 液晶写数据函数lcdrs 1P0 datedelay 5lcden 1delay 5lcden 0void motor1 char speed1 电机1read_wsddangqianzhim1 abs speed1void motor2 char speed2 电机2read_wsddangqianzhim2 abs speed2void initdiwen 0gaowen 0dishi 0gaoshi 0TMOD 0x02 设定T0的工作模式为2TH0 0x9B 装入定时器的初值TL0 0x9BEA 1 开中断ET0 1 定时器0允许中断TR0 0rs 0dula 0wela 0s1num 0num1 0lcden 0write_com 0x38 设置16X2显示5X7点阵8位数据接口write_com 0x0f 设置开显示不显示光标write_com 0x06 写一个字符后地址指针加1write_com 0x01 显示清零数据指针清write_com 0x80 设置显示初始坐标void timer0 interrupt 1 T0中断服务程序if t 0 1个PWM周期完成后才会接受新数值tmp1 m1tmp2 m2if t tmp1en1 1elseen1 0 产生电机1的PWM信号if t tmp2en2 1elseen2 0 产生电机2的PWM信号tif t 100t 0read_wsddangqianzhi1个PWM信号由100次中断产生if s5 0TR0 0en1 0en2 0void keyscan 按键扫描函数if s1 0delay 5if s1 0s1numwhile s1if s1num 1write_com 0x800x4fwrite_com 0x0fif s1num 2write_com 0x800x4cwrite_com 0x0fif s1num 3write_com 0x800x0fwrite_com 0x0fif s1num 4write_com 0x800x0cwrite_com 0x0fif s1num 5s1num 0write_com 0x0cif s1num 0if s2 0delay 5if s2 0while s2if s1num 1gaoshiwrite_com 0x800x4ewrite_datatable4[gaoshi10]write_com 0x800x4fwrite_datatable4[gaoshi10]write_com 0x800x4fif s1num 2dishiwrite_com 0x800x4bwrite_datatable4[dishi10]write_com 0x800x4cwrite_datatable4[dishi10]write_com 0x800x4cif s1num 3gaowenwrite_com 0x800x0ewrite_datatable4[gaowen10]write_com 0x800x0fwrite_datatable4[gaowen10]write_com 0x800x0fif s1num 4diwenwrite_com 0x800x0bwrite_datatable4[diwen10]write_com 0x800x0cwrite_datatable4[diwen10]write_com 0x800x0cif s3 0delay 1if s3 0while s3if s1num 1gaoshi--write_com0x800x4ewrite_datatable4[gaoshi10]write_com0x800x4fwrite_datatable4[gaoshi10]write_com0x800x4fif s1num 2dishi--write_com 0x800x4bwrite_data table4[dishi10]write_com 0x800x4cwrite_data table4[dishi10]write_com 0x800x4cif s1num 3gaowen--write_com 0x800x0ewrite_data table4[gaowen10]write_com 0x800x0fwrite_data table4[gaowen10]write_com 0x800x0fif s1num 4diwen--write_com 0x800x0bwrite_data table4[diwen10]write_com 0x800x0cwrite_data table4[diwen10]write_com 0x800x0cif s4 0delay 1if s4 0s1num 0num1 0write_com 0x0cTR0 0en1 1en2 1void delay_usunint8 ii--i--i--i--i--i--char receiveunint8 icom_data 0for i 0i 7irespond 2while wsd responddelay_usdelay_usdelay_usif wsdtemp 1respond 2while wsd respondelsetemp 0com_data 1 左移后赋值为1 com_data temp 按位或后赋值com_data com_datatempreturn com_datavoid read_wsd 湿度读取子程序wsd 0 主机拉低18msdelay 18wsd 1 DATA总线由上拉电阻拉高主机延时20usdelay_usdelay_usdelay_usdelay_uswsd 1 主机设为输入判断从机响应信号if wsd 判断DHT11是否有低电平响应信号如不响应则跳出响应则向下运行respond 2while wsd respond 判断DHT11发出 80us 的低电平响应信号是否结束respond 2while wsdrespond 判断从机是否发出80us 的高电平如发出则进入数据接收状态RH_temp receive 数据接收状态RL_temp receiveTH_temp receiveTL_temp receiveCK_temp receivewsd 1untemp RH_tempRL_tempTH_tempTL_temp 数据校验 if untemp CK_tempRH RH_temp 湿度高8位RL RL_temp 湿度低8位TH TH_temp 温度高8位 TL TL_temp 温度低8位CK_data CK_temp 数据校检位void xianshiwrite_com 0x80 给液晶写入数据for num 0num 2numwrite_data table[num]delay 5delay 5write_com 0x800x04for num 0num 2numwrite_data table5[num]delay 5write_com 0x800x06write_data table6[2]write_com 0x800x40for num 0num 2numwrite_data table1[num]delay 5write_com 0x800x44for num 0num 2numwrite_data table5[num]delay 5write_com 0x800x46write_data table6[1]delay 5write_com 0x800x08for num 0num 3numwrite_data table2[num]delay 1void xiefanweiwrite_com 0x800x0Bwrite_data table4[diwen10]delay 1write_com 0x800x0cwrite_data table4[diwen10]delay 1write_com 0x800x0dwrite_data table6[0]delay 1write_com 0x800x0ewrite_data table4[gaowen10]delay 1write_com 0x800x0fwrite_data table4[gaowen10]delay 1write_com 0x800x48for num 0num 3numwrite_data table3[num]delay 1write_com 0x800x4Bwrite_data table4[dishi10]delay 1write_com 0x800x4cwrite_data table4[dishi10]delay 1write_com 0x800x4dwrite_data table6[0]delay 1write_com 0x800x4ewrite_data table4[gaoshi10]delay 1write_com 0x800x4fwrite_data table4[gaoshi10]delay 1void dangqianzhiwrite_com 0x800x02write_data table4[TH10]delay 1write_com 0x800x03write_data table4[TH10]delay 1write_com 0x800x42write_data table4[RH10]delay 1write_com 0x800x43write_data table4[RH10]write_com 0x0cvoid jingbao1 温湿度低于下限while TH diwen RH dishiread_wsddangqianzhiif s5 0TH diwenRH dishiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 50fm 1delay 50led1 0delay 50led1 1delay 50led2 0delay 50led2 1delay 50piancha1 diwen-THif piancha1 1piancha1 3piancha1 30else if piancha1 3piancha1 6piancha1 40else if piancha1 6piancha1 10piancha1 60elsepiancha1 80delay 5motor1 piancha1delay 2IN1 0IN2 1piancha2 dishi-RHdelay 5if piancha2 1piancha2 5piancha2 30else if piancha2 5piancha2 10piancha2 40else if piancha2 10piancha2 20piancha1 60elsepiancha1 80delay 2motor2 piancha2delay 2IN3 0IN4 1void jingbao2 温度低于下限while TH diwen RH dishi RH gaoshiread_wsddangqianzhiif s5 0TH diwenRH dishiRH gaoshiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 10fm 1delay 10led1 0delay 50led1 1delay 50piancha1 diwen-THdelay 10if piancha1 1piancha1 3piancha1 30else if piancha1 3piancha1 6piancha1 40else if piancha1 6piancha1 10piancha1 60elsepiancha1 80delay 10motor1 piancha1delay 1IN1 0IN2 1void jingbao3 温度低于下限湿度高于上限while TH diwen RH gaoshiread_wsddangqianzhiif s5 0TH diwenRH gaoshiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 50fm 1delay 50led1 0delay 50led1 1delay 50led2 0delay 50led2 1delay 50piancha1 diwen-THdelay 10if piancha1 1piancha1 3piancha1 30else if piancha1 3piancha1 6piancha1 40else if piancha1 6piancha1 10piancha1 60elsepiancha1 80delay 2motor1 piancha1delay 2IN1 0IN2 1piancha3 RH-gaoshidelay 5if piancha3 1piancha3 5piancha3 30else if piancha3 5piancha3 10piancha3 40else if piancha3 10piancha3 20piancha3 60elsepiancha3 80delay 2motor2 piancha3IN3 1IN4 0void jingbao4 湿度低于下限while TH diwen TH gaowen RH dishiread_wsddangqianzhiif s5 0TH diwenTH gaowenRH dishiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 100fm 1delay 100led2 0delay 50led2 1delay 50piancha2 dishi-RHdelay 5if piancha2 1piancha2 5piancha2 30else if piancha2 5piancha2 10piancha2 40else if piancha2 10piancha2 20piancha2 60elsepiancha2 80motor2 piancha2IN3 0IN4 1void jingbao5 湿度高于上限while TH diwen TH gaowen RH gaoshiread_wsddangqianzhiif s5 0TH diwenTH gaowenRH gaoshiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 100fm 1delay 100led2 0delay 50led2 1delay 50piancha3 RH-gaoshidelay 5if piancha3 1piancha3 5piancha3 30else if piancha3 5piancha3 10piancha3 40else if piancha3 10piancha3 20piancha3 60elsepiancha3 80delay 1motor2 piancha3delay 1IN3 1IN4 0void jingbao6 温度高于上限湿度低于下限while TH gaowen RH dishiread_wsddangqianzhiif s5 0TH gaowenRH dishiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 50fm 1delay 50led1 0delay 50led1 1delay 50led2 0delay 50led2 1delay 50piancha4 TH-gaowenif piancha4 1piancha4 3piancha4 30else if piancha4 3piancha4 6 piancha4 40else if piancha4 6piancha4 10 piancha4 60elsepiancha4 80delay 4motor1 piancha4delay 1IN1 1IN2 0piancha2 dishi-RHif piancha2 1piancha2 5piancha2 30else if piancha2 5piancha2 10piancha2 40else if piancha2 10piancha2 20piancha2 60elsepiancha2 80delay 1motor2 piancha2IN3 0IN4 1void jingbao7 温度高于上限while TH gaowen RH dishi RH gaoshiread_wsddangqianzhiif s5 0TH gaowenRH dishiRH gaoshiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 10fm 1delay 10led1 0delay 50led1 1delay 50piancha4 TH-gaowenif piancha4 1piancha4 3piancha4 30else if piancha4 3piancha4 6piancha4 40else if piancha4 6piancha4 10piancha4 60elsepiancha4 80motor1 piancha4delay 1IN1 1IN2 0void jingbao8 温湿度高于上限while TH gaowen RH gaoshiread_wsddangqianzhiif s5 0TH gaowenRH gaoshiTR0 0en1 0en2 0breakfm 0delay 50fm 1delay 50led1 0delay 50led1 1delay 50led2 0delay 50led2 1delay 50piancha4 TH-gaowenif piancha4 1piancha4 3piancha4 30else if piancha4 3piancha4 6piancha4 40else if piancha4 6piancha4 10piancha4 60elsepiancha4 80motor1 piancha4IN1 1IN2 0piancha3 RH-gaoshiif piancha3 1piancha3 5piancha3 20else if piancha3 5piancha3 10piancha3 40else if piancha3 10piancha3 20piancha3 60elsepiancha3 80motor2 piancha3IN3 1IN4 0void maininitxianshixiefanweiwhile 1read_wsddangqianzhiif s5 0breakwhile 1num1 0if s5 0delay 5TR0 0en1 0en2 0IN1 0IN2 0IN3 0IN4 0if s5 0while s5num1while num1 0TR0 0en1 0en2 0IN1 0IN2 0IN3 0IN4 0fm 1led1 1led2 1keyscan if num1 0while 1if s5 0TR0 0en1 0en2 0breakread_wsddangqianzhikeyscanif TH diwenTH gaowen RH dishiRH gaoshiTR0 0en1 0en2 0if TH diwen RH dishijingbao1。
室内温湿度控制系统报告汇总
室内温湿度控制系统设计报告新电八队室内温湿度控制系统摘要:本文利用89C52单片机设计一个温室大棚的温湿度检测控制系统,对室内的温湿度进行检测控制并实时显示。
其中温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器,通过89C52单片机的处理把温湿度值显示在1602A液晶上。
并实时判断温湿度值是否满足设定的温湿度范围,若超出设定范圉,通过89C52启动温湿度控制系统,达到恒温恒湿的目的。
关键字:89C52; DHT11; 1602A液晶显示;温湿度控制系统目录摘要 (1)1本系统主要研究内容 (3)基本要求 (3)1. 2发挥部分 (3)2系统总体设计 (3)系统的组成 (3)系统的工作原理 (4)3单元电路设计 (6)单片机系统设计 (6)传感器的设计 (8)液晶显示装置设计 (9)光声报警系统与温湿度控制系统设计................................ 错误!未定义书签。
温湿度系统设计 (13)4软件设计 (14)初始化模块 (14)温湿度检测模块 (14)温湿度判断控制模块 (15)1602液晶显示模块 (15)报警模块 (15)系统整体软件程序 (16)5系统测试 (16)6总结 (17)参考文献: (17)附录 (18)1本系统主要研究内容设计一个室内温湿度检测装置,检测和显示室内的温度、湿度,并在温度、湿度超过设置的范围是采取相应的措施,使得温度达到设置的范围。
基本要求(1)采集温度传感器数据,在显示器上显示室内的温度。
(2)采集湿度传感器数据,在显示器上显示室内的湿度。
(3)可以通过按键来设定LI标温度和湿度的范围。
发挥部分(1)当温度和湿度超过设置的范圉时用蜂鸣器发出不同的声音报警,并且用LED灯指示是温度还是湿度超出了预设的范围。
(2)用两个电机模拟对温度和湿度的控制,当温度和湿度超出设置范圉时控制两个电机动作,调节温度和湿度达到预设的范围。
电机1正转(顺时针)表示加热,反转(逆时针)表示制冷。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
温湿度控制器设计报告本设计研究单片机数字温湿度控制器,通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据,用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要,要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好,抗干扰能力强,具有较高的应用价值。
一、性能特点●配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃--100℃,湿度测量范围0%RH—90%RH,可以满足一般需要。
若要求更宽测量范围,只需更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。
●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。
●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。
●配用EEPROM芯片A T24C04,使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。
●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。
●当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。
●配用三极管和继电器,可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等外部设备。
二、功能说明1、实时测量当前温度值和湿度值,在液晶屏动态显示。
2、可以显示当前允许温度范围,在液晶屏显示,如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。
3、可以显示当前允许湿度范围,在液晶屏显示,如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。
4、当温度低于温度下限时,低温报警灯亮,控制继电器动作。
5、当温度高于温度上限时,高温报警灯亮,控制继电器动作。
6、当湿度低于湿度下限时,低湿报警灯亮,控制继电器动作。
7、当湿度高于湿度上限时,高湿报警灯亮,控制继电器动作。
8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限,具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。
9、可以保存设置参数至EEPROM中,具体方法是按保存键,此时当前设置参数存盘,重新上电显示新的设置值。
如果不按保存键,所调整的设置参数只在此次运行有效,关电后恢复原先设定值。
三、硬件设计1、设计框图本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。
图1 温湿度控制器方框图图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度,在液晶屏上即时显示。
液晶屏上同时可以显示温湿度上下限值,该上下限设置值保存外外部EEPROM存储器中,掉电不失,并且可以通过四只按键上调或下调。
当温度或湿度值超过上下限值时,报警信号点亮相应报警灯。
同时该报警信号通过三极管驱动继电器,以控制外部风机或加热器。
2、温湿度传感器器及检测电路图2 DHT11温湿度传感器外型及管脚DHT11温湿度传感器外型及管脚如图2所示。
其中电源引脚的供电电压为3.5--5.5V。
传感器上电后,要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。
电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。
DHT11典型应用电路如图3所示,其连接电路简单,只需要占用控制器一个I/O 口即可完成上下位的连接。
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3 DHT11典型应用电路DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式,即单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。
其数据包由5Byte(40Bit)组成。
一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式如表一:表1 DHT11数据格式3、单片机电路(1) STC89C52 单片机特点●增强型 8051 CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051;●工作电压: 5.5V - 3.5V(5V单片机);●工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051的 0~80MHz;●用户应用程序空间 4K//8K/16k/32K/64K字节;●片上集成1280字节 RAM;●通用I/O口(32/36个),复位后为准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口);●ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器/仿真器。
●每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过120mA;●可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片;●有EEPROM功能;●看门狗;●内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地);●时钟源:外部高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器;●用户在下载用户程序时,可选择是使用内部R/C 振荡器还是外部晶体/时钟;●常温下内部R/C 振荡器频率为:5.0V 单片机为: 11MHz ~ 17MHz;●共4个16位定时器,两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1,没有定时器2,但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器,再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器;●外部中断I/O口4路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块,Power Down模式可由外部中断唤醒;●通用全双工异步串行口(UART) ;●工作温度范围:-40 ~ +85℃(工业级) / 0 ~ 75℃(商业级) ;封装:PDIP-40, PLCC-44。
(2) STC89C52 单片机管脚及封装STC89C52 单片机有多种封装形式,本设计中选用40DIP封装,其管脚定义如图4所示。
其最小应用系统如图5所示。
图4 STC89C52 管脚图图5 单片机最小系统(4) 单片机电路由STC89C52组成的温湿度控制器单片机系统原理图如图6所示。
图中DATA引脚为温湿度传感器单总线引脚,单片机通过该引脚和传感器通信,读取温湿度数据。
K1、K2、K3、K4为四只调节按键,分别为设置键、上调键、下调键和保存键,用以调整温湿度上下限值并保存数据。
L2、L3、L4、L5为四只报警灯,其中L2为低温报警,L3为高温报警,L4为低湿报警,L5为高湿报警。
图6 单片机系统原理图4、显示电路显示部分采用SMC 1602液晶屏进行数据显示,其主要技术参数为:表2 液晶屏技术指标接口信号说明如表3所示。
表3 液晶屏接口信号说明与单片机接口电路如图7所示。
图7 LCD与单片机接口电路5、温湿度上限存储温湿度阈值存储在EEPROM芯片AT24C04中,并可以通过K1—K4按键调节并保存,其中K1、K2、K3、K4分别为设置键、上调键、下调键和保存键。
AT24C04是IIC芯片,其电路如图8所示。
图8 EEPROM存储电路6、继电器驱动电路当温湿度数据超过正常范围时,单片机发出继电器动作信号。
该低电平信号通过三极管方法,驱动继电器线圈得电,继电器结点动作。
该结点可以控制空调、加热器、抽风机等电器,以控制温湿度范围。
具体电路如图9所示。
图9 继电器电路四、Portel电路图设计Protel是目前国内最流行的通用EDA软件,它是将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个实用工具软件组合后构成的EDA工作平台,是第一个将EDA软件设计成基于Windows的普及型产品。
它集成了软件界面、仿真功能和PLD设计和信号完整性分析,在此基础上Protel 99SE又增加了一些新的功能,用户使用更加方便灵活。
Protel的功能十分强大,在电子电路设计领域占有极其重要的地位。
它以其强大功能和实用性,逐渐获得广大硬件设计人员的青睐,是目前众多EDA设计软件中用户最多的产品之一。
Protel软件组成Protel软件主要由电路原理图设计模块、印制电路板设计模块(PCB设计模块)、电路信号仿真模块和PLD逻辑器件设计模块等组成,各模块具有强大的功能,可以很好的实现电路设计与分析。
(1) 原理图设计模块(Schematic模块)电路原理图是表示电气产品或电路工作原理的重要技术文件,电路原理图主要由代表各种电子器件的图形符号、线路和结点组成。
图4.1所示为一张电路原理图。
该原理图是由Schematic模块设计完成的。
Schematic 模块具有如下功能:丰富而灵活的编辑功能、在线库编辑及完善的库管理功能、强大的设计自动化功能、支持层次化设计功能等。
(2) 印制电路板设计模块(PCB设计模块)印制电路板(PCB)制板图是由电路原理图到制作电路板的桥梁。
设计了电路原理图后,需要根据原理图生设计成印制电路板的制板图,然后在根据制板图制作具体的电路板。
印制电路板设计模块具有如下主要功能和特点:可完成复杂印制电路板(PCB)的设计;方便而又灵活的编辑功能;强大的设计自动化功能;在线式库编辑及完善的库管理;完备的输出系统等。
(3) 电路信号仿真模块电路信号仿真模块是一个功能强大的数字/模拟混合信号电路仿真器,能提供连续的模拟信号和离散的数字信号仿真。
它运行在Protel的EDA/Client集成环境下,与Protel Advanced Schematic原理图输入程序协同工作,作为Advanced Schematic的扩展,为用户提供了一个完整的从设计到验证仿真设计环境。
在Protel中进行仿真,只需从仿真用元器件库中放置所需的元器件,连接好原理图,加上激励源,然后单击防真按钮即可自动开始。
五、软件编程1、软件流程图本设计软件主程序流程图如图13所示。
图13 主程序流程图2、主程序下面介绍main.c主程序编写,其他程序略。
(1) 头文件和一些宏定义#include <reg52.h>#include "1602.h"#include "dht.h"#include "2402.h"(2) 管脚定义//定义三个LED灯sbit L2=P1^3;sbit L3=P1^4;sbit L4=P1^5;sbit L5=P1^6;sbit Key_SET = P3^2; //设置键sbit Key_UP= P3^3; //加键sbit Key_DOWN = P3^4; //减键sbit Key_SA VE = P3^5; //保存键sbit Relay = P2^0;(3) 常量、变量定义//定义标识volatile bit FlagStartRH = 0; //开始温湿度转换标志volatile bit FlagKeyPress = 0; //有键按下//定义温湿度传感器用外部变量extern U8 U8FLAG,k;extern U8 U8count,U8temp;extern U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;extern U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;extern U8 U8comdata;extern U8 count, count_r;U16 temp;S16 temperature, humidity;S16 idata TH, TL, HH, HL; //温度上限和湿度上限char * pSave;U8 keyvalue, keySET, keySA VE, keyUP, keyDOWN;//定义变量U16 RHCounter;U8 FlagSet,hide;(4) 各子程序//数据初始化void Data_Init(){RHCounter = 0;L2 = 1;L3 = 1;L4 = 1;TH = 40;TL = 20;HH = 85;HL = 20;keyvalue = 0;keySET = 1;keySA VE = 1;keyUP = 1;keyDOWN = 1;FlagSet = 0;hide = 0;}//定时器0初始化void Timer0_Init(){ET0 = 1; //允许定时器0中断TMOD = 1; //定时器工作方式选择TL0 = 0x06;TH0 = 0xf8; //定时器赋予初值TR0 = 1; //启动定时器}//定时器0中断void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0{TL0 = 0x06;TH0 = 0xf8; //定时器赋予初值RHCounter ++;//设闪烁标志if (RHCounter>400) hide = 0;else hide = 1;//每2秒钟启动一次温湿度转换if (RHCounter >= 800){FlagStartRH = 1;RHCounter = 0;}}//存入设定值、void Save_Setting(){pSave = (char *)&TL; //地址低位对应低8位,高位对应高8位wrteeprom(0, *pSave); //存温度上限值TH低8位DELAY(500);pSave ++;wrteeprom(1, *pSave); //存温度上限值TH高8位DELAY(500);pSave = (char *)&TH;wrteeprom(2, *pSave); //存温度下限值TL低8位DELAY(500);pSave ++;wrteeprom(3, *pSave); //存温度下限值TL高8位DELAY(500);pSave = (char *)&HL; //地址低位对应低8位,高位对应高8位wrteeprom(4, *pSave); //存湿度上限值HH低8位DELAY(500);pSave ++;wrteeprom(5, *pSave); //存湿度上限值HH高8位DELAY(500);pSave = (char *)&HH;wrteeprom(6, *pSave); //存湿度下限值HL低8位DELAY(500);pSave ++;wrteeprom(7, *pSave); //存湿度下限值HL高8位DELAY(500);}//载入设定值、void Load_Setting(){pSave = (char *)&TL;*pSave++ = rdeeprom(0);*pSave = rdeeprom(1);pSave = (char *)&TH;*pSave++ = rdeeprom(2);*pSave = rdeeprom(3);pSave = (char *)&HL;*pSave++ = rdeeprom(4);*pSave = rdeeprom(5);pSave = (char *)&HH;*pSave++ = rdeeprom(6);*pSave = rdeeprom(7);if ((TL>99)||(TL<0)) TL = 20;if ((TH>99)||(TH<0)) TH = 40;if ((HL>99)||(HL<0)) HH = 20;if ((HH>99)||(HH<0)) HH = 85;}void KeyProcess(uint num){//键盘设置功能:通过设置键和加、减键修改当前设置,只有按下保存键才存盘,否则掉电不保存。