基于单片机的土壤温湿度控制系统设计
基于单片机的土壤温湿度检测计设计设计
基于单片机的土壤温湿度检测计设计设计土壤温湿度检测是农业生产中常见的一个问题，可以帮助农民掌握土壤中的环境条件，从而更好地管理农作物的生长环境，提高农作物产量。
本文将基于单片机设计一个土壤温湿度检测计，在介绍设计方案之前，我们先来了解一下土壤温湿度检测的原理和要解决的问题。
1.土壤温湿度检测原理土壤温湿度检测的原理主要是利用温湿度传感器测量土壤温湿度的值。
温湿度传感器通常是通过变化的电阻来测量温湿度的。
当温湿度发生变化时，传感器内部的电阻也会发生相应的变化。
通过连接到单片机的模拟输入引脚，可以将传感器的输出电压转化为数字信号，从而获取温湿度的数值。
2.设计方案基于以上原理，我们可以设计一个基于单片机的土壤温湿度检测计。
设计主要包括以下几个部分：2.1 单片机选择：单片机是控制整个系统的核心部件。
在选择单片机时，首先要考虑单片机的性能和资源是否足够满足我们的需求。
同时，还要考虑单片机的价格和易用性。
常用的单片机有STM32系列和Arduino等。
我们可以根据具体需求选择适合的单片机。
2.2传感器选择：温湿度传感器是关键的部件。
我们可以选择适用于土壤温湿度检测的传感器，如DHT11或DHT22、传感器的选择要考虑到准确性、精度和稳定性等因素。
2.3电路设计：电路设计是整个系统的基础。
首先需要根据所选择的单片机和传感器，设计合适的电路连接，包括连接单片机的引脚、传感器的引脚和其他组件的引脚。
其次，还要设计相应的电源电路，以提供所需的电压和电流。
2.4 程序设计：程序设计是实现功能的关键。
通过编程，我们可以将传感器的输出信号转换为温湿度数值，并将其显示在LCD屏幕上。
在程序设计时，我们可以使用相应的编程语言，如C语言或Python等，根据单片机型号和开发环境选择合适的编译器和开发工具。
3.功能扩展除了基本的土壤温湿度检测功能，我们还可以对设计进行功能扩展，提供更多的便利和实用性：3.1数据存储：设计一个存储功能，可以将土壤温湿度数值存储到存储器中，以便后期分析和比较。
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》范文
《基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》篇一一、引言随着科技的快速发展，智能家居的概念日益深入人心。
温湿度控制系统作为智能家居的核心部分，在工业生产、家居环境调节以及农业生产等领域都有广泛应用。
近年来，以单片机为核心控制器的温湿度控制系统已成为行业发展的热点。
本文旨在探讨基于单片机的温湿度控制系统的研究进展以及实际应用情况。
二、温湿度控制系统概述温湿度控制系统是一种通过传感器实时监测环境中的温度和湿度，并通过单片机等控制器对环境进行调节的智能系统。
该系统可以实现对环境的精确控制，提高环境舒适度，降低能耗，提高工作效率。
三、基于单片机的温湿度控制系统研究1. 硬件设计基于单片机的温湿度控制系统主要由传感器、单片机、执行器等部分组成。
传感器负责实时监测环境中的温度和湿度，单片机负责接收传感器数据并做出相应处理，执行器则根据单片机的指令进行环境调节。
在硬件设计方面，需要选择合适的传感器和执行器，以及设计合理的电路和布局，以确保系统的稳定性和可靠性。
2. 软件设计软件设计是温湿度控制系统的核心部分。
在软件设计中，需要根据实际需求设计合理的控制算法和程序，实现对环境温度和湿度的精确控制。
同时，还需要考虑系统的实时性、稳定性和可靠性等因素。
此外，还需要对系统进行调试和优化，以提高系统的性能和用户体验。
四、基于单片机的温湿度控制系统的应用1. 工业生产在工业生产中，温湿度控制系统的应用非常广泛。
例如，在制药、食品加工等行业中，需要对生产环境的温度和湿度进行精确控制，以保证产品的质量和安全。
基于单片机的温湿度控制系统可以实现对生产环境的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。
2. 家居环境调节随着智能家居的普及，基于单片机的温湿度控制系统在家庭环境调节方面的应用也越来越广泛。
通过安装温湿度传感器和执行器，可以实现对家庭环境的实时监测和控制，提高居住舒适度。
同时，还可以通过手机APP等智能设备进行远程控制和监控。
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。
基于单片机的花盆土壤湿度控制系统设计
基 于单 片机 的花盆 土壤湿度控 制系统设计
方泽鹏 黄 双萍※ 陈仲 涛
５ １ ０ ６ ４ ２ ）
（ 华南农业大学工程学 院，广东广州
摘
要
针对 盆栽 植物 浇水不及 时 、缺乏 浇水管理导致植 物生长不健康 的情 况 ，本 文将单 片机 测控 技
基金 项 目：华南农业大学大学生创新创业训练计 划项 目 （ Ｓ Ｃ Ｘ Ｉ ２ １ ７ ５ ） 。
作者 简介 ：方泽鹏 （ １ ９ ９ １ 一 ） ，男 ，广东汕头人，在读工学学士。Ｅ － ｍ ａ ￣ ｌ ：３ ５ ８ ２ ２ ０ ２ ０ ２ ＠ ｑ ｑＣＯＭ
．
※通讯作者 ：黄双萍 （ １ ９ ７ ２ 一 ） ，女，湖南邵阳人 ，讲 师，工学博士。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：ｕ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｐ ｉ ｎ ｇ ＠ ｓ ｃ ａ ｕｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
Ｏ 前言
现 如今 很 多家 庭把 植物 当作 装饰 物 ，这 些美 丽 的装饰 物 不 同于普 通工 艺 品 ，它们 有生 命 ，需 要定
期进 行浇 水 ，因此 ，如 何使 花 盆土 壤 的湿度 值 保持 在一 个 合 理 的范 围 内是 每个 养 花 者所 关 心 的 问题 。
时也使养花工作变得轻松、 有趣。
术应 用于盆栽植 物的 浇水过程 中，提 出一种 以 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０单片机 为核 心 的花盆 土壤 湿度控 制 系统设 计 。
采用土壤 湿度 传感 器实时检 测花盆 土壤 湿度 ，单 片机根 据花盆土壤 的湿度值 判断植物是否 需要进 行浇 水 ，通过控制 继 电器进 而控 制 电磁 阀实现 自动 浇水的功 能。控 制 系统还具有报 警功能 ，当花 盆水箱水 位低 于设定值 时，能够及 时提 示为水箱加 水。 关 键词 单 片机 花盆 土壤 湿度 湿度传感 器 自动 浇水
基于单片机土壤温湿度检测计设计
基于单片机土壤温湿度检测计设计一、引言土壤温湿度是农业生产中非常重要的因素之一，对于农作物的生长和产量有着重要影响。
因此，设计一款能够快速、准确地测量土壤温湿度的检测仪器是十分必要的。
本文将介绍一种基于单片机的土壤温湿度检测计的设计方案。
二、设计方案1.硬件设计硬件设计包括传感器选型、模块连接、显示屏等方面。
传感器选型：土壤温湿度传感器是测量土壤温湿度的核心部件，需要选取性能稳定、精度高的传感器。
常用的土壤温湿度传感器有分布式温湿度传感器、阴极使导湿度传感器等，本设计选择分布式温湿度传感器。
模块连接：将传感器与单片机连接起来，可以通过模拟输入引脚将传感器的输出信号送入单片机进行处理。
同时，可以通过串口或者I2C总线等方式将单片机与显示屏连接，实时显示测量结果。
显示屏：设计中可以选择LED数码管显示屏或者液晶屏来显示温湿度数值。
数码管显示屏更为简单，但是显示效果较差；液晶屏显示效果好，但是需要额外的驱动电路。
2.软件设计软件设计主要是单片机程序的编写，包括传感器数据的读取、处理和显示等功能。
传感器数据的读取：通过单片机的模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号，然后进行模拟到数字的转换。
数据处理：对传感器读取到的数据进行处理，可以进行温度和湿度的校准，然后计算得到最终的温度和湿度数值。
数据显示：将处理后的温湿度数值通过串口或者I2C总线发送给显示屏，并在屏幕上实时显示。
3.功能设计土壤温湿度检测计可以设计以下功能：-实时显示土壤温度和湿度数值；-设置报警功能，当温湿度超过一定范围时，发出警报；-数据存储功能，可以将测量得到的温湿度数据保存到存储芯片中，方便后续分析；-数据通信功能，可以通过串口或者无线方式将测量数据传给上位机，实现数据的远程监测与管理。
三、总结本文介绍了一种基于单片机的土壤温湿度检测计的设计方案，包括硬件和软件设计。
通过选用适当的传感器，并将其与单片机和显示屏连接起来，可以实时、准确地测量土壤温湿度，并通过显示屏显示出来。
基于单片机的温湿度测控系统设计(开题报告)
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，此设计以51单片机基本系统为核心的一套检测系统，其中包括A/D转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路等部分。该仪器具有测量精度高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试不同环境温湿度的特点。
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。本设计是以单片机（51）为核心，配合温度传感器和湿度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度和湿度信号，检测人员可以通过lcd显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况。相比较常见的温湿度测量器，本系统包括系统硬件和软件设计,可靠性高，结构简单，实现了对温湿度的自动调节。在测量范围和精准度等方面都有了一定改良。
渭南师范学院本科毕业论文（设计）开题报告
论文（设计）题目
基于单片机的温湿度测控系统设计
毕业年份
学号
指导教师
职称
一、拟开展研究的价值、意义
随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活环境和生产环境的要求就显的尤为重要,温湿度的控制就是一个典型的例子，因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统，特别是在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。如化工生产中对温度的检测不当就会导致生产效率的降低和产品质量的下降。而现在所使用的温湿度检测系统通常都是精度为1℃或0.1℃的水银、煤油或酒精温度计进行的温度检测和用传统的物理模拟量的方法进行的湿度检测。这些温湿度检测计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，并且很难读准，使用非常不方便。因此为了给现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施，对现有的温湿度控制器的设计、改良有着很大的现实意义。
基于STM32单片机的土壤湿度监测装置设计
［１］谷 立 新 ， 齐 俊 平 ． 电 工 电 子 技 术 【Ｍ １． 航 空 工 业 出 版 社 ，
２００５：３３６
【２】郭天祥 ５１单片机 Ｃ语言教程 『Ｍ１．北京：ｇｑ－ｍ＆ 出版社 ，
２００８：１４７－ １５６
【３】薛定 宇 反馈控 制系统设计 与分析 ［Ｍ］北京：清华大学 出版社 ，
ＳＹＳ ＰＲＡＣＴＩＣＥ 系统 实践
Байду номын сангаас基于 ＳＴＭ３２单片机的土壤湿度监测装置设计
◆ 吴兴刚 余 鹏 李 天鹰
摘要 ：此设 计是基 －－ ￣＇ＳＴＭ３２Ｆ４０７单 片机为核 心的 土壤 湿度 监测 装置设 计。 土壤 湿度传 感器 对土壤 进 行 实时检测 ，将获得 的模拟 电压信 号送给 单片机 ，单 片机 通过 内部 自带的模／数转换模 块把模拟信 号 转换成数 字信 号并进行 数据 处理 。最终将 处理后 的数据 由ＬｃＤ１６０２液晶屏显 示 出来 ，单 片机 内部 设置 了 两个 临界值 ，当土壤 湿度 高出或低 出Ｉ临界值 时都会通过 外设的ＬＥＤ灯和蜂 鸣 器发 出警报提 示。
四 、 结 语
此装 置结 构简 单 ，操 作方 便 ，成本低 ，适 用范 围广 ，是 以土壤湿 度和导 电性关 系的工作 原理为 参考 ，运 用 比较 电路 、 单 片机 、报警 电路 及显 示 电路构 成监 控 、显示 、报警 于一 体 的土壤 湿度监 控装 置 。整个 装置包 括 湿度采 集 、湿度 显示 、 报 警设置 等部分 。单 片机用 于实现且 信号采集 和显示 功能 ， 传 感器用 于监 测土 壤湿 度情 况并将 监测 到 的数 据通 过 单片 机 内部 ＡＤＣ转 换成 数字 信号 ，经过运 算 以后通过 ８位 Ｉ／Ｏ 口传 输 到 ＬＣＤ１６０２液 晶屏 中显 示 出来 。报警装 置不 仅可通 过旋转 电位 器设置 报警 临界值 ，也 可 以通过软件 设置报 警 临界值 ， 操作 简单且 精准度 高 。∞
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。
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 (1)1.1选题背景及意义 .................................... 错误!未定义书签。
1.2设计任务与要求 .................................... 错误!未定义书签。
2 总体方案设计 (3)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1时钟模块简介 (5)3.1.2 复位模块简介 (6)3.1.3 报警模块简介 (6)3.1.4 显示模块简介 (7)3.2特殊器件的介绍 (8)3.3.1 土壤湿度传感器简介 (8)3.3.2 51系列单片机简介 (9)3.3.3 LCD1602简介 (9)3.3.4 蜂鸣器简介 (13)3.3各单元模块的联接 (13)4软件设计 (13)4.1软件设计原理 (14)4.2软件设计所用工具 (14)4.3系统软件流程框图 (14)5系统调试 (15)5.1 硬件调试 (16)5.2 软件调试 (16)6系统功能及结论 (16)6.1系统功能功能实现情况 .............................. 错误!未定义书签。
6.2设计中遇到的问题及解决 (17)6.3后期展望 .......................................... 错误!未定义书签。
7总结与体会 ............................................. 错误!未定义书签。
8参考文献 . (20)附录1：相关设计图 (21)附录2：元器件清单表 (22)附录3：相关设计软件 (23)1 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。
基于单片机的智能灌溉系统设计
基于单片机的智能灌溉系统设计随着农业现代化的不断发展，智能化灌溉系统越来越受到农业生产者的关注。
传统的人工灌溉方式不仅浪费了大量水资源，还无法根据作物的需水量进行精准灌溉。
基于单片机的智能灌溉系统应运而生，通过自动监测土壤湿度和环境温湿度，实现对植物的智能定量灌溉，有效节约水资源，并提高作物的产量和质量。
一、系统设计思路基于单片机的智能灌溉系统主要由土壤湿度传感器、温湿度传感器、单片机控制模块、执行模块和用户界面组成。
土壤湿度传感器用于监测土壤湿度，温湿度传感器用于监测环境温湿度，单片机控制模块负责数据采集和灌溉控制，执行模块用于控制灌溉设备的开关，用户界面用于实时监测和设置灌溉参数。
系统采用闭环反馈控制策略，根据监测到的土壤湿度和环境温湿度信息，通过单片机控制执行模块实现对植物的智能定量灌溉。
1. 传感器模块：(1) 土壤湿度传感器：采用数字式土壤湿度传感器，能够准确测量土壤湿度，并输出模拟电压信号。
2. 控制模块：单片机控制模块采用高性能低功耗的微控制器，具有较强的计算和控制能力，能够对传感器采集到的数据进行处理，并控制执行模块实现对植物的智能定量灌溉。
执行模块采用继电器或电磁阀等执行器件，通过单片机控制，实现对灌溉设备的开关控制。
4. 用户界面：用户界面采用液晶显示屏和按键开关，通过单片机控制，实现对灌溉参数的实时监测和设置。
单片机控制程序主要包括数据采集和灌溉控制两部分。
1. 数据采集：单片机通过模拟输入端口接收土壤湿度传感器输出的模拟电压信号，并通过数字输入端口接收温湿度传感器输出的数字信号。
然后，将采集到的土壤湿度和环境温湿度数据进行数字转换和处理，得到实际的湿度和温度数值。
单片机根据采集到的土壤湿度和环境温湿度数据，利用预先设定的灌溉参数，计算出当前植物的需水量。
然后，根据需水量控制执行模块实现对灌溉设备的开关控制，进而实现对植物的智能定量灌溉。
四、系统工作流程1. 初始化设置：用户通过界面设置灌溉参数，包括灌溉时间、灌溉间隔、触发湿度等。
基于ZigBee单片机的农田土壤湿度监测系统的设计毕业论文
基于ZigBee单片机的农田土壤湿度监测
系统的设计毕业论文
引言
- 介绍农田土壤湿度监测的重要性和现有问题
- 简要描述本文所设计的基于ZigBee单片机的土壤湿度监测系统
系统设计
1. 系统架构
- 说明系统的总体结构和主要组成部分
- 描述传感器、单片机、通信模块等关键组件的功能和连接方式
2. 传感器选择与接口设计
- 分析不同土壤湿度传感器的特性，选择合适的传感器
- 描述传感器与单片机之间的接口设计，包括连接方式和通信协议
3. 单片机程序设计
- 介绍系统的控制逻辑和实现方式
- 讨论实时数据采集、存储和传输等功能的实现方法
4. 通信模块选择和配置
- 分析不同 ZigBee 通信模块的特点与性能
- 选择合适的模块，并描述其配置方法和数据传输方式
系统实现与测试
1. 硬件搭建与调试
- 详细说明系统硬件的搭建过程
- 描述相关硬件调试的方法和步骤
2. 软件开发与调试
- 介绍系统软件的开发环境和工具
- 讨论软件开发过程中遇到的问题和解决方法
3. 功能验证与性能评估
- 描述对系统功能进行的验证实验和测试
- 讨论实验结果并评估系统的性能与稳定性
结论
- 总结本文的研究内容和成果
- 指出系统设计的优点和不足之处
- 提出对进一步改进和优化的建议
附录
- 附上系统主要代码和电路图等相关技术资料
参考文献
- 列出本文所引用的参考文献清单。
(完整版)基于单片机的土壤温湿度采集系统设计毕业设计论文
吉林农业大学本科毕业设计论文题目：土壤温湿度采集系统设计学生姓名：专业年级：电子信息科学与技术专业指导教师：职称讲师2008 年 6 月 2 日目录题目与摘要................................................................................................................................1 前言......................................................................................................................................1.1题目的来源与开发意义 .....................................................................................................1.2系统功能概述......................................................................................................................2 系统硬件设计........................................................................................................................2.1 系统硬件设计概述.............................................................................................................2.1.1无线传输核心技术——ZigBee ......................................................................................2.1.2终端设备解决方案...........................................................................................................2.2 系统框图.............................................................................................................................2.2.1网络系统框图...................................................................................................................2.2.2终端设备系统框图...........................................................................................................2.3 方案论证.............................................................................................................................2.3.1网络制式选择...................................................................................................................2.3.2终端设备方案选择...........................................................................................................2.4 硬件设计与物理实现.........................................................................................................2.4.1 网络建设——ZigBee无线传输技术介绍 ....................................................................2.4.2 终端设备硬件实现方法 .................................................................................................2.4.2.1 主控芯片CC2430与无线收发...................................................................................2.4.2.2 数据采集 (1)2.4.2.3 数据显示 (3)2.4.2.4 数据存储 (3)2.4.2.5 按键控制 (3)3 系统软件设计 (3)3.1 系统软件总体设计思想 (3)3.2 各功能模块软件程序设计 (3)4 系统调试 (4)4.1 硬件电路调试 (4)4.2 各功能模块软件调试 (4)5 结论 (4)附录一系统总体硬件电路图 (4)附录二系统程序流程图 (4)附录三系统程序清单 (5)土壤温湿度采集系统设计学生：韩专业：电子信息科学与技术指导教师：摘要：本设计基于CC2430无线片上系统为核心部件，用时域反射型（TDR）抗腐蚀土壤湿度传感器采集湿度数据，以DS18B20采集土壤温度，同时根据农业生产的需要附加SHT11温湿度模块采集空气温湿度值，使用OLED屏显示测得数据，并用AT24C08存储数据。
基于某单片机地土壤温湿度检测计设计设计
基于某单片机地土壤温湿度检测计设计设计基于单片机的土壤温湿度检测器设计介绍：土壤温湿度检测器是一种用于实时监测土壤温度和湿度的设备，广泛应用于农业领域。
本文将基于单片机设计一个简单而有效的土壤温湿度检测器，以提高农田管理的效率。
设计目标：1.实时监测土壤温度和湿度，并通过显示器显示读数。
2.设计稳定可靠的硬件电路，以确保准确的测量结果。
3.提供合适的用户界面，方便用户操作和数据读取。
4.可以记录并存储历史数据，以供后续分析和参考。
硬件设计：本设计采用单片机作为主控制器，配合温湿度传感器、LCD显示器和存储器等其他外围设备。
1.温湿度传感器：选择高精度的数字温湿度传感器，如DHT11或DHT22，用于测量土壤温度和湿度。
2.单片机：选择适用于本设计的单片机，可根据需求选择性能较高的型号，如STC89C523.显示器：选择LCD显示器作为人机界面，以显示当前温湿度读数和其他相关信息。
4.存储器：选择合适的存储器，例如EEPROM或SD卡，用于记录历史数据。
软件设计：1.初始化：在程序开始时，对单片机和传感器进行初始化配置。
2.温湿度测量：通过单片机与传感器之间的通信接口，周期性地读取传感器测量的土壤温度和湿度数值。
3.数据显示：将读取到的土壤温湿度数值通过LCD显示器显示出来，以便用户实时观察。
4.数据记录：将读取到的土壤温湿度数值存储到存储器中，以便后续分析和参考。
5.用户交互：设计相应的按键和菜单功能，允许用户进行相关设置和操作，如切换显示模式、查看历史数据等。
优化建议：1.电源稳定性：对于单片机和其他电路板的供电电源，应该采取稳定可靠的设计，以确保系统正常运行。
2.通信稳定性：传感器与单片机之间的通信接口应该具备稳定性，并在设计时考虑可能的干扰源。
3.逻辑算法优化：针对温湿度数据的处理算法，可以考虑优化算法以提高测量准确性和效率。
4.数据存储容量：选择适当的存储器容量，以确保能够存储足够的历史数据。
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图 7 系统工作流程图
4 结论
本设计利用 STC89C51RC 为控制核心设计了土壤温湿
本设计的显示模块选取 1602 液晶屏幕，此款显示装置 是为工业字符型的液晶显示，在屏幕中最多能够显示 32 个 字符。
这款液晶显示屏幕功耗低，而且其体积相对比较小，显 示的内容比较丰富。电路连接图如图 4 所示。 ■■2.5 报警模块
本设计选用蜂鸣器进行报警模块设计，其设计电路如图 5 所示。
图 5 报警电路设计原理图 ■■2.6 温湿度设定模块
2014.10 ＊ [3] 某直升机旋翼防除冰电控系统（C 型件）地面模拟试验报告
[R]，中国直升机设计研究所， 2013.09
78 | 电子制作 2018 年 7 月
对于此芯片中 CSN 为芯片的片选端口，控制芯片是否 工作，在此引脚为低电平时芯片能够正常工作；SCK 为芯 片的时钟控制线；MISO 和 MOSI 为芯片数据控制线；IRQ 为相应的中断信号，在进行相应的无线通信时主控芯片通过 此管脚进行实时通信；CE 为芯片工作模式的选择端，此端 口在片选端口工作的情况下两个端口共同决定了芯片的工 作状态。 ■■2.4 液晶显示模块
4 结论
本文提出的验证技术方法实际可行，实现了旋翼防除冰 电控系统成品验证的功能，能够在装机前验证电控子系统的 功能、性能，对电控子系统工作性能的可靠稳定性进行了考 核，为系统改进或定型提供试验依据。
参考文献 ＊ [1] 直升机电气系统详细设计，中国航空工业总公司，1993.7 ＊ [2] 某直升机电气系统详细设计报告 [R]，中国直升机设计研究所，
＊ [3] 易顺明 , 赵海兰 , 袁然 . 基于单片机的大棚温湿度控制系统设 计 [J]. 现代电子技术 ,2011,34(7):129-131.
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在初样件研制阶段，依托该试验环境，完成了旋翼防除 冰电控子系统的地面模拟试验，为后续的装机试验提供了充 足的试验依据，为喷洒塔试验提供了宝贵的试验数据；同时 为后续阶段产品研制提供了改进方向及验证依据。
图 2 主控制芯片最小系统设计原理图
本设计的主控芯片选取的是 STC89C51RC， 其相应的芯片引脚图如图 3 所示。
图 3 中芯片的内核是采取的 8051 为中心， 对其进行相应的外接晶振可以实现最高能够达到 80MHz 的工作频率，在控制中心的片内具有 4K 的电可擦除的只读存储器，其处理数据的位数为 八位，而且可编程。 ■■2.2 温湿度检测模块设计
本设计能够对温湿度报警范围进行设定。对于温湿度的 设定只需要使用三个按键即可完成相应的操作。电路图如图 6 所示。
图 6 温湿度报警范围设定
3 系统软件设计
本设计使用 Keil4 软件进行 C 语言程序的开发。此软件 能够实现软件语言的编程和下载文件的生产，通过相应控制 算法进行编程从而实现整体系统的设计。
度监测系统。此系统主要由两个部分组成：发射装置和接收 装置，发射和接收装置的主控中心采用 STC89C51RC 进行 控制，数据收发模块采用 nRF24L01 无线模块下实现发射 装置和接收装置间的通信，在接收端采用按键来实现温湿 度检测范围的设置，并通过液晶显示模块 LCD1602 进行温 湿度的实时显示，并利用蜂鸣器实现温湿度异常的报警工 作。在发射装置端，采用 DHT11 温湿度传感器实现系统温 湿度的检测，通过 nRF24L01 实现采集数据的传输。并利 用 Keil 软件实现单片机的编程操作，并实现了相应的功能， 对本设计使用的电子元器件进行相应的设计安装调试，实现 了相应土壤温湿度检测的功能。
通过本文提供的旋翼防除冰电控子系统验证技术，成功 达到了以下效果：
（1）验证系统设计和成品配套的正确性； （2）检查系统接口关系的正确、协调性； （3）检查系统控制逻辑设计的正确、协调性； （4）检查系统供电方式的正确性和功率器件的匹配性； （5）考核系统工作性能的可靠稳定性； （6）为系统改进或定型提供试验依据； （7）奠定后续机型的旋翼防除冰电控系统地面模拟试 验的基础。
电子基础
基于单片机的土壤温湿度控制系统设计
李鹏 （贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里，556000）
摘要：本设计的主要内容包括：温湿度控制系统的发射装置和接收装置。发射装置主要有控制中心STC89C51RC单片机、DHT11温湿度传 感器和nRF24L01无线模块构成。接收装置主要由控制中心STC89C51RC单片机、1602液晶显示模块、报警模块和和NRF24L01无线模块构 成。发射装置进行土壤温湿度的检测，并将检测的数据通过无线传输模块传输给接收装置，接收装置接收到数据后通过液晶显示模块和报 警模块实现土壤情况的显示和超出检测范围报警。各个模块协调工作，完成土壤温湿度控制系统对土壤情况的监测。
发射装置和接收装置的具体工作过程：首先是给装置进 行供电，启动发射装置和接收装置，然后，发射装置和接收 装置分别进行初始化操作，发射装置主控中心发出控制信 号，DHT11 温湿度传感器接收到控制信号后开始工作，实 现土壤温湿度的采集，将采集的信号反馈给发射装置主控中
图 1 土壤温湿度监测装置系统原理图 76 | 电子制作 2018 年 7 月
图 4 1602 电路连接图
电子基础
图 3 STC89C51RC 引脚功能图
■■2.3 无线收发模块 本设计无线收发模块选用的是 nRF24L01。此芯片的体
积非常小，工作电压范围宽，能最大承受 5V 电压；工作频 率范围是：2.4GHz-2.525GHz，可通过不同的发射功率决定 发射的距离；数据传输速度为 1Mbps 或者 2Nbps；芯片内 部具有多个通讯通道和六个数据通道，能够实现多点通讯和 调频。
都采用此芯片，最小系统的设计主要包括：芯片的供电、复 位按键、系统的晶振和外围电路的设计。
1 系统方案设计
本系统采用 STC89C51RC 单片机，此装置需要两块控制 芯片进行整体系统的设计，系统的主要设计包括两个部分： 发射装置和接收装置。发射装置主要由一块 STC89C51RC 单片机、DHT11 温湿度传感器、NRF24L01 无线模块构成； 接收装置主要由另一块 STC89C51RC 单片机、1602 液晶屏、 蜂鸣器报警模块和 NRF24L01 无线收发模块构成。
参考文献
＊ [1] 张妮 , 段文强 , 邵婷婷 . 基于单片机的温湿度监控系统设计 [J]. 延安大学学报 ( 自然科学版 ),2010,29(2):50-52.
＊ [2] 冯媛硕 , 宋吉江 . 基于单片机的温湿度检测控制系统设计 [J]. 山东理工大学学报 ( 自然科学版 ),2014(1):19-23.
本设计的温湿度检测模块设计是采用温湿度
检测一体化的芯片 DHT11 传感器。该传感器的温度、湿度 测量范围比较广，温度的测量范围为 0-50℃，湿度量程为 20-90%RH。在测量外界温湿度时，该传感器不需要其他的 外围器件即可完成相应的工作。在进行信号传输时，能够实 现长距离的信号传输，功耗也非常的低。
土壤温湿度监测控制系统的工作流程图如图 7 所示。 具体的流程为：首先，给系统上电，给系统正常的供 电电压，上电后单片机可以实现相应的初始化工作；然后， 由接收装置端通过按键输入进行温湿度值的范围，设置好温
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电子基础
湿度的范围后，通过无线模块进行接收装置和发射装置的通 信，发射装置控制温湿度传感器实现土壤温湿度值的采集， 将采集的结果反馈给发射装置控制中心，经过发射装置进行 转换后通过无线装置将数据传输给接收装置，接收装置接收 到相应的信号后对接受的数据进行相应的判断，判断是否在 设定的温湿度范围内，如果在设定的范围内，系统进行接收 发射装置的数据，如果接收到的数据超出了设定的范围，则 进行报警，再由具体的操作人员进行相应的处理。
因此需要利用更高效的办法实现土壤情况的是实时监测。 随着传感器的不断发展和应用，当前，传感器的综合性
能和智能化程度非常高，应用领域很广泛，技术已经相当成 熟。所以，本本就利用单片机与传感器技术，设计一款基于 单片机的土壤温湿度检测系统，来提高农业生产效率和节约 生产成本。
2 系统硬件设计
■■2.1 发射装置和接收装置主控制模块 本设计使用的主控芯片为 STC89C51RC，发射和接收
关键词：温湿度检测；无线模块；STC89C51RC单片机；液晶显植物生长的关键因 素，在土壤中各类的微生物和各种化学成分都受到土壤温湿 度的影响。如果使用人力对土壤的水分含量和土壤温度进行 检测，会耗费大量的人力物力，且检测的数据不具备时效性，
心，主控中心利用 NRF24L01 无线模块进行采集信号的传输， 将信号传输给接收装置的 NRF24L01 无线模块，接收装置 接收的信号反馈给主控中心，最后接收装置将接收的信号进 行显示，如果超出设定的温湿度范围，报警信号进行相应的 报警。其系统原理图如图 1 所示。