日光温室的温湿度检测系统设计.doc

毕业设计（论文）简介日光温室的温/湿度检测系统设计 测控技术与仪器 08310119 马艳 指导教师 张景文 讲师摘要本次设计介绍了日光温室的温湿度检测系统的基本结构和总体设计方案, 给出了以AT89S52单片机为核心, 采用数字温湿度传感器DHT90设计温湿度检测监控系统的软硬件设计方法。该系统实现了对温、湿度的检测功能，兼有温、湿度数值的设定等功能。从实际应用的角度出发，以温室为主要研究对象进行了硬件部分的设计、造型，软件的设计与分析，且在实现中遵循了简单、经济、实用的原则，然后详细介绍了本系统所用各芯片的特点，工作原理。关键词： 温湿度检测，单片机， 温室，DHT90AbstractThe design based on the temperature and humidity SCM detection system design and the basic structure of the program, presented to AT89S52 microcontroller as the core, has an integrated temperature and humidity sensor DHT90design temperature and humidity of the inspection and monitoring system hardware and software Design methods. The system has the temperature and humidity of detection, both temperature and humidity values set, and other functions. From a practical application point of view, the main greenhouse to study a part of the hardware design, modeling, software design and analysis, and follow in the realization of a simple, economic, and the use of the principle and then described in detail the system used by all t he chip features, working principle. Key words: Temperature and Humidity Testing, MCU，Greenhouse, DHT90一、引言本设计是日光温室的温/湿度检测系统，其中数据采集及处理是设计的主要内容。温/湿度检测系统通过温/湿度信号的检测，来实现温度、湿度参量实时显示，完成设置越限报警、数据传输处理等功能。本设计以温室内的温/湿度检测为研究对象。温/湿度方面来改变作物的生态环境，从而使作物能够在适宜的条件下生长。其通过控制器实时检测温室内空气温度.湿度值，使对作物生产环境检测与普通简单温度、湿度计相比，更准确、可靠、方便。人们能够通过这些检测手段实时准确地了解情况，完成相关设备的调节，避免了监测误差和监测滞后带来的损失。由于可以完成对联片温室大棚的集中管理，使得农业生产可以在科学的指导与管理下完成，因此，在温室生产中，温/湿度检测系统检测系统有十分重要的意义。设计以温室内的温、湿度的检测为背景，建立检测模型，设计并初步实现了温室内空气温、湿度监测系统，主要包括了以下几个方面的工作：设计了温、湿度检测系统的总体方案；设计了检测系统的硬件布置方案；设计并实现温、湿度检测系统的软件部分。二、温、湿度检测系统的总体方案本系统的总体设计方案如图1所示。本方案采用分别设计温度和湿度采样电路的方法, 由数字温湿度传感器DHT90对室内的温度进行检测，并将检测到的数据送入到单片机进行处理，如果温度小于门限值或者湿度大于门限值就给出报警信号。门限值可以通过按键进行设定。同时, 系统还可以把所测的温、湿度值实时显示出来。AT89S52DHT90温度采集DHT90湿度采LCD-12864显示报警电路温度过限电路湿度过限电路图1 测量电路工作原理图三、温/湿度检测系统的硬件布置方案（一） 温度、湿度传感器本设计中采用的是数字温湿度传感器DHT990。它采用专利的CMOS技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。该器件具有品质卓越，超快响应，抗干扰能力强，极高的性价比等优点。（二） 中央处理单元本系统采用AT89S52单片机，它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的系统可编程Flash存储器。AT89S52具有以下标准功能：8K字节Flash、256字节RAM、32位I/O 口线、看门狗定时器、2个数据指针、3个16位定时器/计数器、1个6向量2级中断结构、全双工串行口、片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 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、中断连续工作，掉电保护方式下，RAM内容被保存，震荡器被冻结，单片机一切工作停止、直到下一个中断或硬件复位为止。本系统中AT89S52单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方式是采用外接器件和电容组成的并联谐振回路，震荡晶体可以在1.2MHz12MHz。看门狗定时器对单片机提供了独立的保护系统，是单片机应用中重要的一环。它可根据应用程序正常运行周期进行设定。当应用程序运行过程中受到干扰而进入非正常运行状态时，看门狗定时器计数器产生益出信号，复位主机，恢复正常运行状态。（三） 显示电路本设计采用LCD-12864液晶显示器，可以显示四行汉字，每行为16个字符，八个汉字，这样可以进行比较观察，清晰明了，易于操作，占用的单片机口线少，可以满足本系统的设计要求。 （六）声光报警电路该电路对温、度上下限给出声光报警信号。通过不同颜色的光来确定是温度或湿度超限。在控制电路中为避免中间继电器动作对整个装置产生干扰，采用光电耦合器隔离。四、软件系统设计 图2 主程序流程图图2为系统的主循环流程。主程序中的程序初始化包括寄存器设置、堆栈设置和相关单元清零设置等。系统上电以后，首先读取EEPROM中的地址和温湿度信号采样，然后进入循环状态进行温湿度信号采样，接着对采样得到的数据进行处理并存储，把得出实际温、湿度值与设定值进行比较，实现声光报警。五、结论设计对温室内的温/湿度检测系统的硬件设计的重要部分进行了描述。采用AT89S52单片机对温室内环境温/湿度进行数据采集和处理，使装置具有先进性和可靠性，并具有成本低及操作简单等。软件采用模块化编程思想，为提高运算速度 ，所有运算采用定点数运算，并为了清除干扰对于表态信号采用平均滤波算法。整个系统软件与硬件搭配合理，设计、开发、维护方便，具有较高的性能价格比，随着计算机价格的降低，其性能价格比越来越高。经分析，该系统具有速度快，应用灵活，工作可靠，操作简便等优点，具有很强的实用性。 参考文献1 胡汉才. 单片机原理及系统设计M. 北京：清华大学出版社， 2002，12 李华. MCS51系列单片机实用接口技术M.北京： 北京航空航天大学出版社， 1993，83 徐爱钧. 智能化测量检测仪表原理与设计M.北京： 北京航空航天大学出版社， 2004，94 孙青才，王荣兴，孙华芳.新型AT89S52系列单片机及其应用M.北京：清华大学出版社，2005，15 杨宁，胡学军.单片机与控制技术M.北京：北京航空航天大学出版社，2005，36 肖毅，肖明. 单片机抗干