陳維鑫 宋艷芳

摘要：基于AT89C51設(shè)計(jì)一個(gè)大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對溫室內(nèi)的溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測并調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度和濕度，這個(gè)系統(tǒng)有著智能化的技術(shù)，我們采用這類系統(tǒng)是因?yàn)樵撓到y(tǒng)程序編輯簡單、操作和應(yīng)用起來相對比較方便、數(shù)據(jù)展示直觀，對以后發(fā)展有這良好的前景優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：AT89C51 ;DIHT11;控制系統(tǒng) ;LCD1602

1、論文研究來源目的和意義

當(dāng)今社會處于快速發(fā)展的時(shí)代科技力量也在不斷的進(jìn)步，在現(xiàn)代蔬菜大棚，大棚里的溫度和濕度的調(diào)控對植物生長起著決定性因素，溫度太低，農(nóng)作物會被凍死或者不在生長，溫度過高農(nóng)作物就會因失水過多而枯萎進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)作物的死亡。0 上世紀(jì)八十年代，中國也開始著手進(jìn)行對調(diào)控溫室大棚的研究，再通過吸取外國成熟的經(jīng)驗(yàn)后，我國的科技研發(fā)人員也逐漸掌握了對大棚溫度和濕度的自動化控制0，但是一般都只是實(shí)現(xiàn)對大棚內(nèi)溫度和濕度的單項(xiàng)環(huán)境的自動調(diào)控。因此當(dāng)代蔬菜大棚應(yīng)當(dāng)使用一種用來調(diào)控溫濕的系統(tǒng)來調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度和濕度，從而提高產(chǎn)量，達(dá)到生產(chǎn)需要。

2、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)需求

根據(jù)市場調(diào)研，結(jié)合國內(nèi)外溫室大棚現(xiàn)狀，制定系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需滿足的指標(biāo)需求。主要是對設(shè)計(jì)系統(tǒng)的精度、測量范圍、無線傳輸距離等制定需求指標(biāo)0。溫度測量范圍：1℃;溫度測量范圍：-20 ℃～40 ℃;濕度測量精度：士5%RH;濕度測量范圍：20～80%RH;點(diǎn)對點(diǎn)無線傳輸距離：100m。

3、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

研究控制溫度調(diào)控系統(tǒng)該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)為主控芯片、通過溫度傳感器感知溫度傳導(dǎo)給單片機(jī)，單片機(jī)把相應(yīng)數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到顯示器上（LCD溫、濕度顯示）并且單片機(jī)也會傳導(dǎo)到報(bào)警模塊以便由控制裝置對其進(jìn)行控制，同時(shí)單片機(jī)也傳導(dǎo)到按鍵模塊以便修改數(shù)據(jù)與下達(dá)指令。

4、溫濕度控制器硬件的選擇

（1）主機(jī)部分采用MCS-51系列的89C51。

（2）傳感器DHT11作為溫濕度傳感器，負(fù)責(zé)濕度測量、溫度測量、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、加熱和信號轉(zhuǎn)換0。

（3）LCD1602液晶作為顯示器，負(fù)責(zé)顯示溫度濕度數(shù)值0。

（4）AT24C02作為存儲器負(fù)責(zé)存儲數(shù)據(jù)。

（5）報(bào)警方式是蜂鳴器報(bào)警

5、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)開始運(yùn)行，接通電源之后顯示器進(jìn)入初始化狀態(tài)，然后系統(tǒng)將讀取采集參數(shù)并自動比較，若是參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，蜂鳴器不發(fā)聲音并且顯示器正常顯示，若參數(shù)不在規(guī)定范圍內(nèi)，蜂鳴器報(bào)警同時(shí)控制設(shè)備啟動。

6、總體電路圖

這個(gè)系統(tǒng)是基于AT89C51單片機(jī)的大棚溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選用AT89C51單片機(jī)作為控制器，SHT11作為溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令完成對大棚溫濕度參數(shù)調(diào)節(jié)，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)了單片機(jī)硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)值顯示，鍵盤掃描等功能。與此同時(shí)介紹了溫濕度傳感器，單片機(jī)接口及其應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)性能可靠，結(jié)構(gòu)簡單，能完成對溫室內(nèi)溫濕度的自動調(diào)節(jié)。

7、元器件的選擇與應(yīng)用

我們所用元器件的引腳認(rèn)真閱讀說明書，了解器件的屬性和性能。在拼裝時(shí)要注意它們的極性，阻容值的大小、芯片引腳的鏈接和使用的順序。焊接時(shí)要注意排線和排版，以免漏掉和虛焊。

通電源后不要先進(jìn)行功能的調(diào)試，要先充觀察電路是否異常，電路是否有短路和開路，再開始對其進(jìn)行電路的調(diào)試與優(yōu)化當(dāng)，調(diào)試時(shí)順序要按照原理圖結(jié)構(gòu)走，可以把整個(gè)電路進(jìn)行分步調(diào)試，依次檢測煙霧和溫度火焰報(bào)警電路能否正常等參數(shù)調(diào)節(jié)，各單元都在檢查和單獨(dú)通電后無誤，這是我們可以嘗試對整個(gè)電路進(jìn)行整體調(diào)試，對整體的通電后觀察和收集測取的實(shí)際參數(shù)和結(jié)果，與想得到的結(jié)果進(jìn)行對比和查找誤差所在并進(jìn)行優(yōu)化處理，直到性能完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對系統(tǒng)全部調(diào)試測試完后然后開始進(jìn)行大棚室內(nèi)溫度調(diào)控的測試并加以利用。

8、總結(jié)

該論文主要是將單片機(jī)原理、C語言程序、模擬電路基礎(chǔ)與數(shù)字電路基礎(chǔ)等多門課程的內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合應(yīng)用在了一起。通過實(shí)際的分析與應(yīng)用加深了對這些主干知識的認(rèn)識。單片機(jī)的功能逐漸強(qiáng)大，但其基本原理是不變的。因此雖然本次設(shè)計(jì)任務(wù)的功能較為簡單，但是能夠較全面的涉及單片機(jī)各項(xiàng)基本知識，提升了自己的單片機(jī)設(shè)計(jì)能力，是一次將理論能力向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化的好機(jī)會

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