基于单片机温室大棚温度和湿度数据采集系统的设计

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1、 皖西学院本科毕业论文（设计） 皖 西 学 院本科毕业论文（设计）论 文 题 目基于单片机温室大棚温度和湿度数据采集系统的设计姓名（学号）陈晨（2008010044）系 别 机械与电子工程学院 专 业 电子信息科学与技术 导 师 姓 名 张 斌 二 一二 年 六 月目 录1、毕业论文正文2、皖西学院本科毕业论文（设计）任务书3、皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告4、皖西学院本科毕业论文（设计）中期检查表5、皖西学院本科毕业论文（设计）指导教师意见表6、皖西学院本科毕业论文（设计）评阅教师意见表7、皖西学院本科毕业论文（设计）答辩记录表基于单片机温室大棚温度和湿度数据采集系统的设计作 者陈 晨

2、指导教师张 斌摘 要: 本文利用AT89C51单片机设计一个大棚的温湿度检测系统，主要阐述了基于AT89C51单片机的温湿度检测系统的设计原理，主要电路及相关软件的设计等。采用模块化、层次化设计。该系统采用AT89C51单片机作为控制器，AD590作为温度传感器，HIH3610作为湿度传感器，构成数据采集系统，通过ADC0809的模数转换后送至AT89C51进行数据的分析和处理，由数码管进行实时显示以及与设定阈值进行比较以确定是否需要声光报警。实现对大棚的温湿度的显示与报警。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。关键字：AT89C51 AD590 HIH3

3、610 ADC0809MCU-based temperature and humidity data acquisition system design of greenhouseAbstract：This article using AT89C51 MCU to design a temperature and humidity detection system for greenhouse, . mainly based on the AT89C51single-chip microcomputer to Elaborate the design principles of tempera

4、ture and humidity detection system , the main circuit and software design. Using a modular, hierarchical design method. The system uses AT89C51MCU as the controller, AD590 as temperature sensor,HIH3610 as humidity sensor , constitutes a data acquisition system, through the ADC0809 analog-to-digital

5、conversion and sent to the AT89C51 for data analysis and processing, the real-time digital tube display and setting value is compared to a threshold value to determine whether need to sound and light alarm. Realization of greenhouse temperature and humidity display and alarm. The system has the adva

6、ntages of simple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision, and has a certain practical value.Keywords: AT89C51 AD590 HIH3610 ADC 0809目 录1 绪论61.1 温室控制系统设计背景61.2本设计的主要内容71.3本设计的意义72 总体方案的设计思路83 系统硬件电路的设计93.1相关元器件的选择93.1.1单片机的选择93.1.2湿度传感器的选择93.1.3温度传感器的选择10

7、3.1.4 显示器的选择103.1.5模数转换A/D的选择113.2 硬件电路的设计113.2.1主要芯片89C51的功能113.2.2 单片机外围电路设计123.2.3 电源电路123.2.4 A/D转换电路133.2.5温度传感器AD590143.2.6相对湿度传感器HIH3610153.2.7数码管显示电路173.2.8 报警电路183.2.9 上位机通信电路194 系统软件设计194.1 系统设计语言194.2软件的设计195 系统仿真216总结与展望22致谢23参考文献24附录一：整体电路图26附录二：系统程序27 1 绪论1.1 温室控制系统设计背景粮食作物是人民生活的必须保障，而

8、作为人口大国的中国，必须要解决粮食作物问题。随着我国综合国力的迅速增长，农业增长的研究和现代化应用技术越来越被广大研究人员所重视，特别是温室大棚已经成为农业增产的一个重要方式。现代化农业生产中的一个重要途径就是对自然环境的一些相关参数进行检测和控制。在农业生产中，自然环境的条件与作物的生长、发育、能量交换悉悉相关，进行环境参数的测控是实现现代化农业生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对采集到的环境参数的分析，结合适宜作物生长发育的条件，控制周围环境的条件，能使农作物达到优质、高产、高效的生产目的。以大棚为代表的现代农业在农业生产增产中发挥着重要的作用。大棚内的温度和湿度参数，直接关系到作物的

9、生长产量。当今国内大多数对大棚温度、湿度的检测与控制均采用人工管理，人工管理的测控精度低、劳动强度高以及测控不及时等弱点，不但增加了生产成本，浪费了人力资源，而且不能达到预期的生产效果。因此，为了实现农业生产的现代化科学化，推动我国农业的发展，提高农业生产量，必须大力发展现代控制技术在农业生产中的应用，科学合理地利用现代化设备对大棚内温度、湿度等参数的调节控制，使大棚内形成有利于作物生长的环境，从而达到增产的目的。世界上第一台计算机的产生加快了人类改善生活、改造自然环境的步伐。虽然随着科技的发展、技术的进步，计算机的体积减小、处理功能日益强大。但是体积依然较大，功能较多，成本较高。单片微型控制

10、机在这种情况下诞生。单片微型控制器，也称单片机，其生产成本大幅度降低、体积减小、功能趋于专业化。它把中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、输入/输出设备I/0 等主要部件集成在一块集成芯片上。其结构、指令系统与相关功能均按照工业控制的要求设计，在各种自动控制系统中，尤其是工业生产中得到了广泛的应用。对于国内外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，随着科技的进步，检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中，以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、性能稳定、测量精度高等诸多优点。本系统就是利用价格便宜的一般电子器件来

11、设计一个参数精度高，性价比高的应用于农业种植生产的大棚温湿度检测报警系统。1.2本设计的主要内容本设计是基于AT89C51单片机的温湿度智能检测系统，主要完成以下主要任务：选择AT89C51单片机，了解其基本特性和功能，使用AT89C51实现对温湿度的检测。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，实现范围为0+50温度采集。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，实现范围为5%80%RH的湿度采集。设计显示和报警系统，能够实时、准确的显示采样温湿度值。实现系统的可靠性和抗干扰性。上位机通信电路设计。在使系统完成特定功能的同时，要保证系统的可靠