三稿大棚仓库温湿度自动控制系统的毕业设计.docx

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兰州交通大学博文学院毕业设计

兰州交通大学博文学院

毕业设计（论文）任务书

姓名

张学斌

学号

20122127

专业

机械设计制造及其自动化

班级

12级机械设计制造及其自动化

（2）班

指导老师

万国峰

职称

教授

题目

大棚仓库温湿度自动控制系统

设计任务

（1）、查阅国内外大棚仓库温湿度自动控制系统的经典及最新资料，了解大棚仓库温湿度自动控制系统的最新发展情况，熟悉目前国内外主流大棚仓库温湿度自动控制系统的工作原理、性能、主要设备的型号和技术参数。

（2）、设计出符合要求的系统原理图。

（3）、选择合适的元器件，完成系统硬件搭建。

（4）、选择合适的硬件设备端口，完成相关信号及参数匹配电路。

（5）、完成硬件设备参数调整，使系统能实现大棚仓库温湿度自动控制功能。

要求

（1）完成系统设计和调试，能用软件仿真实现大棚仓库温湿度自动控制功能，即能监测大棚温湿度，并能根据需要调节温湿度；

（2）论文按标准论文格式打印。

参考文献

[1]张金敏，董海棠，高博，卫晓娟主编.单片机与应用系统设计.成都：

西南交通大学出版社，2010年8月

[2]蔡振江.单片机原理及应用.北京.电子工业出版社.2007年2月

[3]沙占友.集成传感器应用.中国电力出版社.2005年10月 

进

度

安

排

1-4周，外文资料翻译、文献查阅、方案设计；

5-6周，系统的电路原理图设计；

7-8周，电路板的制作；

9-12周，驱动和模块功能的编码工作；

13-14周，调试，模拟运行；

15周，撰写毕业设计；

16周，答辩。

指导教师

意见

指导教师

签字

系主任

签章

兰州交通大学博文学院学生开题报告表

课题名称

大棚仓库温湿度自动控制系统

课题来源

现场

课题类型

AY

导师

万国峰

学生姓名

张学斌

学号

20122127

专业

机械设计制造及其自动化

开题报告内容：

（调研资料的准备，设计目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。

）

1、调研资料的准备

查阅国内外大棚仓库温湿度自动控制系统的经典及最新资料，了解大棚仓库温湿度自动控制系统的最新发展情况，熟悉目前国内外主流大棚仓库温湿度自动控制系统的工作原理、性能、主要设备的型号和技术参数。

参考文献：

[1]张金敏，董海棠，高博，卫晓娟主编.单片机与应用系统设计.成都：

西南交通大学出版社，2010年8月

[2]蔡振江.单片机原理及应用.北京.电子工业出版社.2007年2月

[3]沙占友.集成传感器应用.中国电力出版社.2005年10月

2、设计目的

随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温湿度控制。

温湿度太低，蔬菜就会被冻死或则停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。

传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。

如果仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。

现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局性。

为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统，以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。

3、设计要求

完成系统设计和调试，能用软件仿真实现大棚仓库温湿度自动控制功能，即能监测大棚温湿度，并能根据需要调节温湿度。

（（可另加附页）

指导教师意见

签名：

年月日

I

4、设计思路

本系统温湿度的监控包括以下步骤：

感应环境温湿度；判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，判断异常是否超过预设时间；若异常超过预设时间，则异常报警；判断异常是否处理完毕；若异常处理完毕，解除报警。

并可以利用控制器和单片机机来达到机房温湿度的远程控制，从而实现温室大棚温湿度管理的实时性和有效性。

5、预期成果

利用传感器测量大棚内的温湿度经过信号处理，将传感器测得的数据送至控制系统（AT89C52），与预设的农作物最适合生长的温湿度值的上下限进行对比，并通过显示电路将测得的温湿度进行实时显示。

如果不同作物的适合生长的温度不一样，可以通过键盘电路修改预设值。

控制系统根据比较的结果对调节系统发出相应的指令，启动相应的措施如喷水，吹风，加热，降温等，调节大棚内的温湿度状态。

如果测得的数据超过了预设值的上下限，则报警电路会报警。

这样就实现了对大棚温湿度的自动控制。

6、阶段内容及时间安排

1-4周，外文资料翻译、文献查阅、方案设计，撰写开题报告；

5-6周，修改开题报告，并准备答辩；

7-8周，制定总体设计方案，设计系统的电路原理图；

9-14周，对电路图进行调试，模拟运行，并撰写毕业设计；

15周，完善毕业设计；

16周，毕业设计答辩。

7、完成设计所具备的条件因素

本次毕业设计是我以往对学习相关专业知识的积累，并且通过网络查阅有关课题的资料，寻找有关课题的书籍，以及与指导老师和同学共同探讨，才使得我完成了本次的毕业设计。

课题类型和性质：

（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；

（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题

（1）、

（2）均要填，如AY、BX等。

兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）学生自查表

（中期教学检查用）

学生姓名

张学斌

专业

机械设计制造及其自动化

班级

12级机械设计制造及其自动化

（2）班

指导教师

姓名

万国峰

职称

教授

课题名称

大棚仓库温湿度自动控制系统

个人精力

实际投入

日平均工作时间

6小时

周平均工作时间

4.3小时

迄今缺席天数

2天

出勤率%

86%

指导教师每周指导次数

1次

每周指导时间（小时）

2小时

备注

毕业设计（论文）工作进度（完成）内容及

比重

已完成主要内容

%

待完成主要内容

%

到目前为止，在老师的指导下本论文已经完成了系统的仿真、调试以及论文二稿的定型，

在导师的指导下对个别的章节进行修改，细节性的调整。

存在问题

目录、流程图等错乱，字体不一致。

摘要

本设计是基于AT89C52单片机的大棚仓库温湿度自动控制系统，采用SHT11作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。

SHT11使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，由于它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。

这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度，将其显示在液晶屏上，同时将其与设定值进行对比，若超出上下限，将进行报警并启动温湿度调节设备。

此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。

通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真，证明了该系统的可行性。

关键词：

单片机；温湿度传感器；温湿度自动控制

Abstract

ThedesignisbasedontheAT89C52microcontrollergreenhousetemperatureandhumidityautomaticcontrolsystem,usingSHT11asatemperatureandhumiditysensor,usingLCD1602LCDscreendisplay.SHT11usemethodssimilartoI2CbustimingandMCUcommunicate,becauseitisahighlyintegrated,havebeenincludeda/Dconversioncircuit,soeasytouseanddurable,LCD1602candatadisplayintworows,respectivelydisplayoftemperatureandhumidity.Thiscontrolsystemcapableofmeasuringgreenhouseorwarehousetemperatureandhumidity,displayedontheLCD1602LCDscreen,atthesametime,withthesetvaluewerecompared,ifitexceedstheupperlimit,alarmandstartingthetemperatureandhumidityadjustingdevice.Inaddition,canalsobemodifiedbythekeyboardtosetthetemperatureandhumidity.ThefeasibilityofthissystemisprovedbythedesignofthesystemprinciplediagramandthesimulationwithProteussoftware.

Keywords:

AT89C52;SHT11;temperatureandhumiditycontrol

目录

摘要 …………………………………………………………………………………………………………………………………………………1

Abstract …………………………………………………………………………………………………………………………………….....2

1绪论 ………………………………………………………………………………………………………………………………………….….2

1.1研究目的和意义 …………………………………………………………………………………………………………….….2

1.3国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向……………………………………………………………………3

1.4主要研究内容，关键问题的解决思路……………………………………………………………………………5

2系统方案设计...........................................................................................................5

2.1温湿度控制系统的设计指标要求 3

2.2系统设计的原则 3

2.2.1可靠性 3

2.2.2性价比 4

2.3方案比较 4

2.3.1方案一 4

2.3.2方案二 4

2.5方案选择 5

3.1.2液晶显示模块 8

3.1.3温湿度传感器模块 8

3.1.4报警电路的设计 9

3.1.5按键电路设计 11

3.2元件清单 11

3.3关键器件的介绍 12

3.3.1AT89C52 12

4系统软件设计 14

4.1软件设计的总体结构 14

4.2主要模块的设计流程框图 16

4.2.1主程序流程图 16

4.2.2SHT11子程序流程图 17

4.2.3LCD16