基于AT89S52单片机DS18D20温度湿度传感器的设计毕业论文 精品Word格式.docx

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DS18D20温度传感器；

继电器；

湿度传感器

Multi-functionTemperatureDetector

Abstract

Inmodernmetallurgy,petroleum,chemicalandpowerproductionprocess,thetemperatureisextremelyimportantanduniversalthermalparametersoftheenvironmentorinhightemperatureandsoon,inordertoensurenormalproductionprocesscarriedoutsafely,improveproductqualityandthenumber,aswellasreducethelaborintensity,energyconservation,therequirementsformeasuringthetemperatureofthefurnace,display,control,tomeetthestandardsprocess.Howtofasterandmoreaccuratetemperaturecontrolrequiredfortemperaturecontroltechnologyisthekey.Inaccordancewiththedesignrequirementsofthedesignusingfull-featuredprotelDXPasaschematicdrawingtools,PCBboardasadevelopmentboardtemperaturedetectors.

Thepresentsystemispopularsingle-chipAT89C52,withDS18B20temperaturesensor,A/Dconvertermodule,single-chipcontrolofthecontrolsystem.Throughtheirowntemperaturesettings,andcomparetheactualtemperature,whichdeterminewhethertostarttherelay,relaystart,todeterminewhethertoactivatetheheater.

ThisdesignalsojoinedthecommonLEDstatuslightsanddisplaylightsshowcommoncircuitdesignmakingthewholemorecomplete,moreflexible.Thedesignoftheoverallstructureofthecompact,easytocarry.

Keyword:

AT89S52SingleChip;

AD590TemperatureSensor;

Relays

引言

综合农作物的生长过程对外部环境的主要要求，采用科学控制方法且具备广泛用途的节水灌溉系统，是节水灌溉科学实施的核心问题。

基于此，本课题的主要内容是研制开发适合我国国情的、低成本、易推广的、主要应用于温室大棚的节水灌溉自动控制系统，为实现我国农业高效节水灌溉提供技术装备。

由于不同农作物有不同的需水特性，灌水时间、灌水量既影响农产品的产量，也影响农产品的质量，因此，设施农业的高效节水灌溉自动控制技术主要是向适时适量、按需灌溉的方向发展。

所以，本课题的研究主要包括两个方面，一是测，获取土壤水分信息，并根据土壤水分信息及温度和作物需水特性来决定灌溉时间与灌溉量的多少。

这将摆脱以往仅凭经验灌溉的灌溉模式，使作物灌溉决策建立在科学的基础之上;

二是控，要研究如何根据土壤条件、土壤水分信息及作物需水特性进行合理的灌溉决策，即将传统的凭经验由人工手动阀门控制灌溉方式改为自动进行适时适量、按需精确灌溉控制，从而达到提高水的利用效率、优质高产、节省大量人力，实现高效农业的目的。

单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中也用到了温度检测和温度控制。

随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。

本设计是对温度进行实时监测与控制，设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能。

采用两个4位共阳数码管，一个显示即时温度，数码管即时显示温度，精确到小数点一位。

定时开启水泵进行灌溉。

1系统的设计任务

1．1温度检测系统设计的基本任务

一通过环境温度和湿度自动按时控制水泵的放水量。

达到自动灌溉节约用水的目的。

1．1．1主要性能指标

①温度测量范围：

-20C到50C，最小区分度为。

②控制精度：

温度控制的静态误差，湿度小于1%。

③用十进制数码显示实际水温，湿度。

1．2温度检测系统设计的扩展任务

用电炉煮稀饭，首先结合定时控制系统对加热时间进行设定，当加热时间结束时通过继电器时电炉断电。

而进入保温状态，而保温的温度可自行设定。

使稀饭保持在想要的温度。

1．2．1主要性能指标

2总体设计

2．1总设计框图

如图2.1所示，采用89S52单片机系统来实现。

单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。

用集成传感器AD590对温度进行采集，所得电流信号经处理得到可用的电压信号，输入到A/D转换器转化成数字信号，再由单片机对此信号进行处理，并通过控制电路以及配合定时控制系统对水泵开关进行控制。

2．2技术特点

2．2．1AT89C52单片机

AT89S52单片机是一种电可擦写8位单片机，它内部有4k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，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，1个全双工串行I/O口，片内晶振及时钟电路。

2．2．2ADC0809A/D转换器

ADC0809是8通道8位CMOS逐次逼近型A/D转换器.片内设置了多路模拟开关以及通道地址译码及锁存电路,能对多路模拟信号进行分时采集与转换,最大不可调误差为±

1LSB.可直接与单片机相连,不需另加接口电路.

3单片机概述

3．1单片机名称的由来

单片机在外观上与常见的集成电路一样，体积很小，多为黑色长条状，条状左右两侧各有一排金属引脚，可与外电路连接。

单片机体积虽小，但“五脏俱全”，其内部结构与普通计算机结构类似，也是由中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出（I/O）3大基本部分构成。

实际就是把一台普通计算机经过简化，浓缩在一小片芯片内，形成了芯片级的计算机（singlechipmicrocomputer），即单芯片微型计算机，简称单片机。

单片机也称为微控制器或嵌入式微管制器。

计算机是靠输入程序来工作的，同样，单片机工作也需要事先输入程序。

因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

目前单片机经过1、2、3、3代的发展，正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压低功耗。

3．2单片机的特点

3．2．1高性能、低价格

一片单片机从功能上讲相当于一台微型计算机，可是价格却很低，一片单片机的价格一般在几元到几十元之间。

而且随意科学技术的发展和市场竞争的需要，世界上生产单片机的各大公司都在不断地采用新技术来提高单片机的性能，同时又进一步降低其价格。

3．2．2体积小、可靠性高

在单片机的片内，除了一般必须具有的ROM、RAM、定时器/计数器、中断系统外，还尽可能地把众多的各种外围功能器件集成在片内，减少了外部各芯片之间的连接，大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。

3．2．3低电压、低功耗

一般单片机的工作电压为5V，有的单片机可以在1.8～3.6V的电压下工作，而且，功耗降至μA级。

例如，MSP430超低功耗类型的单片机，两个钮扣电池就可以保障其运行长达近10年。

单片机的这种低电压、低功耗的特性，对于设计和开发携带式智能产品和家用消费类产品显得非常重要。

3．3单片机的应用

只需在电路中添加少许元器件，通过编写程序就可以实现多种功能的单片机自动控制。

单片机接上键盘可以进行信号输入；

单片机接上显示器可以实现数据显示；

单片机接上喇叭可以实现声音输出；

单片机可以用来通信，也可以用来计数和定时，还可以控制彩灯的闪烁、电机的运转、机器人的活动以及交通灯信号的控制等。

由于单片机体积小巧、功能强大、应用灵活、价格便宜，所以应用十分广泛。

已经在工业控制、国防装备、智能仪器等领域得到了广泛应用。

现在，人们日常生活中所使用的各种家用电器，例如，洗衣机、电冰箱、空调、微波炉、电饭煲、音响、电风扇及高档电子玩具等，也普遍采用了单片机来代替传统的控制电路，既降低了成本，又提高了自动化程度。

4芯片介绍

4．1芯片AT89S52

4．1．1功能特性描述

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

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，三个16位定时器/计数器,一个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、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存，振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

4．1．2引脚功能描述

AT89S52单片机有40个引脚，引脚图如下图4.1所示

图4.1AT89S52的引脚图

●VCC：

电源

●GND：

地

●P0口：

P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时引脚