精品大型粮仓温湿度检测系统的设计毕业论文Word格式.docx

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日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

日期：

导师签名：

日期：

指导教师评阅书

指导教师评价：

一、撰写（设计）过程

1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神

□优□良□中□及格□不及格

2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度

3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力

4、研究方法的科学性；

技术线路的可行性；

设计方案的合理性

5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况

二、论文（设计）质量

1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？

2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？

三、论文（设计）水平

1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义

2、论文的观念是否有新意？

设计是否有创意？

3、论文（设计说明书）所体现的整体水平

建议成绩：

（在所选等级前的□内画“√”）

指导教师：

（签名）单位：

（盖章）

年月日

评阅教师评阅书

评阅教师评价：

一、论文（设计）质量

二、论文（设计）水平

评阅教师：

教研室（或答辩小组）及教学系意见

教研室（或答辩小组）评价：

一、答辩过程

1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况

2、对答辩问题的反应、理解、表达情况

3、学生答辩过程中的精神状态

评定成绩：

教研室主任（或答辩小组组长）：

（签名）

教学系意见：

系主任：

毕业设计（论文）任务书

学生姓名

专业班级

自动化1081班

指导教师

工作单位

华夏学院信息系

设计（论文）题目

设计（论文）主要内容：

查阅相关资料,了解课题的相关背景,应用以及研究的意义和目的.

大型粮仓温湿度检测系统的设计方案的确定与论证,画出系统的整体框图。

控制系统原理图的硬件设计。

系统软件框图设计。

撰写符合学校相关要求（字数、格式、图表）的毕业论文。

要求完成的主要任务及其时间安排:

1）主要任务：

设计一种单片机过程控制系统，实现温湿度检测的功能。

2）时间安排：

第1-2周：

毕业实习，下达毕业设计任务书，查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需元件的规格及其价格；

第3周：

确定方案，完成开题报告；

第4-6周：

完成系统硬件电路的设计。

第7-10周：

系统各组成部分的选型；

第11－12周：

第13－15周：

完成并修改毕业论文。

第15周:

准备论文答辩。

必读参考资料：

[1]陈明荧编著.8051单片机课程设计实训教材[M].清华大学出版社,2004

[2]房小翠等编著.单片微型计算机与机电接口技术[M].国防工业出版社,200

[3]翟春艳,岳修正,肖宏,夏涛. 

基于单片机的温湿度感测系统的实现[J].电子设计工程.2011（12）

[4]钟晓伟,宋蛰存. 

基于单片机的实验室温湿度控制系统设计[J].林业机械与木工设备.2010（01）

[5]王武礼,杨华. 

基于SHT11的粮仓温湿度测控系统的设计[J].仪表技术与传感器.2010（09）

教研室主任签名：

毕业设计（论文）开题报告

题目

大型粮仓检测系统的设计

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：

目的：

粮食储藏是国家为防备战争，灾荒或其它突发性事变而采取的有效措施，因此粮食的储藏有重要意义。

影响粮食安全储存的主要参数是粮食的温度和湿度。

这两者之间又是相互关联的。

粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12%以下是安全的，不会发生温度突变，一旦粮库进水，结露是粮食的含水量达到20%以上时，由于粮粒受潮胚芽萌发，新陈代谢加快而产生呼吸热是局部粮食温度突然升高，必然引起粮食霉变，可能造成无法挽回的损失因此设计出一种经济适用的粮仓温湿度智能检测系统是非常有必要的。

单片机自诞生以来给全世界人类的生活和工作起到了剧烈的作用，利用单片机进行温湿度检测、处理和显示具有实时性好、成本低、稳定性高等优点。

通过该系统的设计，这样他们的就业面会更加宽广，也可以满足当今社会对单片机开发人才的大量需求.。

2．基本内容和技术方案：

设计内容:

1：

设计相应的信号采集电路，执行电路等硬件电路。

2：

实现各环境要素的自动检测。

3：

通过单片机汇编语言编制数据采集，分析采集，显示，修改。

参数设计，控制等程序功能模块

设计方案:

1采用模拟温湿度传感器，转换结果需要运算放大器传给单片机，它控制虽然简单但电路复杂，不容易实现对多点温湿度监控，容易出现误差，导致测量结果不准确。

2进行传感器的硬件电路的设计。

3数码管显示，及报警电路的设计。

3．进度安排：

4．指导教师意见：

郑重声明

所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的成果作品。

本人签字：

日期：

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

Abstract…………………………………………………………………………………………………7

1.绪论…………………………………………………………………………………………………8

1.1选题背景…………………………………………………………………………………………8

1.2设计目标…………………………………………………………………………………………8

1.2.1基本功能………………………………………………………………………………………8

1.2.2主要技术参数…………………………………………………………………………………8

2设计方案……………………………………………………………………………………………9

2.1系统的总体框图…………………………………………………………………………………9

2.2温湿度传感器的选择……………………………………………………………………………9

2.3信号采集通道的选择……………………………………………………………………………10

2.4本章小结…………………………………………………………………………………………10

3主要芯片简介………………………………………………………………………………………11

3.1DHT11数字传感器………………………………………………………………………………11

3.1.1主要特性………………………………………………………………………………………11

3.1.2应用领域………………………………………………………………………………………11

3.1.3接口说明………………………………………………………………………………………11

3.1.4电源引脚………………………………………………………………………………………11

3.1.5封装信息………………………………………………………………………………………11

3.1.6DHT11引脚图…………………………………………………………………………………12

3.1.7注意事项………………………………………………………………………………………12

3.2ADC0832与单片机89C51…………………………………………………………………………13

3.2.1AD转换………………………………………………………………………………………13

3.2.2单片机89c51…………………………………………………………………………………15

3.3本章小结…………………………………………………………………………………………22

4硬件设计……………………………………………………………………………………………23

4.1显示与报警的设计………………………………………………………………………………23

4.1.1显示电路………………………………………………………………………………………23

4.1.2报警电路………………………………………………………………………………………24

4.2本章小结…………………………………………………………………………………………25

5软件设计……………………………………………………………………………………………26

5.1标度变换的实现…………………………………………………………………………………26

5.2主程序流程图……………………………………………………………………………………26

5.3T0中断流程图……………………………………………………………………………………27

5.4报警子程序流程图………………………………………………………………………………28

5.5温湿度采样子程序流程图………………………………………………………………………29

6结论…………………………………………………………………………………………………30

6.1总结………………………………………………………………………………………………30

6.2改进思路…………………………………………………………………………………………30

6.2.1软件方面………………………………………………………………………………………30

6.2.2硬件方面………………………………………………………………………………………30

参考文献………………………………………………………………………………………………33

附录A…………………………………………………………………………………………………33

附录B汇编程序……………………………………………………………………………………34

附录Cproteus仿真总电路图......................................................

致谢…………………………………………………………………………………………………44

摘要

本毕业设计是应用单片机作为控制器设计的温湿度检测系统，由要由温度、湿度采集、AD转换、单片机控制、数码管显示、USB连接器六部分组成。

本设计是以89C51单片机为控制中心，这种控制芯片具有4KB的快擦写可编程擦除只读存储器EEPROM、256KB片内RAM、3个16位定时计数器、5个中断源，无需进行系统扩展既可满足任务要求，能较大幅度提高系统的性价比。

而温湿度传感器我采用的是DHT11数字温湿传感器，它性价比比较高。

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

另外该系统除了能显示温湿度以外，还能设置温湿度报警阀值。

关键词：

温湿度；

89C51单片机；

DHT11传感器；

温湿度报警阀

Abstract

Thegraduationprojectisbasedonthesinglechipdesigntemperatureand,ADconversion,microprocessorcontrol,digitaldisplay,usbconnectorcomposedofsixparts.

Thedesignofthecontrolcenterusing89c51microcontroller,thechip-chipRAM,316-bittimercounters,sixinterruptsources,bothwithouttheneedforsystemexpansiontomeetmissionrequirements,cangreatlyimprovethesystem'

scost.Thetemperatureand-specificdigitalmodulesacquisitionandtemperatureandadditionthesysteminadditiontoshowingtheoutsidetemperatureandthreshold.

Keywords：

Temperatureandhumidity;

89C51microcontroller;

dht11Sensor

1.绪论

1.1研究背景

由古至今，粮仓粮食的存储是否得当对国家的经济能否正常合理的运行有很大的影响。

但是在以前的经济和科技水平有限，所以我国粮食的存储的环境很差，管理落后。

粮库管理的重点之一就是要合理布置测温点，经常检查温度变化，以便及时发现粮食的发热点，减少粮食的损失。

然而，粮堆的热传递又是那样的缓慢，使人感知极差，需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓房内观察温、湿度，不断进行翻仓、通风，这种繁重的体力劳动，不仅对人体有极大地伤害，而且不科学、不及时。

所以，粮食虫蛀、霉变的情况时有发生。

1.2设计目标

1.2.1基本功能

1.检测温度、湿度

2.显示温度、湿度

3.过限报警

1.2.2主要技术参数

1.温度检测的范围：

-30℃±

55℃

2.测量精度：

2℃

3.湿度检测的范围：

20%-90%RH

4.检测精度：

5%RH

5.显示方式：

温度：

四位显示湿度：

四位显示;

报警方式：

三极管驱动的蜂鸣音报警

2设计方案

温湿度监测系统要满足以下条件：

温湿度监测系统能完成数据采集和处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。

由数据采集、数据调理、单片机、数据显示等4个大的部分组成。

该测控系统具有实时采集（检测粮库内的温湿度）、实时显示（对监测到的进行显示）、实时警报（根据监测的结果，超出预设定的值的进行蜂鸣警告）的功能。

传感器是实现测量首要环节，是监测系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。

工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。

2.1系统的总体框图

系统的总体设计框图如图3-1所示。

图3-1系统总体框图

本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。

（一）信号采集由dht11温湿度传感器和多路模式选择开关组成；

（二）信号分析由AD转换器和单片机80c51组成；

（三）信号处理由串行口LCD显示器和报警系统等组成。

2.2温湿度传感器的选择

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高

的可靠性与卓越的长期稳定性。

传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。

校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。

单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。

超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。

产品为4针单排引脚封装。

连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。

2.3信号采集通道的选择

在本设计系统中，温度输入信号为4路的模拟信号，这就需要多通道结构采用多路分时的模拟量输入通道。

这种结构的模拟量通道特点为：

对ADC、SH要求高。

处理速度慢。

硬件简单，成本低。

软件比较复杂。

如图2-1所示。

图2-1多路分时的模拟量输入通道

2.4本章小结

在本章中，主要讲了温湿度传感器的硬件选择和信号采集通道的选择。

这些选择是在实用性和价格低廉方面考虑的，如果条件允许可以选择性能更加强大的传感器和一个专门的多路选择的的模块。

在下一章中，介绍系统的总体设计所用到主要芯片。

3主要芯片简介

3.1DHT11数字传感器

数字温湿度传感DHT11是由广州奥松有限公司生产的一款温湿度一体化的数字传感器。

3.1.1主要特性

传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。

单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。

产品为4针单排引脚封装。

3.1.2应用领域

该DHT11可以用于暖通空调、测试及检测设备、汽车、数据记录器、消费品、自动控制、湿度调节器及医疗等应用领域。

3.1.3接口说明

建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。

图3-2dht11应用电路

3.1.4电源引脚

DHT11的供电电压为3－5.5V。

传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。

电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。

3.1.5封装信息

图3-3dht11封装图

3.1.6DHT11引脚图

图3-4引脚图

3.1.7注意事项

温度影响气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。

因此在测量湿温时，应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。

如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路板，在安装时应尽可能将DHT11远离电子元件，并安装在热源下方，同时保持外壳的良好通风。

为降低热传导，DHT11与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可能最小，并在两者之间留出一道缝隙。

光线长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中，会使性能降低。

配线注意事项DATA信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量,推荐使用高质量屏蔽线。

3.2ADC0832与单片机89C51

3.2.1AD转换

3.2.1.1AD转换器的特点

ADC