單片機溫度控制系統的研究

摘要

溫室是現代農業生產必備的基本設施，用它可以有效地控制溫度、濕度等條件，為作物生長提供更好的環境，避免外界惡劣氣候對作物的影響。

本系統以AT89C51單片機為控制核心，利用溫度傳感器DS18B20對蔬菜大棚內的溫度進行實時檢測和控制，對濕度進行采集和顯示。本系統主要由單片機模塊、溫濕度采集模塊、執行機構模塊、顯示模塊、聲光報警模塊、通信模塊等部分組成。通過溫度傳感器將采集的溫度由LCD數碼管顯示，利用模糊控制的思想對執行機構進行控制使溫室溫度達到設定值。當檢測溫度低于相應設定值時，通過電爐絲加熱；反之，開啟風扇降溫，以快速達到降溫效果。通過該系統，對蔬菜大棚內的溫度進行有效、可靠地檢測與控制。從而保證大棚內作物在最佳的溫度條件下生長，提高質量和產量。

關鍵詞：單片機，溫度傳感器，溫室大棚，模糊控制

ABSTRACT

....

KEY WORDS: single chip microcomputer, temperature sensors, greenhouses, fuzzy control

目錄

第一章 緒論5

1.1 課題背景5

1.2 立題的目的和意義5

1.3 國內外研究現狀6

1.4 大棚溫度控制系統的設計要求6

1.5 本文主要研究內容安排7

第二章 系統方案論證8

2.1 系統基本方案8

2.2 主要模塊電路的方案選擇及確定8

2.2.1 溫度采集模塊8

2.2.2 濕度采集模塊9

2.2.3 顯示電路模塊9

2.2.4 執行機構模塊9

2.2.5 報警模塊9

2.3 系統各模塊的最終方案10

第三章 硬件系統設計12

3.1 電源模塊13

3.2 單片機模塊13

3.2.1 AT89C51系列引腳功能14

3.2.2 AT89C51系列單片機的功能單元16

3.2.3 單片機晶振電路17

3.3 溫濕度采集模塊18

3.3.1 DS18B20溫度傳感器介紹18

3.3.2 HM1500LF濕度傳感器20

3.4 顯示模塊21

3.4.1 LM016L的介紹及結構21

3.4.2 LM016L的引腳及功能21

3.5 執行機構23

3.6 通信模塊24

3.6.1 MAX487簡介24

3.6.2 串行通信結構24

3.7 聲光報警模塊25

第四章 系統軟件設計26

4.1 系統軟件的整體思路26

4.2 系統總流程圖26

4.3 溫濕度傳感器程序27

4.4 執行機構程序28

第五章 總結30

參考文獻31

致 謝32

附  錄33