1、 学校代码:11517学 号:0708071133HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING毕业设计题 目 基于单片机的温湿度自动控制系统设计 学生姓名 王$邦 专业班级 机械设计制造及其自动化 1044班 学 号 201010614123 系 (部) 机械工程学院 指导教师(职称) 郭%(教授) 完成时间 2014 年 5月 25日 河南工程学院毕业设计版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本;学校有权保存论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权
2、提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。毕业设计作者签名:2014 年 5 月 25 日 河南工程学院毕业设计原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文,是本人在指导教师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。毕业设计作者签名:2014
3、 年 5 月 25 日 河南工程学院毕业设计任务书题目 基于单片机的温湿度自动控制系统设计 专业 机械设计制造及其自动化 学号 201010614123 姓名 王%邦 主要内容基于 52 单片机的温湿度自动控制系统主要用于检测温室大棚中温度湿度变化,当温湿度变化超出阀值时,控制部分驱动外围设备加(降)温度、加(除)湿度。实现对温湿度的实时监测控制。系统的硬件设计部分主要包括温湿度传感器设计,单片机模块设计,现实模块设计,报警提示以及温湿度控制模块设计。软件设计主要为系统主程序设计以及温湿度检测和显示子程序及控制子程序。基本要求实现温度湿度实时显示 在温度湿度超出上下限蜂鸣器报警,控制升温或加湿
4、等设备动作。完成温湿度控制器实物,完成设计说明书。主要参考文献1陈富安单片机与可编程控制器应用技术M北京:电子工业出版社,2003,45-51 2张齐单片机应用系统设计技术M 北京:电子工业出版社,2004,24-323李刚新型单片机接口器件与技术M西安:西安电子科技大学出版社,2005,54-60 4李冰80S51 嵌入式系统编程M北京:清华大学出版社,2004,457-4905徐爱卿MCS-51/96 单片机原理及应用M北京:北京航空航天大学出版社,2006,802-831 6蔡振江单片机原理及应用M北京:电子工业出版社,2004,887-9217夏继强单片机实验及实践教程M北京:北京航空
5、航天大学出版社,2002,415-4308李广弟单片机基础M 北京: 北京航空航天大学出版社,2005,200-2179何立明单片机高级教程应用于设计M北京:电子工业出版社,2007,124-151完 成 期 限:2013 年 12 月-2014 年 5 月指导教师签名: 专业负责人签名: 2013 年 12 月 25 日基于单片机的温湿度自动控制系统设计目 录摘 要 .1ABSTRACT.21 温湿度研究的意义和内容 .31.1 温湿度研究的意义 .31.2 本课题研究的主要内容 .32 系统元器件选择 .42.1 单片机选择 .42.1.1 51 系列单片机简介 .42.1.2 AT89C
6、51 和 AT89S51 的对比 .42.2 温湿度传感器的选择 .62.2.1 串行接口(单线双向) .72.2.2 电器特征 82.2.3 DHT11 接口引脚 .92.2.4 应用信息 92.3 LCD1602 液晶显示器 .102.3.1 LCD1602 引脚概述.102.3.2 LCD1602 技术指标 .102.3.3 LCD1602 管脚.112.4 继电器 .123 系统硬件设计 .133.1 系统硬件设计总体方案 .133.2 系统硬件原理简述 .133.3 系统硬件运行过程简述 .14基于单片机的温湿度自动控制系统设计3.4 系统模块电路设计 .153.4.1 电源电路图
7、153.4.2 单片机的最小系统 .153.4.3 LCD1602 液晶显示电路图 .183.4.4 人机对话设计 183.5 系统控制部分 .193.6 24C02数据存储 .204 软件设计 224.1 主程序流程图 .224.2 功能实现模块及其流程图 .224.3 显示功能模块及其流程图 .234.4 控制子程序流程图 .245 调试 .245.1 硬件调试 .255.1.1 液晶模块调试 .255.1.2 报警电路调试 .256 工具简介 266.1 PROEUS.266.2 PROTEL 软件特点 .266.3 C语言 .266.3.1 C 语言的优点 .266.3.2 C 语言的
8、主要缺点 .277 结 论 .28致 谢 .29基于单片机的温湿度自动控制系统设计参考文献 .30附录一:系统主程序设计 .32附录二:DHT11 温湿度监测程序 .32附录三:LCD1602 液晶显示程序 .40附录四 :系统原理图 .47附录五:系统实物图 .48基于单片机的温湿度自动控制系统设计1基于单片机的温湿度自动控制系统设计摘 要 本设计是专门为温室大棚实现实时温湿度自动控制而设计的系统。该系统具有温湿度上下限设定、自动监测、显示和自动调节等多功能。系统以 51 系列单片机为控制核心,DHT11 传感器为温湿度监测元件,LCD1602 液晶显示为显示部分。继电器控制作为控制部分。数
9、字传感器传递温湿度变化信号给单片机,单片机将信号与设定的温湿度上下限对比判断,当温度或湿度超限后,报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合。继电器可以驱动打开或切断通风机,抽湿机,报警器等外部设备。系统设计包括硬件部分和软件部分的设计。硬件设计主要包括温湿度采集模块设计、温湿度显示模块设计、控制模块设计等;画出了温湿度检测电路、显示电路、温湿度控制电路;并购买元件制作了单片机电路板;用 C 语言设计了系统的软件部分,画出了程序流程图、程序包括主程序设计、DHT11 数据采集程序设计、LCD1602 显示程序设计。把程序输入制作的单片机电路板,检验了温湿度显示和调整功能。本设计可以实现现对大棚温湿度的
10、自动化控制,提高作物生长环境质量,为设施农业的实现提供保障。关键词: 温湿度控制;单片机 ;DHT11;LCD1602基于单片机的温湿度自动控制系统设计2TEMPERATURE AND HUMIDITYCONTROL SYSTEM BASED ON SCMABSTRACTThe system is designed specifically for real-time temperature and humidity control for the greenhouse system. The system has functions as limiting the temperature a
11、nd humidity, automatic monitoring and displaying, automatic adjustment and so on. System includes microcontroller core based on the 51 single chip microcomputer and temperature and humidity monitoring devices known as DHT11 sensor and LCD1602 display section and relay acting as the control section.
12、Digital signal of temperature and humidity sensor is passed to the microcontroller. The microcontroller has to contrast the signal on the given temperature and humidity. If the temperature or humidity of the signal overrun, warning lights lit and the relay correspond. The relay can drive on or off v
13、entilator, dehumidifiers, alarms, and other external devices. System includes hardware and software components. Hardware designed temperature and humidity acquisition module, temperature and humidity display module and control module. Temperature and humidity detection circuit is drawn same as displ
14、ay circuit and control circuit. Microcontroller circuit board and purchased components is produced. A flow chart of the program is draw. Software part of the system designed by C language, in which includes a main design and DHT11 data acquisition program design and LCD1602 display program design. M
15、icrocontroller circuit board to which program is inputted is manufactured. Then the temperature and humidity display function is inspection and adjustment. This design can be achieved now for greenhouse temperature and humidity automatic control. It can improve crop quality of the environment which can provide protection for the realization of facility agriculture.KEY WORDS:Temperature and humidity control ; SCM ;DHT11; LCD1602