基于单片机的温湿度检测系统的设计

摘要

现代农业生产离不开环境控制，本文在对国内外温室智能控制进行深入分析的基础上，针对温室智能化控制存在的诸多因子，将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机的温湿度检测系统设计方案。 本系统采用层次化、模块化设计，整个系统由数据采集系统、单片机控制系统、计算机监控系统组成。系统以单片机为核心，以多个温度、湿度传感器作为测量元件，通过单片机与智能传感器相连，采集并存储智能传感器的测量数据。在单片机系统中，还要实现程序的扩展存储、数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。单片机作为监控计算机与智能传感器连接的中心，另一方面通过RS232总线与监控计算机通信，将采集到的数据传输给监控计算机。监控计算机将单片机传输的数据进行记录、存储、处理和报警，供工作人员浏览、记录和进行相关处理。 本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统的总体设计方案。包括系统要完成的设计功能，达到的技术指标，系统的设计原则，由此简要介绍系统的整个组成和系统工作原理；二是进行智能传感器的硬件电路和软件系统的设计。包括传感器的静动态特征介绍，采用单总线技术的DS1820数字温度传感器测温时序、测温原理、测温电路以及测温系统软件设计，湿敏电容传感器HS1101的湿度测量电路，为防止模拟传感器采集湿度数据的失真，采用了线形插值算法；三是单片机及通信接口的硬件电路及软件系统设计。内容包括采用的AT89S51单片机的介绍，I<'2>C总线的AT24C04的存储扩展，4数码管显示输出，超限数据的语音报警，模拟SPI总线辅助数据存储；四是对计算机软件系统的设计思路、工作原理和实现方法进行了阐述。首先通过RS-23 2C协议实现单片机和计算机的连接，借助Windows下串行通信编程的ActiveX控件通过串行接口收发数据，然后计算机作为监控机实现数据的显示、存储、查询、打印和系统设置功能。本系统将信息采集、信息传输、信息处理等多种信息技术相互融合，采用了多种总线技术，将温室环境多种参数监测和单片机控制理论相结合，提出一种切实可行的温室环境监测系统，可以全面、实时、自动地对监测数据进行自动记录、存储和处理，并将有关信息根据现场实际情况，采用最有效方式送入计算机进行处理，并可对监测系统进行远程控制。满足了对作物生长状态实行全面、实时、长期监测的要求。实现了对温室环境的温湿度实时监测和控制，实现了温室环境温湿度检测的自动化和智能化。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的提出和意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

2系统总体设计

2.1系统功能设计

2.2系统设计原则

2.3系统组成与工作原理

3传感器设计

3.1传感器的基本特性

3.2 DS1820温度传感器

3.3 HS1101湿度传感器

3.4湿度误差补偿线形插值法

4单片机设计

4.1AT89S51单片机

4.2存储扩展

4.3数码管输出

4.4语音报警电路

4.5辅助存储多媒体卡

5计算机软件系统

5.1上下位机通信

5.2上位机监控软件功能

6总结

参考文献

致谢

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