【《室温控制系统设计与实现》8400字（论文）】.docx

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1、室温控制系统设计与实现第I章结论I1.1 课题背景及意义I1.2 国内外研究现状I1.3 研究内容2第2章室温控制系统的功能分解42.1 系统总功能分解42.2 子功能求解方案设计42.3 组合求解方案评估6第3萤室温微控制器功能模块的设计83.1 AT89C52引脚及功能特性83.2 AT89C52内部框架及主要性能参数83.3 AT89C52软件设计9第4受室温传感器功能授块的设计124.1 DHTI1.引脚及主要参数124.2 DHT1.1.数据处理134.3 DHTI1.室温检测软件设计14第5章室温显示功能模块的设计165.11.CD1.602引脚功能及基本参数16521.CD160

2、2显示原理175.31.CD1.602软件设计17第6章系统验证196.1 软件编译工具196.2 硬件仿真开发工具20第7圣总结22参考文献22第1章绪论1.1 课题背景及意义当人类步入“自动化时代”的时候，一个国冢的工业自动化水平就是其技术水平的反映。具中,自动控制技术的作用不可忽视,它的应用范围不断扩大,为国家节省了大量的人力和物力，同时也降低了资源的消耗。同时,随着“自动化”的来临,对产品的质量提出了更高的要求。随着人类对生活质量的不断提高,培育具有良好特性的农作物已成为一个热门课题C在食用菌、蔬菜、花卉、生物实验室、帝舍等环境中,温度、湿度都有很高的要求。当今社会，使用不同的传感器来

3、控制温展、调整湿度.同时还需要对电路迸行设计,而且需要经过精空的校验和校正，所以很难保证测量的准确性和费用C室温食物长期以来都是一种普通的生活必需昆。室温食物的优劣是关键,而食物的优劣取决于室温环境的优劣。室内温度主要由通风条件、温度、湿度等因素决定。湿度-尽可能的高湿度,最好是90%或更高；通风-在室温下,食物的生长需要大量的氧气,在室温下保持通风。在没有自动化的年代.室温的食物都是由人工监控的,很多时候都是依界经验和直觉来判断室温食物的黄量。这一做法常常会带来严重的错误，从而使室温下的食物无法达到所需的标准。采用单片机实现温度、湿度控制,可以有效地防止由第六感引起的感官误差。该产品的用途很

4、广泛,不仅可以控制室温湿度,还可以控制温室内的温湿度，还可以用于温室内的温湿度控制系统，比如智能家居的温湿位控制系统,比如公共场所的火灾报警系统,比如实垄室的温湿度控制系统。1.2 国内外研究现状温、湿度控制技术在国内外的应用和发展。近年来,随着温度、湿度的不断提高,温度、湿度的控制技术在国内外的发展也越来越成熟。然而，与国内外相比.中国在这方面的技术研发起步较晚,与国外先进水平存在着一定的差距,如：装备适应性强、工业化水平不高、设备性能不稳定、软件和软件资源不足等。现在的温度和湿度控制技术也在不断的进步,多因素的综合控制系统也在不断的发展,包括温度、湿度、温度、湿度的单一控制、可编程控制器、

5、可编程控制器，触摸屏控制器、网络远程温度、湿度控制等。在人工智能技术的发展下，或许在将来的温度和湿度控制中.会有一个智能的A1.控制和编辑。目前国内外传感器技术的发展状况和发展方向。随着现代技术的发展,传感技术也在不断更新,不但功艇越来越强.而且品种越采越多。在我们的日常生活和工作中.传感器已经变得日益更要。如今,通过将恃感器与人工相分离,实现自动化，完全自动化，人工智能,极大地提高了人们的感知能力。中国的传感器应用技术仍处于起步阶段,因此在工业化水平上,与发达国家相比仍有一定的差距。尽管还有一些距离.但这种差距正在逐渐缩小。现在的传感器己经进入了智能化的时代,随着科学技术的发展，它的功能也越

6、来越丰富,越来越专业,越来越集成C目前，国内外微控制器的发展状况和发展方向。微处理器是一种高度集成的电路.它把处理器（中央处理器）、RAM（随机存储器）、ROM（ROM）以及多种输入/输出端口和终端系统、定时/定时器等集成到一个小型的、老化的计算机系统。20世纪70年代.随着微/微电脑的明制.微/微电脑的发展.MCU应运而生。尽管一开始仅有4比特的单片机,但是它的发展速度很快,平均3-4年就会升级一次.升级处理速度更快,功能更强，整合能力也更强。微控制器的出现时间较短,但它的发展方向是显而易见的。目前已广泛用于各种电子产品,作为一种高性能的单芯处理器,具研究工作已相当繁杂。微控制器的发展趋势是

7、向大容量、高性能、低功耗、多样化和功能完善的外部设备电路发展。单片机技术是一种以单片机为核心的自动控制系统。该系统在微机上的应用,使其更易于实现对温度，湿度的控制。随着微处理器技术的发展和ISI技术的发展,使得单片数据采集系统的高性能、高可靠性成为可能。在此基础上,对以单片机为核心的温度、湿度监控与控制系统进行了研究。随着经济、社会的发展,微控制器、高猜度的数字温度、湿度传感器等设备的应用越来越贴近于模块化、智能化的微控制器。在常温下使用此系统.无疑为茶叶的发酵创均了更加适宜的环境,使产（S的品质得到了进一步的改善,有着广浦的市场前景。1.3 研究内容对室内环境的温度和湿度进行实时监测,并能显

8、示测试结果：可以改变温度和湿度的限制；当室内温度与湿度大于或低于设定值时,控制系统蜂鸣器会发出闪烁的声音，报警器具有开关，可开或关；当某一温度或湿度值高于或低于规定值时.会发出蜂鸣声,并发出1.ED警示灯,并启动外部的机械装置。该系统可对加两器，制冷机，通风机,加湿器,抽湿器,警报器等进行自动控制；当温度超过标准时,蜂鸣器将不再鸣叫.温度控制装置也会自动关闭,整个系统可以正常工作；该控制系统具有可靠性高、灵敏度高、抗干扰能力强、操作新单、维护方便、性价比高等优点。第2章室温控制系统的功能分解2.1 系统总功能分解该谀题的硬件设计包括：弟片机主模块，传感器模块，显示模块，报警模块，门限调整模块。

9、传感模块可以对周围环境的温度、湿度进行记录,将测量结果传送至微机进行分析、处理,并将其储存于不同的阵列中。向时,每陶5秒.系统就会采集到大建的资料，以确保资料的准确性。该显示模块实现了对温度、湿度的测量和门限的显示,该系统分为两个部分,一翊分为温度和湿度.一部分为状态指示，并可设定控制区域。在探测到的数值超过临界点时,由小型光电报警模块发送对应的彩色光讯号,由多个不同的发光二极管来显示外部机器的运行状况,如果温度或湿度超出此范围,则会触发发光二极管的报警。提示别人这个时候的数据异常，需要进行调整,适时的对加湿器，加湿器，冷却风扇和除湿器进行有效的调节。该门限设定的四种门限设定功能,可在不向的环

10、境下轻松设定门限.而无须每次变更及燃烧程式,从而筒化控制过程。单片机每隔2秒就会从温度.湿度感应器中读出一次温度和湿度,并将其直接显示在显示屏上。为了防止断电而丢失数据,还将其保存在外存储器中。显示器上所显示的门限可以由四个按键来升降。当温度、湿度超出上限时，警报线路会自动显示并发出警报,并对外界的风机、暖气等进行控制。2.2 子功能求解方案设计221微控制器功能模块方案一：该系统采用P1.C作为主要技术,利用开关控制有关元件,对温、湿度迸行控制。但是,由于P1.C的相关设备和模拟软件的限制,使得P1.C的设计被废弃。方案二：采用电容、电感、晶体管等模拟离散器件,其电路设计简单、易于理解、易于

11、使用，成本低,但离散器件分布较分散,难以实现数码一体化,且测量精度较高。于是,他放弃了这个计划。方案三：本系统使用AT89C52作为一款高性能CMOS单片机,具有8K可编程闪存，具有很好的性屹它使用了ATME1.的高空度非光学存储技术,完全符合80C5I的产品说明书和插针。Hash-on-chip为一般的程序员提供了一个程序的函数。AT89S52单片机采用8位智能型CPU.系统内可编程FESh内存,为多种嵌入式应用系统提供了一个灵活、高效的解决方案CAT89C52单片机系统易于获取.程序还能用汇编和C两种在学校里学到的，便于操作，因此就选择了第三神。222传感器功能模块方案一：温度、湿度的测量

12、精度、重实性和可靠性都不高，温度、湿度的数值计算万法也比较繁琐,给测量带来了困难C所以,他放弃了这个计划。方案二：温湿度传感器是由DHTII型数码温度和湿度传感器组成,它是一种新型的温度传感器.该温度传感器具有标定的数字信号。该系统采用了专用的数字模组探测技术,温度、湿度传感需等技术，确保了系统的高可靠性及长时间的稳定性。它包括电阻式精密器件和NTC温度测窒器件.并与8位撇控制器相连接。本发明的产品质量好，反应速度快,抗干扰能力强.性价比高，连接方便。所以,我们选择了第二个方案。2.2.3 显示功能模块方案一：1.ED显示屏是一种用于控制1.ED显示的技术。半导体1.ED通常包括大堂的1.ED

13、,这些1.ED是利用1.ED发出的光来显示不同的信息。但因为其主要材料为有机物质,其使用寿畲相对较短，故放弃了这一万案。方案二：1.CDI6021.CD.1.CD结构，在两个平行的玻璃村底中间，在坡速衬底的下面是TFT(TFT).在玻速衬底的上方,需要苦于E上的信号和电压会改变,从而实现对液晶光分子的转动方向的控制,从而实现对各个象素的嫡振度的控制。由于采用了无机材料,因此其老化速度较慢,使用寿畲较长。所以,1.CDI602的显示被选中。224报警控制功能模块方案一：报警控制模块由P1.C实现,通过开关控制发解室内的温度、湿度,实现对外机的控制。但是，由于P1.C控制系统使用的是单片机、P1.

14、C相关设备和模拟软件等方面的限制,所以该万案被废弃。方案二：该电路设计简报警控制模块由P1.C实现，通过开关控制发酵.易实现对外机于理解P1.C控制系统使用的是单片机、P1.e相关设备和模取.操作方便,价格低廉。2.2.5 阈值调节功能模块方案一：采用触摸屏来控制阈值设置,但由于该成本较高，维修更换不方便。故舍弃该方案。方案二：采用普通的按键来控制阈值的设置.方便维修更换.结构简单。故选择该方案。2.3 组合求解方案评估总而言之，以AT89C52单片机为核心,实现了微处理器的切型模块；该系统具有高精度的DTHddI1.I型数字温度、湿度传感器.可实现对发醉室内温度、湿度的实时监测。表2-1组合

15、方案表方案一方案二方案三费控制器功能模决舍弃合弃选择传感器功能模块舍弃选择显示功能嗅生舍弃选择报警控制功能模决舍弃选择税值调节切能模块舍弃选择1.CD1.602液晶显示系统的温度、湿度；报警控制功作模块通过三极管和继电器的结合,实现对外加湿器、加湿器、风扇、除湿器等的控制,实现对发酵室内温度和湿度的控制；门限调整功能模块使用常规的键来设定门限值。通过实际的讨论,这个组合方案是最适合自己的。第3章室温微控制器功能模块的设计3.1 AT89C52引脚及功能特性PO8AD0POtAD1P02AD2PO少23PO4A04POMU)5POC-ADOP07AOTU2Ar缸32P2.0.A8P2.1(A0P2210P23A11P24A12PZ5A13P21AUP27A15RJO1RXDP31/TXQP32(KTSP33*wTTP34/T0P3T1P36丽P37而123N图3-1AT89C5I引脚图AT89C52的基本特点是：8字闪存.256字内存，32输入南出端口，3条16比特计时/计数器,6向量2级中断,全双工串行通信端口,片上振荡器,时钟电路。AT89C52还能实现OHz的黠态逻痘操作,并能提供两种不同的省电方式。闲置模式会使CPU停止运行,但是允许RAM,计时