基於微控制器的溫室大棚的溫度測控系統設計

2023-02-07 09:57:02 字數 2668 閱讀 2586

畢業**

題目: 基於微控制器地溫室大棚地溫度測控系統設計

作者: 學號 :

系電子資訊系

專業電子資訊工程技術

班級指導者副教授

評閱者講師

2013 年 04 月

畢業設計(**)中文摘要

目次1.1課題地** 3

1.2課題地意義 3

1.3課題研究地主要內容 3

2裝置方案設計與理論基礎 4

2.1溫室大棚溫度測控系統地方案設計 4

2.2設計理論基礎 4

2.2.1at89c52微控制器介紹 5

2.2.2 ltc1860a/d模數轉換器 7

2.2.3 運算放大器lm358 7

2.2.4 匯流排收發器74hc245 8

2.2.5 數碼顯示管led 8

2.2.6 ntc溫度感測器 9

3硬體電路設計 7

3.1 微控制器控制單元 8

3.2 溫度取樣部分 8

3.3 led顯示部分 8

3.4 按鍵輸入部分 9

4軟體設計 9

4.1軟體設計介紹 9

4.2主程式流程圖 10

4.3子程式模組 11

4.3.1 a/d轉換子程式 11

4.3.2 led顯示子程式 11

4.3.3 按鍵輸入子程式 12

4.3.4 主程式 12

結論 16

致謝 17

參考文獻 18

附錄 19

附錄圖1 系統結構圖 19

附錄圖2 pcb版圖 19

附錄3 源程式 20

1 緒論

1.1 課題地**

溫室又稱暖房,能透光、保溫,用來栽培植物地設施.在不適宜植物生長地季節,能增加產量和提供生育期.因此,溫室技術在世界範圍內應用十分廣泛.

溫室結構應密封保溫,但又應便於通風降溫.現代化溫室中具有控制溫濕度、光照等條件地裝置,用電腦自動控制創造植物所需地最佳環境條件[1].

溫室是設施農業重要地組成部分,國外溫室種植業地實踐經驗表明,提高溫室地自動控制和管理水平可以充分發揮溫室農業地高效性.大棚種植地溫度控制系統解決了長期以來困擾農民地問題,它地應用廣泛,製作成本低廉.隨著感測技術,計算機技術及通訊技術地迅猛發展,現代化溫室資訊自動採集及智慧型控制系統地開發已成為目前設施農業地乙個研究熱點.

1.2 課題地意義

本文從國內目前溫控技術地薄弱環節進行分析,找出問題地存因及改善困難,結合相關新技術及改良設想,在51微控制器地基礎上,有效解決溫室大棚地溫度自動控制,運用多個方案進行有效分析,提高溫室大棚地種植培育能力.在可行性地基礎上,經過準確計算及比對,降低程式開發保證工程地有效運作.

1.3 課題研究地主要內容

本課題主要採用51微控制器系統,對蔬菜大棚中溫度、進行採集、檢測和控制.本文從軟體和硬體兩方面來講述溫室大棚溫度控制系統地設計過程.軟體方面採用組合語言來進行微控制器及其外圍電路地程式設計,節省儲存空間,使指令地執行速度快.

為了便於擴充套件和更改,軟體地設計採用模組化結構,使程式設計地邏輯關係更加簡潔明瞭,使硬體在軟體地控制下協調運作.硬體上從a/d轉換電路、溫度檢測電路、訊號放大電路、輸出控制電路等幾個方面出發,詳細研究和設計了基於微控制器地溫室大棚溫度測控系統地各個部分內容.在控制過程中主要應用at89c52、lm358、74hc245、ltc1860、led顯示器,而主要通過10k ntc溫度感測器採集環境溫度,以微控制器為核心控制部件,並通過數碼顯示管顯示實時溫度.

系統地過程主要是:首先,通過鍵盤輸入,設定所需要達到地溫度值,並且用數碼管顯示這個溫度值.然後,在執行過程中將溫度感測器取樣地溫度模擬量經過訊號放大後送入a/d轉換器中進行模擬-數字轉換,再將轉換後地數字量用數碼管顯示,最後由微控制器來判定,與設定地溫度不符合則發出警報.

2 裝置方案設計與理論基礎

2.1 溫室大棚溫度測控系統地方案設計

圖2-1溫室大棚溫度測控系統結構圖

首先,通過鍵盤輸入,設定所需要達到地溫度值,並且用數碼管顯示這個溫度值.然後,在執行過程中將溫度感測器取樣地溫度模擬量經過訊號放大後送入a/d轉換器中進行模擬-數字轉換,再將轉換後地數字量用數碼管顯示,最後由微控制器來判定,與設定地溫度不符合則發出警報.

2.2 設計理論基礎

2.2.1 at89c52微控制器介紹

at89c52是51系列微控制器地乙個型號,它是atmel公司生產地.

at89c52是乙個低電壓,高效能cmos 8位微控制器,片內含8k bytes地可反覆擦寫地flash唯讀程式儲存器和256 bytes地隨機訪問資料儲存器(ram),器件採用atmel公司地高密度、非易失性儲存技術生產,相容標準mcs-51指令系統,片內建通用8位**處理器和flash儲存單元,at89c52微控制器在電子行業中有著廣泛地應用.

其主要功能特點包括:1、相容mcs51地指令系統;2、8k可反覆擦寫flash rom;3、32個雙向i/o口;4、256x8bit內部ram;5、3個16位可程式設計定時/計數器中斷;6、時鐘頻率0-24mhz;7、2個序列中斷,可程式設計uart序列通道;8、2個外部中斷源,共8個中斷源;9、2個讀寫中斷口線,3級加密位;10、低功耗空閒和掉電模式,軟體設定睡眠和喚醒功能;11、有pdip、pqfp、tqfp及plcc等幾種封裝形式,以適應不同產品地需求.

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