题 目 基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计 学生姓名 张大陆 学号 1213014089 所在学院 物理与电信工程学院 专业班级 电子信息工程专业12级3班 指导教师 帅春江 完成地点 陕西理工学院
2016年6月5日
陕西理工学院毕业设计
基于单片机的粮仓温湿度控制系统设计
作者:张大陆
(陕西理工学院 物理与电信工程学院 电子信息工程专业12级3班，陕西 汉中 723001)
指导老师：帅春江
[摘要] 影响粮食安全储存的主要参数是粮仓的温度和湿度,粮仓温湿度测量方法以及相应的智能控制一直是粮食储存的一个重要问题。本设计采用STC89C52单片机最小系统对检测、报警、显示、调控等模块进行多点控制，
传统的温湿度控制利用温度计、湿度表、湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温湿度要求的库房进行通风、降温、去湿等操作。这种方法费时费力，效率低，随机性大，误差大，不能及时的解决问题。本设计则通过自动检测、即时报警、自动调控等功能很好的解决了。并且，本设计不仅针对粮仓，对于大多譬如蔬菜大棚、花圃、实验室、医院等需要温湿度检测控制的各个领域都是适用的。
[关键词] 粮仓；温湿度；多点检测控制；单片机
陕西理工学院毕业设计
Design of temperature and humidity control system for granany based
on single chip microcomputer
Author：Dalu Zhang
(Grade 12, Class 3, Major electronic1s and information engineering, School of Physics and Electronic
Information Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi)
Tutor: Chunjiang Shuai
Abstract: Grain is a necessity for human , the grain storage is very essential to the maintenance of social stability
and keep the economy sustainable developmented. And the main parameters to the grain safe storage is the temperature and humidity . This design uses the STC89C52 system of single chip microcomputer to cotrol the modules about the detection , alarm , control and the key . And it could automatic measurement and control without people , and improve effciency and quality of work very well . DHT11 temperature and humidity sensors and OLED display shows real time data and pass to the staff with instant and accurate . While the traditional temperature and humidity control is use of Thermometer , humidity table , humidity dipstick test equipment . Through the artificial testing . Not in conformity with the requirements of the temperature and humidity supply cooling , ventilation , to wet operation . This artificial testing time-consuming , the efficiency is low . This design is by automatic detection , instant alarm , automatic regulation of functions such as a good solution to these problems . At last , this design not only against the granary , but also for most such as vegetable greenhouses , flowers garden , laboratories , hospitals could also be applicabled .
Keywords: Granary; automatic detection and control ;temperature and humidity ;Singlechip
陕西理工学院毕业设计
目录
1引言 ..................................................... 1
1.1 背景及意义 .............................................. 1 1.2现状及发展趋势 .......................................... 1 1.3研究内容 ................................................ 1 2系统总体方案设计 ......................................... 2 2.1设计要求 ................................................ 2 2.2系统基本方案 ............................................ 2 2.2.1传感器方案 ........................................ 2 2.2.2显示器方案 ........................................ 2 2.2.3单片机主芯片方案 .................................. 2 2.3总体设计框图 ............................................ 3 3系统硬件设计 ............................................. 4 3.1主控模块 ................................................ 4 3.1.1 STC89C52芯片 ..................................... 4 3.1.2 STC89C52芯片的管脚、引线与功能 ................... 4 3.1.3 主控模块电路原理图 ................................ 5 3.2温湿度检测模块 .......................................... 6 3.2.1 DHT11传感器简介 .................................. 6 3.2.2 DHT11传感器模块电路 .............................. 7 3.3显示模块 ................................................ 8 3.3.1 OLED显示屏简介 ................................... 8 3.4报警模块 ................................................ 9 3.4.1蜂鸣器介绍 ........................................ 9 3.4.2蜂鸣器工作原理 .................................... 9 3.5温湿度调控模块 .......................................... 9 3.5.1继电器 ............................................ 9 3.5.2 温湿度调控模块 ................................... 10 4系统软件设计 ............................................ 11 4.1主程序设计 ............................................. 11 4.2传感器模块设计 ......................................... 12 4.3 软件调试 ............................................... 12 5系统的安装与调试 ........................................ 14 6结论与展望 .............................................. 17 致谢 ..................................................... 18 参考文献 ................................................. 19 附录A英文文献 ........................................... 20 附录B中文译文 ........................................... 25 附录C系统原理图 ......................................... 28 附录D实物图 ............................................. 29 附录E元器件清单 ......................................... 30 附录F C语言程序 ......................................... 31
陕西理工学院毕业设计
1 引言
1.1 背景及意义
粮食储存是国家针对战争、饥荒和一些突发事件所做的预防准备，所以粮食的储存安全至关重要。目前，我国部分地区的各种大型粮仓都还存在不同程度的粮食变质问题。依据国家粮食保护法，必须定期检查粮仓各点的温湿度，以便及时采取相应的措施。但许多粮仓目前还是采取人工检测的方法，不仅使粮仓工作人员工作量增大，而且工作效率低，尤其是大型粮仓的温度检测任务如不能及时彻底完成，则有可能会造成粮食大面积变质。据有关资料统计，我国每年因粮食变质而损失的粮食达数亿斤，直接造成了巨大的经济损失。
影响粮食安全储藏的主要参数是粮仓的温度和湿度。粮食在正常储藏过程中，如果粮食受潮，就会导致发芽，新陈代谢加快并产生呼吸热，使粮食温度突然升高，引起粮食霉变，造成许多不可挽回的损失。为此，研究与设计以单片机为控制核心，基于数字温度和湿度传感器的自动检测系统,对粮库每个粮仓中各点位的温度及湿度的变化情况进行实时自动测试，一旦出现异常现象便于及时处理,对有效地提高事故的预见性和工作效率有着重要的实际推广价值和理论研究意义。 1.2 现状及发展趋势
早期粮情监测主要采用温湿度计测量法，根据经验放在粮仓的多个测温点，管理人员定期读数，确定粮仓温湿度的高、低，决定是否进行调控。这种方法对储粮有一定的作用，但由于温湿度计精度、人工读数时人为误差等因素影响，检测时不仅效率低，而且精度差，局部温湿度过高不易被及时发现，导致因局部粮食发霉变质引起大面积坏粮的情况时有发生。
近年来，随着单片机的日益成熟和计算机的广泛应用，粮食测控系统的准确性要求越来越高，寻找测控系统最好配置和最佳性价比成为当前的热门研究内容。外国在粮仓情况监测技术上已经达到了非常成熟的地步，在监测系统中广泛应用了高科技数字式传感器。这一种由半导体集成电路与微控制器等最新的技术为核心的传感器，在一个管心上集成了半导体温度监测芯和信号转换芯、接口芯片、储存芯片等，不仅完成检测外，还完成预设范围内的温度、报警功能。由于数字温度传感器直接传出数字信号，从而解决长距离传输的问题，在传输过程中的干扰和衰减而导致的精度降低等问题也会随之解决。影响粮仓温湿度检测技术的重要因素是传感器的技术的发展。 1.3研究内容
本设计使用STC89C52型单片机作为系统硬件核心，具有在线编程功能，且功耗低等特点。检测部分采用四组DHT11温湿度传感器，可以即时的反应粮仓内四个监控点的温度以及湿度的变化，并反馈给单片机，经过单片机处理后控制相应继电器工作完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度，在湿度控制方面也是如此。
第 1 页 共 39 页