目录
摘要 ......................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................ II 第一章绪论 .......................................................................................................................... 1
1.1选题背景 .................................................................................................................... 1 1.2国内外研究现状 ........................................................................................................ 1 1.3系统主要设计内容 .................................................................................................... 2
1.3.1系统框图 ......................................................................................................... 2 1.3.2元器件的选择 ................................................................................................. 2
第二章系统硬件设计 ....................................................................................................... 5
2.1系统性能概述 ............................................................................................................ 5 2.2 单片机模块 ............................................................................................................... 5
2.2.1 AT89S52 主要功能概述 ................................................................................ 5 2.2.2 AT89S52 封装结构 ........................................................................................ 5 2.2.3 AT89S52引脚功能 ......................................................................................... 6 2.3 单片机最小系统 ....................................................................................................... 7
2.3.1 单片机 ............................................................................................................ 7 2.3.2 晶振电路 ........................................................................................................ 7 2.3.4复位电路 ......................................................................................................... 8 2.4 传感器模块 ............................................................................................................... 8
2.4.1 SHT11简介 ..................................................................................................... 8 2.4.2 SHT11端口介绍 ............................................................................................. 9 2.4.3 SHT11典型应用电路 ................................................................................... 10 2.5显示模块 .................................................................................................................. 10
2.5.1 LCD1602概述 .............................................................................................. 10
IV
2.5.2 LCD1602特性 .............................................................................................. 11 2.5.3 LCD1602引脚说明 ...................................................................................... 11 2.6按键电路 .................................................................................................................. 15 2.7 报警电路 ................................................................................................................. 16
第三章系统软件设计 ..................................................................................................... 19
3.1 系统主程序设计方法 ............................................................................................. 19 3.2 LCD1602显示子程序 ............................................................................................. 20 3.3 DHT11温湿度采集子程序 .................................................................................... 22
第四章系统测试 .............................................................................................................. 25
4.1 软件测试 ................................................................................................................. 25
4.1.1 软件测试总结 .............................................................................................. 25 4.2 硬件测试 ................................................................................................................. 26
4.2.1 系统硬件仿真 .............................................................................................. 26 4.2.2硬件测试总结 ............................................................................................... 28 4.3 实物测试 ................................................................................................................. 28
4.3.1 实物系统概况 .............................................................................................. 28 4.3.2 实物报警测试 .............................................................................................. 29 4.3.3 实物按键测试 .............................................................................................. 30 4.3.4 实物测试总结 .............................................................................................. 31
结语 ...................................................................................................................................... 32 参考文献 ............................................................................................................................ 33 致谢 ...................................................................................................................................... 34 附录 ...................................................................................................................................... 35
V
南昌工程学院本科毕业设计（论文）
第一章绪论
1.1选题背景
近期，我国温室的总种植面积位于世界前列，产业的发展迅猛。但是，我国的温室自动控制技术远远跟不上温室数量的增长，农业生产还在使用大量的人力劳动，不仅劳累，而且因为无法对温室环境进行精确监测，不仅浪费了大量的资源，还使作物产量受到了影响，降低了收入。同现代化农业发达的国家相比，我国在这一方面还是有比较大的差距，特别在是对温室生产环境的各个因素的自动监测与控制方面。本课题目的在于研究一个基于单片机为主控芯片下的大棚温湿度自动监测系统，由于单片机及相关附加部件的经济性，使得其能广泛应用于广大农民之中，从而通过对大棚温湿度的科学量化实时监测调整对作物的环境从而提高农业产量，造福广大农民，其实用性使得这个研究很有必要。
1.2国内外研究现状
上个世纪70年代开始，国外就利用当时发展的模拟技术对温室环境因子控制开展研究，告别了之前人工测量的落后时代，随着研究的深入和进步，分布式控制系统便进一步在此领域发展起来了。随着世界各国的温室自动控制技术的迅猛发展，如以色列、荷兰、日本美国等西方发达国家，都实现了根据所植入和采集到的温室生物的特点与要求，对温室所处的多方面因素进行自动控制，包括温度、湿度、光照强度、水分、气体浓度、肥料等各个方面[1]。在荷兰，其玻璃温室已经可以通过计算机控制，实行全自动无人化控制生产；在日本，其温室自动控制在温室生产的各项作业中都逐步实现了无人化、全自动化。通过热电技术的使用，荷兰实现了精确控制成熟期的水果和蔬菜，鲜花和其他植物的开花期，满足在各种节日的时间需求的人；在英国，伦敦大学农业学院研制出来的温室自动控制技术，可以对超过50公里的温室内环境进行监控，包括温度和湿度，光照强度，气体浓度和水等环境因素。
比国外晚大概十年，也就是在80年代之后，中国相关科研人员不断学习西方发达国家在温室控制领域取得的成果，并且积累总结出自身经验，内化为适应中国本土的技术，在研究初始阶段，只能对单一环境因子实现自动控制，但在随后快速发展的微
1
第一章绪论
机技术、传感技术等高新技术的驱动下，自动控制的领域有了翻天覆地的变化，通过温室生产，可利用计算机对生物生长所需的部分或者全部的环境因素进行自动控制，使农业生产方式有了巨大的改变，生产信息化、工厂化等已经成为了世界上农业广泛生产的新途径。
1.3系统主要设计内容 1.3.1系统框图
复位电路 温湿度传感器 1602显示电路 键盘输入 控制单元 AT89S52 电源电路 报警电路
图1.1 系统框图
1.3.2元器件的选择
利用AT89S52单片机控制单元的设计，传感器采用SHT11数字温湿度传感器，1602A双液晶显示器实时显示温度和湿度，蜂鸣器报警电路，并用三极管驱动，LED报警信息电路。
在单片机中，ATMEL公司生产的C51系列单片机具有成本低廉、运行稳定、开发周期短、易操作使用等优点，但是每次写程序的时候都要进行拔插，不仅在调试的
2