题目类型：
毕业设计(论文)说明书
题 目： 智能喷灌系统的设计
系 别： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 肖 琳 学 号： 0753120108 指导教师： 郭振军
职 称： 讲 师 理论研究 实验研究 工程设计√ 工程技术研究 软件开发 2011年 5 月 27 日
摘 要
随着传感技术日新月异的发展，产品功能智能化逐渐成熟，自动化控制也就成了提高资源利用率的关键。
本设计采用单片机控制技术为核心，系统主要由温度传感模块，湿度传感模块，液晶显示模块，键盘模块组成；其中系统采用DS18B20数字型温度传感器采集并处理温度数据，并且利用DHT11数字型湿度传感器采集湿度数据，然后将输出的数字信号经过单片机进行处理，从而达到传感器采集数据的准确性以及快速性；利用单片机对各个模块的控制，实现了对环境温度、湿度参数的实时监测功能，从而控制水泵抽水完成喷灌动作，达到喷灌系统智能化控制的目的。
智能喷灌系统具有节能性、高效性和低成本的特点，在不同的喷灌场合具有很大的实用空间。
关键词：单片机；湿度传感器；温度传感器；实时控制
I
Abstract
With the sensor technology changes with each passing day,the intelligence of product features become more mature,and automation is the key to improving resource utilization.
This design use the micro controller as the central processor,the system including temperature and humidity measurement module, LCD module keyboard module and so on. This system uses DS18B20 digital temperature sensor to collect and process the data ,and make use of the DHT11 digital humidity sensor to collect the data of humidity, then the output of the digital signal for processing by microcontroller,in order to achieve the accuracy and rapidity by sensors collect the data.Through control each module and deal with the collection of data by the micro controller,in order to measure the temperature and humidity in real time,So as to control the pumps and achieve pumping action.So the system carry out the spray gun infuses in intelligent control.
The intelligent irrigation system has energy-saving,high efficiency and low cost.the system has great practical space in different place.
Key words：Micro controller; Humidity sensor; Temperature sensor; The real time controls
II
目 录
引言 ????????????????????????????1 1 任务要求与总体设计方案 ?????????????????1
1.1 设计任务要求 ????????????????????????????1 1.2 总体设计方案 ????????????????????????????1 1.2.1 硬件设计方案 ???????????????????????????1 1.2.2 软件设计方案 ???????????????????????????3
2 系统硬件电路设计 ?????????????????????3
2.1 单片机主控制模块 ??????????????????????????3 2.1.1 单片机方案选择 ?????????????????????????3 2.1.2 AT89S51芯片功能 ?????????????????????????3 2.1.3 单片机主控电路设计 ????????????????????????5 2.2 数字温度模块设计分析 ???????????????????????6 2.2.1 DS18B20内部结构及工作原理 ?????????????????????6 2.2.2 DS18B20硬件接口电路 ????????????????????????8 2.3 湿度模块电路设计分析 ????????????????????????8 2.3.1 DHT11传感器内部结构及工作原理 ???????????????????8 2.3.2 DHT11硬件接口电路 ????????????????????????10 2.4 时钟模块电路设计分析 ???????????????????????10 2.4.1 DS1302芯片结构及工作原理 ?????????????????????10 2.4.2 DS1302电路设计 ??????????????????????????12 2.5 液晶显示模块电路设计分析 ?????????????????????13 2.6 矩阵键盘电路设计及其功能介绍 ???????????????????14 2.7 电源电路设计及其功能 ????????????????????????15 2.7.1电源稳压器的选择与特点 ??????????????????????15 2.7.2 LM2576稳压器的硬件电路 ??????????????????????16 2.7.3 LM2576应用的注意事项 ? ?????????????????????17 2.8 水泵模块控制电路分析 ????????????????????????17 2.8.1水泵的选型与技术指标 ???????????????????????17 2.8.2继电器工作原理与特性 ???????????????????????17 2.8.3光电耦合器的原理特性 ??????????????????????18 2.8.4水泵驱动电路原理图 ????????????????????????18
3 系统软件设计 ??????????????????????19
III
3.1 主程序流程设计 ??????????????????????????19 3.2 执行功能模块 ??????????????????????????19 3.2.1 测温控制模块 ??????????????????????????19 3.2.2 测湿度控制模块 ?????????????????????????21 3.2.3 按键控制模块 ???????????????????????????22 3.2.4 时钟芯片控制模块 ?????????????????????????23
4 系统调试 ????????????????????????24
4.1 硬件电路调试 ???????????????????????????24 4.2 软件程序调试 ????????????????????????????25
5 结论 ??????????????????????????26 谢辞 ???????????????????????????27 参考文献 ?????????????????????????28 附录 ???????????????????????????29
IV