河北联合大学温室大棚温湿度实时监测系统课程设计.doc

智能温室大棚温湿度监测 河北联合大学 - PAGE 10 - - PAGE I - 河北联合大学过程系统课程设计说明书 智能温室大棚温湿度检测系统设计 学生学号： 1201114040115 学生姓名： 徐祥建 专业班级： 11表1 指导教师： 赵延军 起止日期： 2014.12.24～2015.01.08 摘 要 随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活环境和生产环境的要求就显的尤为重要，温湿度的控制就是一个典型的例子，因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统。温室大棚是现代化农业生产的重要手段，利用现代技术实现生产过程和管理的自动化控制，可节约大量的人力物力成本，是提高生产力和生产效率的有力保障。多参数测控的温室智能化控制设备，经济成本较高，影响了推广使用，因此选择温湿度作为控制对象。本温度控制系统湿度检测精度范围是±2％RH，温度检测精度范围是±0.4℃(25 温室大棚控制系统包括硬件电路设计和软件设计两部分。硬件电路设计包括温湿度检测电路、时钟电路、LCD显示电路、报警电路、温湿度控制电路等。主控芯片选用AT89S52芯片；温度检测器件选用温湿度传感器AM2303；时钟芯片选用DSl302；LCD模块选用自带中文字库的HGl286401C。软件部分采用模块化程序设计，通过C语言开发了程序软件。该智能温室大棚温湿度控制系统外围电路简单，精度好，可靠性高。 关键词：AT89S52单片机；温湿度传感器AM2303；时钟芯片DS1302 ；温湿度控制 - PAGE 9 - 目 录 TOC \o 1-3 \h \z 封面 I 摘要 II 第1章 绪论 1 1.1 课题的研究背景 1 1.2 温湿度传感器国内外研究 1 1.3 论文的主要内容及研究意义 2 1.3.1 主要内容 2 1.3.2 本课题研究的意义 3 第2章 系统总体方案设计 4 2.1 温室大棚内主要环境参数的控制与调节 4 2.1.1 温度参数的控制与调节 4 2.1.2 湿度参数的控制调节 4 2.1.3 温度湿度之间的耦合控制与调节 5 2.2系统设计工作流程 5 2.3主要元件的选择 6 2.3.1温度传感器的选择 6 2.3.2控制器的选择 7 第3章 系统硬件电路设计 9 3.1 单片机模块简介 9 3.2 温湿度采集模块 11 3.2.1 温湿度传感器AM2303介绍 11 3.2.2 AM2303的引脚分配及说明 11 3.2.3 传感器的性能 13 3.2.4 AM2303通讯时序 14 3.3 数据显示模块 16 3.3.1 HG1286401C液晶中文显示模块概述 16 3.3.2 模块接口说明 16 3.3.3 模块主要硬件构成说明 17 3.3.4 LCD模块与单片机的连接电路 18 3.4 继电器控制模块 19 3.5 电源模块 19 3.6 输出驱动模块 20 3.6.1 温度控制模块 20 3.6.2 热风机和通风机的选择 21 3.6.3 湿度控制模块 21 3.7 遮阳模块 22 3.8 时钟模块 23 3.8.1 DS1302的结构及工作原理 23 3.8.2 DS1302内部寄存器 24 3.8.3 时钟芯片DS1302与单片机的连接电路 26 3.9 其他模块设计 27 3.9.1 单片机时钟复位电路 27 3.9.2 键盘电路设计 27 3.9.3 报警电路设计 28 3.8.4 报警电路设计 29 第4章 系统的软件设计 30 4.1 主程序流程图设计 30 4.2 温湿度采集模块的设计 31 4.3时钟芯片DSl302驱动程序 34 第5章 系统误差分析及抗干扰 38 5.1 传感器的误差分析 38 5.2 消除误差的措施 39 5.2.1 多项式插值法 39 5.2.2 分段线性插值法 40 5.3 抗干扰分析 41 结 论 43 参考文献 44 附录A 电路原理图 45 致 谢 46 第1章 绪论 1.1 课题的研究要求 本文以AT89S52单片机为核心，研究开发一种温室大棚环境参数自动化测量和控制系统。主要目的是对影响农作物生长的温度、湿度的环境参数进行有效的测量和可靠的控制