基于温湿度监控系统毕业设计毕业论文

基于温湿度监控系统毕业设计毕业论文内容摘要：

影响 [8]。 在日常生活中 ， 我们对液晶显示器并不陌生。 液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件 ， 如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看 11 到 ， 显示的主要是数字、专用符号和图形。 在单片机的人机交流界面中 ， 一般的输出方式有以下几种：发光管、 LED 数码管、液晶显示器。 发光管和 LED 数码管比较常用 ， 软硬件都比较简单 ， 引脚如图 所示 [9]。 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L LCD LM016L 引脚 在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点： A 显示质量高 由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度 ， 恒定发光 ， 而不像阴极射线管显示器（ CRT）那样需要不断刷新新亮点。 因此 ， 液晶显示器画质高且不会闪烁。 B 数字式接口 液晶显示器都是数字式的 ， 和单片机系统的接口更加简单可靠 ， 操作更加方便。 C 体积小、重量轻 液晶显示器通过显示屏上 的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的 ， 在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。 报警模块 报警模块具备报警功能 ， 只要温湿度不在预设区间内报警器会发出声响提醒工作人员 ， 其中蜂鸣器一端接单片机的单片机 17 脚 RD______， 其输出具有复合功能 ，此处用到了单片机 RD______引脚的 IO 端口 功能 ， 单片机通过内部定时器的操作实现交替变换的波形输出驱动扬声器发声 [10]。 12 4 软件系统与实现 软件子系统 设计 温湿度判断控制模块也是系统的核心模块之一 ， 所谓判断控制模块 ， 就是对用户输入的温度和湿度与当前温室内的实际温湿度进行比较 ， 先进行判断 ， 然后再进行控制 ， 控制模块是决定系统将要进行什么工作的。 如温度高于上限时需要降温 ， 低于下限时需要升温 ， 同时还要启动警报等等。 温度判断控制部分的程序流程 如下 所示。 读 入 时 值是 否 在 预 设 时间升 降 温 湿 度调 用 控 制 部 分返 回声 光 警 报 程序 流程 图 上面已经讨论了采取中间值作为控制参数 ， 采取中间值一定区间作为控制区间的原理 ， 按照上图原理 ， 系统流程图如 所示： 13 是 温 湿 度 值 吗。 读 取 测 量 数 据温 度 转 换 处 理 湿 度 转 换 处 理温 度 1 1 ℃。 湿 度 4 0 ％ R H。 温 度 3 2 ℃。 湿 度 6 0 ％ R H。 关 报 警 关 控 制 关 报 警 关 控 制发 送 数 据显 示延 时返 回 下 次 监控NNN N开 警 报开 控 制开 警 报开 控 制YY 系统流程图 本流程分为温度和适度监控，我们以温度的监控为例阐述该流程：首先系统初始化由 SHT11 传感器读取环境温度并自身 将其 转换成数字信号，然后送入 51单片机 ， 如果该数据低于预设最低值 或 高于预设最高值，则报警电路和控制电路将被接通，起到提醒和控制的作用，并将数据送入 51 单片机，在 LCD 上显示。 如果温度正常，即处于预设 范围，则报警电路和控制电路不会动作，并将数据送入单片机，在 LCD 上显示，之后进入下次的监控流程。 湿度的监控流程和温度基本一致，不再赘述。 系统总图如。 14 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L234567891R P 1RE S P A C K 84 0 . 01 1 . 0% R H癈DA T A2S C K3U2S HT 1 1R11kD2L E D Y E L L O WR21kQ12 N54 0 1R31kC11 0 uR41KX1CR Y S T A LC21 0 P FC31 0 P FL S 1S P E A K E R1 2U 5 : A7 4 HC 0 7R91 5 065412U6O P T O CO UP L E R NP N 控制电路R71kQ22 N22 2 2 AD1L E D G RE E NL1B 8 2 4 1 2 A 1 1 0 3 K 0 0 01 2U 3 : A7 4 HC 0 7R51 5 065412U4O P T O CO UP L E R NP N 控制电路R61kQ32 N22 2 2 A 系统总图 （ 1） AT89C51 单片机 AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器 （ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能 CMOS 8 位微 处理器 ， 俗称单片机 [11]。 AT89C2051是一种带 2K字节闪存可编程可擦除 只读存储器 的单片机。 单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。 该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造 ， 与工业标准的 MCS51 指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中 ， ATMEL 的 AT89C51是一种高效微控制器 ， AT89C2051 是它的一种精简版本 [12]。 AT89C 单片机为很多 嵌入式控制系统 提供了一种灵活性高且价廉的方案。 外形及引脚排列如图 所示。 15 AT89C51 引脚 引脚介绍： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口 ， 每脚可吸收 8TTL 门电流。 当P0 口的管脚第一次写 1 时 ， 被定义为 高阻 输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器 ， 它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时 ， P0 口作为原码输入口 ， 当 FIASH 进行校验时 ， P0 输出原码 ， 此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口 ， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后 ， 被内部上拉为高 ， 可用作输入 ， P1口被外部下拉为低电平时 ， 将输出电流 ， 这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH编程和校验时 ， P1 口作为第 八位地址接收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口 ， P2 口缓冲器可接收 ，输出 4 个 TTL 门电流 ， 当 P2 口被写 ”1”时 ， 其管脚被内部上拉电阻拉高 ， 且作为输入。 并因此作为输入时 ， P2 口的管脚被外部拉低 ， 将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时 ， P2 口输出地址的高八位。 在给出地址 ”1”时 ， 它利用内部上拉优势 ， 当对外部八位地址数据存储器进行读写时 ， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信 号。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口 ， 可接收输出 4 个 TTL门电流。 当 P3 口写入 ”1”后 ， 它们被内部上拉为高电平 ， 并用作输入。 作为输入 ，由于外部下拉为低电平 ， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口 16 也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口 ， 口管脚 备选功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断 0） /INT1（外部中断 1） T0（记时器 0 外部输入） T1（记时器 1 外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时 ， 要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时 ， 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间 ， 此引脚用于输入编程脉冲。 在平时 ， ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号 ， 此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时 ， 将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时 ， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外 ， 该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止 ， 置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间 ， 每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时 ， 这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 EA/VPP ：当 /EA 保 持 低 电 平 时 ， 则 在 此 期 间 外 部 程 序 存 储 器（ 0000HFFFFH） ， 不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1 时 ， /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平时 ， 此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间 ， 此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 （ 2）晶振电路 单片机必须在时钟的驱动下才能工作 ,电容大小没有固定值 ， 一般二三十 pF。 晶振是给单片机提供工作信号脉冲的 [13,14,15]。 单片机必须在时钟的驱动下才能这个脉冲就是单片机的工作速度 ， 比如 12M 晶振。 单片机工作速度就是每秒 12M，和电脑的 CPU 概念一样 .当然 .单片机的工作频率是有范 围的 ， 不能太大 ， 一般 24M 就不上往了 ， 不然不稳定。 在单片机内部有一个时钟振荡电路 ， 只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元 ， 决定单片机 17 的工作速度。 晶振电路如图 所示。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29R S T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23。