基于单片机的温室大棚的温度测控系统设计.doc

毕业论文

题目：基于单片机的温室大棚的温度测控系统设计
作者：学号：
系：电子信息系
专业：电子信息工程技术
班级：

指导者：副教授
评阅者：讲师

2013年04月

毕业设计（论文）中文摘要
基于单片机的温室大棚温度测控系统

摘要本文从硬件和软件两方面来讲述温室大棚温度系统的设计过程。系统以单片机AT89C52为核心控制部件，通过10KNTC温度传感器采集环境温度，并通过数码显示管显示实时温度。硬件上从温度检测电路、信号放大电路、A/D转换电路、输出控制电路、键盘及LED显示电路的设计等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温室大棚温度测控系统的各个部分内容，采用了LTC1860、LM358、74HC245、LED显示器等器件。软件方面采用汇编语言来进行单片机及其外围电路的程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。系统模拟实现了蔬菜大棚温度控制的功能，并达到0.2度的温控精度要求，使大棚温度可控范围达到0℃-50℃。

关键词单片机系统，温度传感器，数据采集

目次
1绪论 PAGEREF_Toc277841484\h1
1.1课题的来源 3
1.2课题的意义 3
1.3课题研究的主要内容 3
2设备方案设计与理论基础 4
2.1温室大棚温度测控系统的方案设计 4
2.2设计理论基础 4
2.2.1AT89C52单片机介绍 5
2.2.2LTC1860A/D模数转换器 7
2.2.3运算放大器LM358 7
2.2.4总线收发器74HC245 8
2.2.5数码显示管LED 8
2.2.6NTC温度传感器 9
3硬件电路设计 7
3.1单片机控制单元 8
3.2温度采样部分 8
3.3LED显示部分 8
3.4按键输入部分 9
4软件设计 9
4.1软件设计介绍 9
4.2主程序流程图 10
4.3子程序模块 11
4.3.1A/D转换子程序 11
4.3.2LED显示子程序 11
4.3.3按键输入子程序 12
4.3.4主程序 12
结论 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
附录图1系统结构图 19
附录图2PCB版图 19
附录3源程序 20第页
第页

1绪论
1.1课题的来源
温室又称暖房,能透光、保温，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能增加产量和提供生育期。因此，温室技术在世界范围内应用十分广泛。温室结构应密封保温，但又应便于通风降温。现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件[1]。
温室是设施农业重要的组成部分,国外温室种植业的实践经验表明,提高温室的自动控制和管理水平可以充分发挥温室农业的高效性。大棚种植的温度控制系统解决了长期以来困扰农民的问题，它的应用广泛，制作成本低廉。随着传感技术,计算机技术及通讯技术的迅猛发展,现代化温室信息自动采集及智能控制系统的开发已成为目前设施农业的一个研究热点。
1.2课题的意义
本文从国内目前温控技术的薄弱环节进行分析，找出问题的存因及改善困难，结合相关新技术及改良设想，在51单片机的基础上，有效解决温室大棚的温度自动控制，运用多个方案进行有效分析，提高温室大棚的种植培育能力。在可行性的基础上，经过准确计算及比对，降低程序开发保证项目的有效运作。
1.3课题研究的主要内容
本课题主要采用51单片机系统，对蔬菜大棚中温度、进行采集、检测和控制。本文从软件和硬件两方面来讲述温室大棚温度控制系统的设计过程。软件方面采用汇编语言来进行单片机及其外围电路的程序设计，节省存储空间，使指令的执行速度快。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。硬件上从A/D转换电路、温度检测电路、信号放大电路、输出控制电路等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温室大棚温度测控系统的各个部分内容。在控制过程中主要应用AT89C52、LM358、74HC245、LTC1860、LED显示器，而主要通过10KNTC温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过数码显示管显示实时温度。

系统的过程主要是：首先，通过键盘输入，设定所需要达到的温度值，并且用数码管显示这个温度值。然后，在运行过程中将温度传感器采样的温度模拟量经过信号放大后送入A/D转换器中进行模拟-数字转换，再将转换后的数字量用数码管显示，最后由单片机来判定，与设定的温度不符合则发出警报。
2设备方案设计与理论基础
2.1温室大棚温度测控系统的方案设计

单

片

机

温度传感器

信号放大电路

A/D转换

LED显示

报警系统

键盘输入

图2-1温室大棚温度测控系统结构图

首先，通过键盘输入，设定所需要达到的温度值，并且用数码管