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基于at89s52单片机ds18d20温度湿度传感器的设计毕业(设计)论文.doc
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基于at89s52单片机ds18d20温度湿度传感器的设计毕业(设计)论文.doc
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仰恩大学毕业设计(论文)
I
基于 AT89S52 单片机 DS18D20 温度湿度传感器的设计
摘 要
在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中,温度是极为重要而又普遍的热工参数
之一,在环境恶劣或温度较高等场合,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的
质量和数量,以及减轻工人的劳动强度、节约能源,要求对加热炉炉温进行测、显示、
控制,使之达到工艺标准。如何更快、更准确的控制所需的温度是温度控制技术的关键。
本设计按照设计要求,采用功能齐全的 protel DXP 作为绘制原理图工具,PCB 板作为开
发板的温度检测器。
本系统采用现在流行的 AT89C52 单片机,配以湿度传感器,温度传感器,通过 A/D
模数转换等进行系统控制。
本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路,使得整个设计更加完
整,更加灵活。该设计整体结构小巧,便于携带。
关键字:AT89S52 单片机;DS18D20 温度传感器;继电器;湿度传感器
仰恩大学毕业设计(论文)
II
Multi-function Temperature Detector
Abstract
In modern metallurgy, petroleum, chemical and power production process, the
temperature is extremely important and universal thermal parameters of the environment or in
high temperature and so on, in order to ensure normal production process carried out safely,
improve product quality and the number, as well as reduce the labor intensity, energy
conservation, the requirements for measuring the temperature of the furnace, display, control,
to meet the standards process. How to faster and more accurate temperature control required
for temperature control technology is the key. In accordance with the design requirements of
the design using full-featured protel DXP as a schematic drawing tools, PCB board as a
development board temperature detectors.
The present system is popular single-chip AT89C52, with DS18B20 temperature sensor,
A/D converter module, single-chip control of the control system. Through their own
temperature settings, and compare the actual temperature, which determine whether to start
the relay, relay start, to determine whether to activate the heater.
This design also joined the common LED status lights and display lights show common
circuit design making the whole more complete, more flexible. The design of the overall
structure of the compact, easy to carry.
Key word: AT89S52 Single Chip; AD590 Temperature Sensor; Relays
仰恩大学毕业设计(论文)
III
目 录
摘 要…………………………………………………………………………………….I
Abstract…………………………………………………………………………………...II
引 言…………………………………………………………………………………….1
1 系统的设计任务…………………………………………………………………………..2
1.1 温度检测系统设计的基本任务…………………………………………………2
1.1.1 主要性能指标...........................................................................................2
1.2 温度检测系统设计的扩展任务…………………………………………………2
1.2.1 主要性能指标...........................................................................................2
2 总体设计…………………………………………………………………………………..3
2.1 总设计框图………………………………………………………………………3
2.2 技术特点…………………………………………………………………………3
2.2.1 AT89C52 单片机......................................................................................3
2.2.2 ADC0809 A/D 转换器 ............................................................................3
3 单片机概述………………………………………………………………………………..4
3.1 单片机名称的由来……………………………………………………………...4
3.2 单片机的特点…………………………………………………………………...4
3.2.1 高性能、低价格......................................................................................4
3.2.2 体积小、可靠性高..................................................................................4
3.2.3 低电压、低功耗......................................................................................4
3.3 单片机的应用…………………………………………………………………...5
4 芯片介绍…………………………………………………………………………………..5
4.1 芯片 AT89S52……………………………………………………………………5
4.1.1 功能特性描述..........................................................................................5
4.1.2 引脚功能描述..........................................................................................6
4.1.3 存储器结构..............................................................................................8
4.1.4 编程方法..................................................................................................9
4.2 芯片 ADC0809…………………………………………………………………….9
4.2.1 基本知识..................................................................................................9
4.2.2 ADC0809 应用说明 ............................................................................11
4.3 LED 七段数码管………………………………………………………………..12
4.4 74LS138 译码器………………………………………………………………..13
仰恩大学毕业设计(论文)
IV
4.5 温度传感器 DS18B20…………………………………………………………...15
4.6 湿度传感器 XR61TDR…………………………………………………………...18
5 方案论证与硬件设计……………………………………………………………………18
5.1 温度电路的设计………………………………………………………………..18
5.1.1 温度采样部分的方案论证……………………………………………18
5.1.2 温度电路................................................................................................18
5.1.3 A/D 转换电路.........................................................................................19
5.2 水泵控制电路…………………………………………………………………..19
5.3 单片机控制部分………………………………………………………………..20
5.3.1 单片机控制部分的方案论证.................................................................20
5.3.2 单片机控制电路.....................................................................................20
5.4 数字显示部分…………………………………………………………………..21
5.5 湿度采样和转换电路部分……………………………………………………..22
5.5.1 A/D 转换电路.........................................................................................22
5.5.2 湿度传感器 XR61TDR 的电路设计....................................................22
6 软件系统设计……………………………………………………………………………22
6.1 端口设置………………………………………………………………………..22
6.2 各模块软件设计………………………………………………………………..23
6.2.1 DS18B20 程序........................................................................................23
6.2.2 LED 显示程序........................................................................................25
6.2.3 继电器控制.............................................................................................26
6.3 程序流程图……………………………………………………………………..26
6.3.1 即时湿度显示.........................................................................................26
6.4 总设计程序……………………………………………………………………..28
结 论…………………………………………………………………………………...35
参 考 文 献……………………………………………………………………………….36
致 谢…………………………………………………………………………………...37
附 录…………………………………………………………………………………...38
仰恩大学毕业设计(论文)
1
引 言
综合农作物的生长过程对外部环境的主要要求,采用科学控制方法且具备广泛用途
的节水灌溉系统,是节水灌溉科学实施的核心问题。基于此,本课题的主要内容是研制
开发适合我国国情的、低成本、易推广的、主要应用于温室大棚的节水灌溉自动控制系
统,为实现我国农业高效节水灌溉提供技术装备。由于不同农作物有不同的需水特性,
灌水时间、灌水量既影响农产品的产量,也影响农产品的质量,因此,设施农业的高效
节水灌溉自动控制技术主要是向适时适量、按需灌溉的方向发展。所以,本课题的研究
主要包括两个方面,一是测,获取土壤水分信息,并根据土壤水分信息及温度和作物需
水特性来决定灌溉时间与灌溉量的多少。这将摆脱以往仅凭经验灌溉的灌溉模式,使作
物灌溉决策建立在科学的基础之上;二是控,要研究如何根据土壤条件、土壤水分信息
及作物需水特性进行合理的灌溉决策,即将传统的凭经验由人工手动阀门控制灌溉方式
改为自动进行适时适量、按需精确灌溉控制,从而达到提高水的利用效率、优质高产、
节省大量人力,实现高效农业的目的。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,在很多的电子产品中也用到了温度检
测和温度控制。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样,各种适用于不同场合的智
能温度控制器应运而生。
本设计是对温度进行实时监测与控制,设计的温度控制系统实现了基本的温度控制
功能。采用两个 4 位共阳数码管,一个显示即时温度,数码管即时显示温度,精确到小
数点一位。定时开启水泵进行灌溉。
1 系统的设计任务
1.1 温度检测系统设计的基本任务
一通过环境温度和湿度自动按时控制水泵的放水量。达到自动灌溉节约用水的目的。
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