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基于单片机温室大棚温度监控系统的设计.pdf

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基于单片机温室大棚温度监控系统的设计

摘要：本系统以 AT89C51 单片机为控制核心，利用温度传感器 AD590

对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制，实现温室温度的自动控

制。本系统以单片机小系统模块,温度采集模块，加热模块，降温模

块，按键以及显示模块六个部分组成。可以通过按键设定温室的温度

值，采集的温度和设定的温度通过 LED 数码管显示。当所设定的温度

值比采集的温度值打时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开

启降温风扇，以快速达到降温效果。通过该系统对蔬菜大棚内的温度

进行有效可靠地检测与控制。从而保证大棚内的作物在最佳温度条下

生长，提高质量和产量。 .

关键词：单片机温室大棚温度控制

Abstract: the system to AT89C51 SCM as control core, real-time

data acquisitionand control using the temperature sensor AD590

temperature of the greenhouse, realize the automatic control of the

greenhouse temperature. The system is composed of single chip

microprocessor system module, the temperature acquisition

module, a heating module, temperature module,keyboard and

display module six parts. You can set the key

greenhousetemperature value, the collection of temperature and

set temperature by LED digital tube display. When the set

temperature value than the acquisition of temperature is high,

through heating, in order to reach the set value; otherwise,open the

cooling fan, to achieve cooling effect. Through the system,

effective,reliable detection and control of the greenhouse

temperature. In order to ensurethe greenhouse crop at the optimum

temperature of growth, improve quality andyield.

Keywords: single chip microcomputer, greenhouse, temperature

control

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 课题的背景和意义……………………………………... 1

1.2 单片机的前景与未来…………………………………... 1

1.3 温度测控技术的应用…………………………………3

第二章温度传感器的介绍

2.1 传感器原理及前景简介……………………….….…8

2.2 温度一体化传感器的发展和应用……………..…9

2.3 温度传感器 AD590.......................................10

2.3.1 AD590 简介.................................................11

2.3.2 AD590 的应用.........................................12

第三章硬件设计

3.1 设计目的.............................................13

3.2 设计思路..................................................13

3.3 基于 AT89C51 的单片机小系统................14

3.4 温度采集模块..............................15

3.5 显示模块.................................16

3.6 键盘扫描 .................................17

3.7 WP 型温室加热器...............................18

3.8 降温模块 .......................................................................18

第四章软件部分设计

4.1 软件设计

4.1.1 主程序........................................................................

4.1.2 定时器 TO 中断........................................................

4.1.3 现实模块........................................................................

4.1.4 按键扫描...........................................................................

4.1.5 源程序..............................................................................

致谢 ………………………………………….…..………35

参考文献 …………………………………………….……………36

第一章绪论

1.1 选题背景和意义

现在的精密测量和精密加工中，环境因素是影响精度的主要因素

之一，其中的温度是环境的主要指标。

当前，已经开发了很多的温度测量系统，一些高精度温度传感器

的精度可达到±0.01℃，然而价格非常昂贵一般只作为高分辨力的精

度测量和用作测温仪器的标准。而对于生产应用中的较低精度温度测

量系统，现有的系统多采用了与计算机直接结合的工作模式，增加了

系统的成本。鉴于目前的情况，我们提出以价格低廉的单片机作为控

制核心，以多个温度传感器作为测量元件，构成了低成本的智能温度

测量系统。

在该系统中，根据测量空间或设备的实际需要，由多路温度传感

器对关键温度点进行测量，由安装于仪器内的单片机对各路数据进行

循环检测、存储，实现温度的智能测量。该系统具有与计算机的通讯

功能，在长时间数据采集完成后，可以将数据在传送到计算机进行相

关的研究分析。因此，该系统即具有现有的计算机控制的智能测量功

能，又节省硬件成本。另外，我们所设计的智能温度测量系统外形尺

寸小，即可用于实验室环境温度的测量，又可用于仪器、大型设备等

的内部环境测量。

1.2 单片机的前景与未来

单片机现在可以说是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯

片制造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜

数，应有尽有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们

各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。

纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：

（1）低功耗 CMOS 化

随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本

都采用了 CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。CMOS 虽然功耗较低，

但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而 CHMOS 则具备了高速

和低功耗的特点。

（2）微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将 CPU、RAM、ROM、并行和串行

通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，

增强型的单片机集成了如A/D 转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看

门狗)、有些单片机将 LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，

这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。

（3）主流与多品种共存

现在单片机的品种繁多，各具特色，但仍以 80C51 为核心的单

片机占主流，兼容其结构和指令系统的有 PHILIPS 公司的产品，

ATMEL 公司的产品和中国台湾的系列单片机。而 Microchip 公司的

PIC 精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的 HOLTEK

公司近年的单片机产量与日俱增。此外还有 MOTOROLA 公司的产

品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形得以延

续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走的是依存互补，相

辅相成、共同发展的道路。

以前没有单片机时，只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来

的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断

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