基于单片机温室多路温湿度检测系统设计毕业答辩PPT.pptVIP

基于单片机的温室多路温湿度检测系统设计 姓 名： XXX 专业班级： 自动化2011—02 指导教师：XXX 目录 选题背景和意义 近几年来，我国温室产业发展迅速，我国东北华北等北方地区，出现了很多农业温室大棚，为人们提供了大量反季节作物。但是，我国的温室自动控制技术远远跟不上温室数量的增长。对温室环境自动控制，就是根据生物生长特性，自动对温室内各项环境因素如温度、湿度、光照、CO?浓度等进行调节的总称。而温室环境控制中两个重要的因素便是是温度和湿度。 选题背景和意义 本文拟研究的温湿度监测系统硬件部分由上位机与下位机两部分组成。上位机由微型计算机组成，与下位机通过RS-485相连，实现对温室内温湿度监测数据的分析和处理。下位机的核心部件是AT89S51单片机和温湿度复合传感器SHT11，由它们完成对温湿度参数的采集、预处理、显示、超限报警等任务，并且实现与上位机之间的信息通讯，具有实时性高、精度高，能够综合处理多点温湿度信息的优点。 系统整体设计 1、系统设计所要实现的功能： 本系统设计所实现的功能为：对温室内不同地点的温湿度参数，通过多个温湿度混合传感器SHT11对温室内一些关键点或者敏感点进行测量，然后通过单片机对测量的数据进行基本处理和显示，实现温室内多节点的温湿度测量。当测定的数据超过设定限定值时及时给予报警提示。同时测量值由单片机传给上位机。 系统整体设计 2、系统设计主要内容 ㈠ 系统硬件部分主要为数字传感器 SHT11、AT89S51 单片机和微型计算机。单片机与PC机通过总线RS-485相连，以实现远距离多节点的通信，进而完成对温室内多点温湿度数据的监测。 ㈡上位机管理系统软件编程及界面设计利用VB语言开发，实现数据分析处理及报表打印等功能。 ㈢下位机以AT89S51单片机为核心，单片机软件编程采用C51编写，完成各个测量点数据的测量、显示、超范围报警等工作。 系统整体设计 3、系统总体模式图 在系统中，上位计算机通过 RS-485 串行接口，按照一定的周期向各个监控点发送控制命令，并接收各监控点采集的数据，对采集到的数据进行处理并显示，同时供用户进行打印等。 系统整体设计 4、智能监控点原理图 智能监控点以 AT89S51 单片机为核心，组成一个集温度的采集、处理、显示、为一体的系统，其原理框图如图所示。数据采集通过温湿度混合数字传感器 SHT11 实现，如果采集的数据值超过限定值时，由蜂鸣器进行报警以及闪烁灯予以提醒，供用户进行相应处理。测量得到的温度和湿度数据通过LCD液晶显示器进行显示。通过总线 RS-485 接收上位机发送的控制命令，并把采集到的数据传到上位机。 系统硬件电路设计 系统硬件设计 系统硬件设计 3 、单片机电源电路 本设计采用 220V 交流电降压、整流滤波、稳压的电源方案。电源电路图如下： 系统硬件电路设计 5、声光报警电路 当温度不在预先设定的正常范围内时，需进行声光报警，本系统设计的声光报警电路图如下: 系统硬件电路设计 6、LCD1602 本系统设计采用LCD1602液晶显示器来对测量数据进行显示，其与单片机连接电路如下： 系统硬件电路设计 7、RS-485通信设计 （1）AT89S51通过 P3.0 和 P3.1 两个引脚提供了一个异步串行输入输出口，通过该口可实现数据的传送。 （2）由于系统中总线采用的是RS-485，因此在系统中采用了 RS-232/ RS-485 转换器，及芯片MAX485 来实现计算机和 AT89S51 之间的通讯。 串口电平转换电路如下： 系统硬件电路设计 8、SHT11传感器 （1）SHT11传感器将温湿度传感器、信号放大电路、A/D转换器及串行口均集成在一块芯片上。其优点在于输出信号直接为数字信号，可靠性及稳定性高。 （2）SHT11主要通过SCK与DATA两个引脚实现与单片机的通信，利用引脚SCK实现AT89S51与 SHT11的同步，利用引脚DATA实现AT89S51与 SHT11的数据传输。 （3）SHT11 测量的过程由传输启动，发送测量命令，等待完成测量与读取测量结果四个部分组成。AT89S51 首先通过一组“传输启动”时序信号进行初始化传输数据。 系统硬件电路设计 在“传输启动”时序之后，单片机向 S