1、辽 宁 工 业 大 学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：农业大棚温湿度显示仪设计院（系）： 电气工程学院 专业班级： 自动化103班 学 号： 100302075 学生姓名： 李航 指导教师： （签字）起止时间： 07.0307.12 本科生课程设计（论文）I课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 学 号 100302075 学生姓名 李航 专业班级 自动化103班课程设计（论文）题目农业大棚温湿度显示仪设计课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数实现功能以农业大棚温湿度检测为对象，设计一个单片机控制的农业大棚温湿度检测系统。该系统实现的功
2、能如下：1、每到 1 分钟采集一次温度和湿度，温度检测 2 点、湿度检测 2 点，平均值作采样值。2、标度变换精确到 1，显示精度 1。3、正常情况下，系统循环显示采集的温、湿度值，显示器由 3 位 LED 显示器构成；设计任务及要求1、分析系统功能，确定系统硬件组成；2、设计系统的硬件电路图；3、编写相应的软件，完成控制系统的控制要求；4、上机调试、完善程序；5、按学校规定格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在 4000 字以上。技术参数温度范围 0+50,检测精度为1；湿度 0100，检测精度为3。进度计划1、布置任务，查阅收集资料。 （1 天）2、分析系统的控制功能，确定总体设计
3、方案（1 天） 。3、系统硬件设计（3 天）4、按系统的控制要求，设计软件流程图及软件。 （2 天）5、上机调试、修改程序（1 天）6、撰写、打印设计说明书（1 天）7、答辩（1天）本科生课程设计（论文）II注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日本科生课程设计（论文）III摘 要植物的生长都是在一定的环境中进行的，在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。环境中昼夜的温度和湿度变化大，其对植物生长极为不利。因此必须对环境的温度和湿度进行监测,使其适
4、合植物的生长，提高其产量和质量。本论文主要阐述了基于 AT89C52 单片机的蔬菜大棚温湿度检测系统的设计，主要包括硬件电路设计及软件设计等。该系统采用 AT89C52 单片机作为控制器，AD590、HS1101 分别作为温度，湿度数据采集系统，温度，湿度用 LED 数字显示。关键字：AT89C52；LED；AD590；HS1101本科生课程设计（论文）IV目 录第 1 章 绪论 .1第 2 章 系统设计的方案 .22.1 概述 .22.2 系统组成总体结构 .2第 3 章 硬件设计 .43.1 单片机最小系统设计 .43.1.1 单片机选择 .43.1.2 时钟电路设计 .53.1.3 复位
5、电路设计 .63.1.4 单片机最小系统电路连接 .73.2 温度检测电路 .73.2.1 温度传感器 .73.2.2 A/D 转换电路 .83.2.3 AD590 电路连接 .103.3 湿度检测电路 .113.3.1 湿度传感器 .113.3.2 HS1101 电路连接 .123.4 LED 显示电路 .123.4.1 LED 简介 .123.4.2 LED 与单片机相连原理图 .13第 4 章 软件设计 .144.1 软件设计流程图 .144.2 程序设计 .14第 5 章 系统设计总结 .17参考文献 .18本科生课程设计（论文）0第 1 章 绪论随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增
6、多，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个因素是温湿度控制。温湿度太低，蔬菜就会被冻死或则停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。传统的温湿度控制是在温室大棚内部悬挂温度计和湿度计，工人依据读取的温湿度值来调节大棚内的温湿度。如果仅靠人工既耗人力，又容易发生差错。现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温湿度检测措施就显现出很大的局性。为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动检测系统，以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。环境中昼夜的温度和湿度变化
7、大，其对植物生长极为不利。因此必须对环境的温度和湿度进行监测，使其适合植物的生长，提高其产量和质量。本系统就是利用价格便宜的电子器件来设计一个参数精度高，控制操作方便，性价比高的应用于农业种植生产的温室大棚温湿度检测系统。本系统采用 AT89C52 单片机作为控制器，AD590、HS1101 分别作为温度，湿度数据采集系统，温度，湿度实现 LED 数字显示。通过软、硬件设计使得该款温湿度监测装置具有智能化、高精度、高可靠性等优势，将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境,符合植物的生活环境要求，具有良好的发展前景。本科生课程设计（论文）1第 2 章 系统设计的方案2.1
8、概述以农业大棚温湿度检测为对象，设计一个单片机控制的农业大棚温湿度检测系统。该系统实现的功能如下：1、每到 1 分钟采集一次温度和湿度，温度检测 2 点、湿度检测 2 点，平均值作采样值。2、标度变换精确到 1，显示精度 1。3、正常情况下，系统循环显示采集的温、湿度值，显示器由 3 位 LED 显示器构成；该检测系统充分利用 AT89C52 单片机的软、硬件资源,辅以相应的 A/D 转换器和温度传感器 AD590 和湿度传感器 HS1101 等智能仪器,能实现多任务、多通道的检测和输出。根据温室大棚内的温湿度传感器采集到的信息，利用数据总线将传感器信息送给单片机，以及进行 LED 显示，便于
9、通知大棚管理人员采取相应措施来确保大棚内的环境正常。2.2 系统组成总体结构系统由温度传感器 AD590、湿度传感器 HS1101、A/D 转换器、LED 显示器和单片机（AT89C52）组成。A T 8 9 C 5 2L E D 显示 A / D 转换器温度传 感器湿度传 感器图 2.1 系统总体框图本科生课程设计（论文）21、温度传感器：负责检测并采集 2 点温度数据。2、湿度传感器：负责检测并采集 2 点湿度数据。3、A/D 转换器：负责温湿度数据采集数据的信号转换。4、LED 显示器：负责显示传感器采集数据。5、单片机：AT89C52 为系统控制器。本科生课程设计（论文）3第 3 章
10、硬件设计 3.1 单片机最小系统设计3.1.1 单片机选择本设计采用 AT89C52。AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，AT89C52 单片机在电子行业中有着广泛的应用。图 3.1 AT89C52 引脚图（1）电源及时钟引脚（4 个） VCC:电源接入引脚；GND:接地引脚； XTAL1:振荡器反相
11、放大器及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。 （2）控制线引脚（4 个）RST:复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将P1.01 P1.12P1.23 P1.34P1.45 P1.56P1.67 P1.78RESET9 P3.0/RXD10P3.1/TXD11 P3.2/INT012P3.3/INT113 P3.4/T014P3.5/T115 P3.6/WR16P3.7/RD17 XTAL218XTAL119 GND20 P2.0 21P2.1 22P2.223P2.3 24P2.4 25P2.526P2.6 27P2.7 28PSEN2
12、9ALE/PROG 30EA/VPP 31P0.732P0.6 33P0.5 34P0.435P0.3 36P0.2 37P0.138P0.0 39VCC 40AT89C52本科生课程设计（论文）4使单片机复位。ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。一般情况下，ALE 仍以时钟振荡频率的1/6 输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。PSEN:程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（
13、或数据）时，每个机器周期两次 PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN 信号。EA/VPP:外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为 0000HFFFFH） ，EA 端必须保持低电平（接地） 。（3）并行 I/O 口引脚（32 个，分成 4 个 8 位口）P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，即地址/数据总线复用口。P1 口：P1 口 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P2 口：P2 口是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能。3.1.2 时钟电路设计内部时钟方式。在 XTAL1 和 XTAL2 两端跨接晶振和陶瓷谐振器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器。外接晶振时，C1 C2 值通常选择为 30pF 左右；外接陶瓷谐振器，C1 C2 约为 47uF。C1 C2 可稳定频率并对振荡频率有微调作用，震荡频率有微调作用，震荡频率范围是 024MHz。为了减少寄生电容，更好的保护震荡器稳定可靠的工作，谐振器和电容应尽可能得与单片机芯片靠近。 内部时钟发生器实质上就是一个二分频的触发器，其输出是单片机工作所需的时钟信号。
