张洁健课设

课程设计说明书

题 目： 简易土壤温湿度的检测器设计 院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 微电子学 学生姓名： 张洁健 学 号： 1200240229 指导教师： 李旭琼

2014 年 10 月 28 日

桂林电子科技大学课程设计（论文）用纸

摘 要

本次课程设计是做一个简易土壤温湿度的检测器设计。适宜的土壤温湿度是农作

物生长的重要环境条件它不生长发育以及土壤微生的活动,而且土壤温湿度的变化还可以改变土壤中水分的运动造成灌溉的困难，而这次课程设计正是解决这类的的问题。因此我们必须对土壤温湿度进行采集并加以控制，使之保持在一定范围之内,以适应农作物的生长采用单片机系统来设计的土壤温湿度采集器。

本设计以单片机为处理核心对土壤也可以是周围的环境比如是空气进行温度和湿度的测量并进行采集通过数码管显示出来。在系统的硬件部分主要是采集电路和显示电路采集电路，主要是通过温湿度传感器DHT11将采集到的温湿度数值以数字信号的形式送入AT89C52单片机中进行处理。显示电路主要是将已经数据处理的温湿度数值利用 LCD1602液晶显示屏显示出来配合系统的其他硬件部分。如按键系统可以选择显示模式软件部分的主要工作是使温湿度传感器得到的温湿度数值与单片机之间正确的进行信号的周期性采集与输送之后进行各种判断来控制硬件电路的显示模式和报警电路led。因此，我们还对温湿度进行上下限设置，超过上限则亮灯报警。

关键词：AT89C52单片机；LCD1602液晶显示屏；温湿度传感器DHT11；led灯

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目 录

引言 ...................................................................................................................... 1 1 系统方案设计 ................................................ 1

1.1 设计要求 ......................................................... 1

1.2 温湿度控制系统总体设计 ........................................... 1

2 硬件电路实现 ............................................... 2

2.1 ATC89C52主控模块设计 ............................................. 2

3 温湿度传感器设计 ........................................... 3

3.1 DHT11传感器模块电路系统设计 ............................................................................. 3

4 LCD1602液晶显示屏设计 ............................................................................. 4

4.1 LCD1602液晶显示屏的介绍 ..................................................................................... 4

5 光报警模块的设计 ........................................................................................ 4 6 系统调试及测试结果 .................................................................................... 5

6.1调试问题 ..................................................................................................................... 5

6.2参数测量（往土壤里逐渐加水） ............................................................................. 5

结 论 .................................................................................................................. 6 谢 词 .................................................................................................................. 7 参考文献 .............................................................................................................. 8 附录 ...................................................................................................................... 8

附录A硬件原理图 ..................................................... 8 附录B程序清单 ....................................................... 9 主程序 ............................................................... 9

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引言

温湿度是一种最基本的的环境参数，人们生活与环境温湿度息息相关，在工业

生产过程中需要实时测量温湿度，在农业生产种业离不开温湿度的测量，因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。传统的温湿度测量方法是通过人工逐点进行检测，这种方法从劳动力和时间上来讲呢，效率都是是非常低的。

随着社会和科学技术、经济不断发展的今天，人们对温湿度测量的仪器方面不断的提高。虽然现在出现了许多的高科技产品，但是仪器的经济、可靠、使用几乎是每个农业生产者理想的选择。有的传感器已经能够通过一个传感器就能采集到温度和湿度，大大提高了采集的效率，而且，准确度也比传统的采集器有显著的提高，下面井队这种采集器做出介绍。

系统以STC89C52单片机为核心，主要由LCD数码显示电路、数字温湿度采集模块、报警系统、控制电路组成。系统通过数字温湿度传感器采集土壤的温湿度，并将采集的数据送入单片机中。在STC89C52单片机中，对送过来的数据进行处理和分析，判断温湿度是否在界定的范围之内，并将数据通过LCD显示电路显示。若测定值超过设定值，报警灯将闪烁警告，以方便工作人员能够及时的采取相应的措施使温度保持在一丁的范围之内。

1 系统方案设计

1.1 设计要求

本设计以STC89C52单片机的温度、湿度测量和控制系统为核心来对温湿度进行实时巡检。单片机能独立完成各自功能，同时对温度进行定时采集。所以本系统所要完成的任务是；

（1）能够实时采集与显示土壤环境温度、湿度等参数。

（2）使用温湿度传感器测量环境的温度，进行数据的采集并传送到单片机进行数据处理。

（3）STC89C52单片机能够实时处理数据并传输，显示到液晶屏上。 （4）LED灯报警功能。

（5）使系统完成特定功能的同时，要保证系统的可靠性和稳定性，使系统能够长期稳定的工作。还要尽量实现系统的低成本、低功耗和高精度。

1.2 温湿度控制系统总体设计

本设计是以STC89C52单片机为核心的自动控制系统，温湿度传感器DHT11的采集，LCD1602液晶显示屏的显示和LED二极管报警等电路组成。系统总设计框图如图2.2所示

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