单片机温度控制系统的研究

摘要

温室是现代农业生产必备的基本设施，用它可以有效地控制温度、湿度等条件，为作物生长提供更好的环境，避免外界恶劣气候对作物的影响。

本系统以AT89C51单片机为控制核心，利用温度传感器DS18B20对蔬菜大棚内的温度进行实时检测和控制，对湿度进行采集和显示。本系统主要由单片机模块、温湿度采集模块、执行机构模块、显示模块、声光报警模块、通信模块等部分组成。通过温度传感器将采集的温度由LCD数码管显示，利用模糊控制的思想对执行机构进行控制使温室温度达到设定值。当检测温度低于相应设定值时，通过电炉丝加热；反之，开启风扇降温，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。从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。

关键词：单片机，温度传感器，温室大棚，模糊控制

ABSTRACT

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KEY WORDS: single chip microcomputer, temperature sensors, greenhouses, fuzzy control

目录

第一章 绪论 5

1.1 课题背景 5

1.2 立题的目的和意义 5

1.3 国内外研究现状 6

1.4 大棚温度控制系统的设计要求 6

1.5 本文主要研究内容安排 7

第二章 系统方案论证 8

2.1 系统基本方案 8

2.2 主要模块电路的方案选择及确定 8

2.2.1 温度采集模块 8

2.2.2 湿度采集模块 9

2.2.3 显示电路模块 9

2.2.4 执行机构模块 9

2.2.5 报警模块 9

2.3 系统各模块的最终方案 10

第三章 硬件系统设计 12

3.1 电源模块 13

3.2 单片机模块 13

3.2.1 AT89C51系列引脚功能 14

3.2.2 AT89C51系列单片机的功能单元 16

3.2.3 单片机晶振电路 17

3.3 温湿度采集模块 18

3.3.1 DS18B20温度传感器介绍 18

3.3.2 HM1500LF湿度传感器 20

3.4 显示模块 21

3.4.1 LM016L的介绍及结构 21

3.4.2 LM016L的引脚及功能 21

3.5 执行机构 23

3.6 通信模块 24

3.6.1 MAX487简介 24

3.6.2 串行通信结构 24

3.7 声光报警模块 25

第四章 系统软件设计 26

4.1 系统软件的整体思路 26

4.2 系统总流程图 26

4.3 温湿度传感器程序 27

4.4 执行机构程序 28

第五章 总结 30

参考文献 31

致 谢 32

附  录 33