单片机的花卉温室控温系统设计【字数：10179】
摘 要随着社会经济的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的广泛应用，温度控制系统智能化控制深入人们的生活。温度的测量可控制已经广泛的应用于各大领域，同时随着优化生产和对舒适度的要求不断提高，对于温度的恒定控制成为目前研究的主要课题。本课题是基于STC89C52单片机设计的一个花卉温室温度测量控制系统，能够通过DS18B20温度传感器将温室内不同区域的环境温度进行检测，然后通过无线传输模块将检测到的各点位数据传输给单片机，单片机内部将采集到的温度进行计算和设定值的比较，最后输出信号控制加热电路和降温电路来辅助降低或者提高环境温度，从而实现花卉温室温度的智能控制。
目 录
1. 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2课题市场研究现状 1
1.3课题研究的思路以及内容 2
2. 方案论证 3
2.1系统设计目标及要求 3
2.2系统整体方案设计 3
2.3 系统主要模块方案论证 3
2.3.1 单片机方案论证 3
2.3.2 温度测控模块方案论证 5
3. 系统的硬件设计 6
3.1 单片机最小系统电路 6
3.1.1 时钟电路 7
3.1.2 复位电路 8
3.2 系统电源稳压电路 8
3.3 DS18B20传感器电路 9
3.4 无线传输和接收电路 9
3.5 系统整体硬件电路 10
4. 系统的软件设计 11
4.1 主程序设计 11
4.2 读取温度子程序 11
4.3 计算温度子程序 13
5. 系统的调试与问题 15
5.1 软件调试 15
5.1.1 程序编译 15
5.1.2 程序调试 16
5.1.3 程序烧录 17
5.2 软硬件联调 17
参考文献 21
附录 22
附录一 系统硬件原理图 22
附录二 系统实物图 23
附录三 程序 24
致谢 30 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1. 绪论
1.1课题研究背景及意义
随着经济的发展，科技水平的提高，计算机在人们的日常生活中被广泛的应用。在现代工业测控领域中，计算机系统的开发和运用给其带来了全新的技术创新和变革，自动化和智能化程度完全取决于是否使用计算机系统。在温度控制系统中应用计算机系统，能够有效的提高系统的滞后现象，还能很大程度上的提高温度的控制效果及控制精度。
目前在工业自动化领域，很多自动控制系统中都使用了工控机、小型机甚至是巨型处理机等。例如在钢铁冶炼行业，有些工艺对温度的要求很高，就需要这样的系统对温度进行非常精细化的控制；还有在塑料的生产过程中也有部分工艺对温度要求很高，都需要这样的系统，反应速度快，控制精度高。这些处理机普遍存在运行速度高，但内存极大或是需要配套大量的数据存储器才能够工作，很多系统中光是处理器的成本就占据系统成本的五成以上。但是在很多小规模的系统中，例如蔬菜大棚的温度控制以及室内环境中，对于温度控制的精度要求不是特别高，如果依然采用上述自动控制系统的话，成本会非常高，很多情况下是没有必要的，这时候采用成本低廉的单片机进行温度控制就是非常实用的了。
温度控制系统广泛应用于各大民用住宅和温室。在过去多是采用常规的模拟调节器对温度进行控制，本文采用了单片微型机对温度实现自动控制，成本低，控制调整方便，而广泛采用。
使用单片机控制，能实现智能控制每一层温室的温度，并且根据气候的变化，自动调节温度。使用传感器实时监测更有效的对温度进行控制，使得温室的温度控制更加智能化。
1.2课题市场研究现状
温度的测量的一直以来都有广泛的应用，经历了不同的发展阶段，从纯硬件的采集逐渐的发展到今天的数字化采集、智能化蔡姐阶段。温度采集元件的精度也在不断的提升。上世纪70年代开始国外就已经开始对温度的采集进行研究，起初以模拟组合仪表的形式采集，实现的功能也比较单一，主要是就地显示、记录和控制。我国对于温度采集的研究始于上世纪80年代，相关技术也比较滞后，温度采集和测控的精度不高，整体上还处于国外技术的国产化和应用开发阶段。
微型控制器的应用是温度采集有了质的飞越，开始向智能化发展。通过单片机的程序设定，系统可以自发的实现既定功能，实现了工厂的无人值守。但是，我国在工厂化应用中，并没有达到很高的程度是，这一方面受制于工程的基础设施建设，一方面也与软硬件的配套条件有直接的关系。近年来随着计算机技术的普及和发展，大数据的应用，温控系统也逐渐的趋向于集成化、无人化。
1.3课题研究的思路以及内容
本研究课题研究的主要内容是利用STC89C52单片机和DS18B20温度传感器设计一个温室智能温控系统，首选将温度传感器采集到的温度信号，通过无线传输模块传输至单片机，通过单片机接收到的温度信号，经过内部的计算和处理然后控制输出信号控制风扇或者加热器进行工作，以此来控制温室内温度的恒定。
研究过程中，首先搜集了大量的文献资料，学习利用单片机设计温度控制系统的相关理论知识，掌握了相关的技术和方法，之后对本课题进行了方案设计，具体包括温度采集、转换、控制和显示各环节的功能设计，画出电路图，对各个环节进行软件的编写和调试，最后再进行软件和硬件的整体调试，实现预设的功能。
2. 方案论证
2.1系统设计目标及要求
（1）由温度传感器测量每一个点位的温度；
（2）实现数据的实时无线接收和处理；
（3）根据数据处理结果对报警器等设备进行调控，实现温度的智能控制。
2.2系统整体方案设计
本文设计的基于STC89C52单片机的温度测量显示控制系统，由一个主机模块和两个从机模块构成，在系统运行的过程中，首先由DS18B20数字温度传感器检测环境温度，将检测到的环境温度传输给主机单片机，单片机经过内部程序处理后，将当前温度编码输出至显示模块，进行环境温度的实时显示，主机部分的单片机可以设定室内环境温度的上下限。
目 录
1. 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2课题市场研究现状 1
1.3课题研究的思路以及内容 2
2. 方案论证 3
2.1系统设计目标及要求 3
2.2系统整体方案设计 3
2.3 系统主要模块方案论证 3
2.3.1 单片机方案论证 3
2.3.2 温度测控模块方案论证 5
3. 系统的硬件设计 6
3.1 单片机最小系统电路 6
3.1.1 时钟电路 7
3.1.2 复位电路 8
3.2 系统电源稳压电路 8
3.3 DS18B20传感器电路 9
3.4 无线传输和接收电路 9
3.5 系统整体硬件电路 10
4. 系统的软件设计 11
4.1 主程序设计 11
4.2 读取温度子程序 11
4.3 计算温度子程序 13
5. 系统的调试与问题 15
5.1 软件调试 15
5.1.1 程序编译 15
5.1.2 程序调试 16
5.1.3 程序烧录 17
5.2 软硬件联调 17
参考文献 21
附录 22
附录一 系统硬件原理图 22
附录二 系统实物图 23
附录三 程序 24
致谢 30 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
1. 绪论
1.1课题研究背景及意义
随着经济的发展，科技水平的提高，计算机在人们的日常生活中被广泛的应用。在现代工业测控领域中，计算机系统的开发和运用给其带来了全新的技术创新和变革，自动化和智能化程度完全取决于是否使用计算机系统。在温度控制系统中应用计算机系统，能够有效的提高系统的滞后现象，还能很大程度上的提高温度的控制效果及控制精度。
目前在工业自动化领域，很多自动控制系统中都使用了工控机、小型机甚至是巨型处理机等。例如在钢铁冶炼行业，有些工艺对温度的要求很高，就需要这样的系统对温度进行非常精细化的控制；还有在塑料的生产过程中也有部分工艺对温度要求很高，都需要这样的系统，反应速度快，控制精度高。这些处理机普遍存在运行速度高，但内存极大或是需要配套大量的数据存储器才能够工作，很多系统中光是处理器的成本就占据系统成本的五成以上。但是在很多小规模的系统中，例如蔬菜大棚的温度控制以及室内环境中，对于温度控制的精度要求不是特别高，如果依然采用上述自动控制系统的话，成本会非常高，很多情况下是没有必要的，这时候采用成本低廉的单片机进行温度控制就是非常实用的了。
温度控制系统广泛应用于各大民用住宅和温室。在过去多是采用常规的模拟调节器对温度进行控制，本文采用了单片微型机对温度实现自动控制，成本低，控制调整方便，而广泛采用。
使用单片机控制，能实现智能控制每一层温室的温度，并且根据气候的变化，自动调节温度。使用传感器实时监测更有效的对温度进行控制，使得温室的温度控制更加智能化。
1.2课题市场研究现状
温度的测量的一直以来都有广泛的应用，经历了不同的发展阶段，从纯硬件的采集逐渐的发展到今天的数字化采集、智能化蔡姐阶段。温度采集元件的精度也在不断的提升。上世纪70年代开始国外就已经开始对温度的采集进行研究，起初以模拟组合仪表的形式采集，实现的功能也比较单一，主要是就地显示、记录和控制。我国对于温度采集的研究始于上世纪80年代，相关技术也比较滞后，温度采集和测控的精度不高，整体上还处于国外技术的国产化和应用开发阶段。
微型控制器的应用是温度采集有了质的飞越，开始向智能化发展。通过单片机的程序设定，系统可以自发的实现既定功能，实现了工厂的无人值守。但是，我国在工厂化应用中，并没有达到很高的程度是，这一方面受制于工程的基础设施建设，一方面也与软硬件的配套条件有直接的关系。近年来随着计算机技术的普及和发展，大数据的应用，温控系统也逐渐的趋向于集成化、无人化。
1.3课题研究的思路以及内容
本研究课题研究的主要内容是利用STC89C52单片机和DS18B20温度传感器设计一个温室智能温控系统，首选将温度传感器采集到的温度信号，通过无线传输模块传输至单片机，通过单片机接收到的温度信号，经过内部的计算和处理然后控制输出信号控制风扇或者加热器进行工作，以此来控制温室内温度的恒定。
研究过程中，首先搜集了大量的文献资料，学习利用单片机设计温度控制系统的相关理论知识，掌握了相关的技术和方法，之后对本课题进行了方案设计，具体包括温度采集、转换、控制和显示各环节的功能设计，画出电路图，对各个环节进行软件的编写和调试，最后再进行软件和硬件的整体调试，实现预设的功能。
2. 方案论证
2.1系统设计目标及要求
（1）由温度传感器测量每一个点位的温度；
（2）实现数据的实时无线接收和处理；
（3）根据数据处理结果对报警器等设备进行调控，实现温度的智能控制。
2.2系统整体方案设计
本文设计的基于STC89C52单片机的温度测量显示控制系统，由一个主机模块和两个从机模块构成，在系统运行的过程中，首先由DS18B20数字温度传感器检测环境温度，将检测到的环境温度传输给主机单片机，单片机经过内部程序处理后，将当前温度编码输出至显示模块，进行环境温度的实时显示，主机部分的单片机可以设定室内环境温度的上下限。
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