烤烟房环境参数控制系统的研究(附件)
随着我国国民经济的快速持续健康发展，烟草行业的规模也是在不断的扩大中，并且它已经是我国经济支柱产业之一。本课题以STC89C52RC单片机为核心，主要对烤烟房的温湿度，风速进行研究。控制系统的发送端用无线传输的方式将采集到的信息发送给接收端。接收端系统检测采集到的信息，对比设定的参数允许范围，自动采取相关措施，让烤烟房烤烟时保持想要的温湿度范围。另外，我详细阐述了单片机、温湿度传感器、555直流电机调速电路、霍尔传感器和DL-20模块的原理，并且结合查阅的相关资料进行原理图和PCB图设计。软件部分也在查阅相关资料后编写完并在多次调试之后运行成功。关键词 温湿度，霍尔传感器，单片机，无线传输
目 录
1 绪论 1
1.1烤烟房环境参数研究背景及意义 1
1.2当前国内外研究现状 2
1.3全文安排 3
2 烤烟房环境参数总体设计方案 4
2.1烤烟房环境参数设计思路 4
2.2烤烟房环境参数设计阶段 4
3 课题方案选择和比较 4
3.1温湿度传感器选择 4
3.2单片机机型选择和比较 5
4 硬件设计 5
4.1系统整体框图 6
4.2 STC89C52RC单片机 6
4.3温湿度模块 7
4.4 555直流电机调速控制电路 8
4.5霍尔传感器 11
4.6 DL—20无线串口模块 13
4.7显示电路 15
4.8加湿除湿通断电路 16
4.9硬件PCB图 17
5 软件设计 19
5.1程序总体流程图 19
5.2 DHT11温湿度传感器程序 19
5.3 LCD1602液晶显示程序 23
5.4风速模块程序 25
5.5按键程序 26
6 系统调试 27
6.1软件开发过程 27
6.2软硬件联合调试 28
总 结 32
致 谢 33
参考文献 34
附录A：发送端原理图 35
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
附录B：接收端原理图 36
附录C：部分源程序 37
1 绪论
1.1烤烟房环境参数研究背景及意义
在当今社会，烟草行业的存在和发展一直饱受争议。不管是在国内还是在国际上，吸烟对人体的伤害已经是广为流传，越来越多的人开始关心吸烟对人体的伤害到底有多大，我们是不是要制订特殊的法规来抑制住人们吸烟，提高全国人民的身体素质等问题，所以卷烟厂的原材料——烟叶质量如何提高，卷烟焦油量以及其他有害成分如何降低，整个烟草行业一直在不断探索和研究。随着我国国民经济的快速持续健康发展，烟草行业的规模也是在不断的扩大中，并且它已经是我国经济支柱产业之一，可以说烟草税收占据全年财政收入的近10%[1]。可是在国际上，有的国家已经通过法律手段禁烟，国际上掀起禁烟浪潮，在这种强大的压力下，保证我国烟草行业一直做到健康可持续发展具有重大意义。另外整个生产过程基本采用传统方法，从刚刚开始的长烟草，到烟草成熟后采集烟草，再通过工人们烘烤烤熟，最后让卷烟厂加工，这个过程是一个十分复杂的生产制作过程，其中烤烟草是最最关键的部分，而整个烟叶烘烤过程中的所有参数中的温湿度参数的控制对烟叶的质量和后期的制作起着至关重要的作用，最终烤完的烟叶通过烤黄和烤香程度评判烟的质量。
随着全球气候和地质条件的变化以及我国种植技术的提升，在我国很多的地方都是能够种植烟草的。自1941年初以来，烤烟在众多地区推广种植，烟叶在成熟后进行采摘，采摘完烟草后，在烤烟房进行烘烤时控制烟叶烘烤中的温湿度参数就成为整个系统的重要环节。传统上，整个烟叶烘烤时都是让人在旁边盯着，观察烟叶烘烤的实况，数据的采集是靠干湿球玻璃温度计。传统方法的主要问题是:烟叶质量难以保证。同时消耗的时间和人力都很大，无法实现工业流水作业，高量产出和高质量产出。因此我需要学会取长补短，将烤烟房重新设计，加入现代化技术，减轻烟叶烘烤的劳动力强度[2]，提高烤房的产出率和产出质量。
烟叶烘烤是通过人工提供所需要的温湿度的情况下，烟叶脱水干燥的过程，这个过程需要进行一系列的内部变化。烟叶组织细胞在呼吸酶类、水解酶类、氧化还原酶类等的作用下[3]，使得烟叶的外观和质地变化朝着人们想要的方向发展，也就是要达到烘干、烘黄、烘香的目的，可见对烤烟房环境参数控制尤其是温湿度的控制对烟叶的品质起着决定作用。目前，大多数烤烟房的温湿度控制是采用稳定性好、响应快的温湿度传感器对温湿度检测，再结合各种类型的单片机来自动控制风机、烟窗等设备，从而保证整个烘烤过程顺利进行。烤烟房环境控制系统正是针对以上所提到的问题而设计的，主要是结合单片机系统对温湿度和风速的检测和对温湿度的控制，从而实现智能化控制。
1.2当前国内外研究现状
1.2.1烘烤技术介绍
无论是国外还是国内，烟草烘烤技术的研究是一个相当漫长的过程，在前辈们的艰辛探索和无数次的实践下，最终研制出了三段烘烤工艺技术。该工艺在中国一开始是一家一户自己种植并采用普通的烘烤方法中发现的。烤烟过程中的温度折线图如图11所示。
/
图11烤烟三段式烘烤技术温度折线图
（1）变黄期
这个阶段重点防止烟叶只变黄而不变软，烘烤时要稳住小火，但是对于雨后采摘回来的烟叶，它的含水量会比较高，所以要大胆的排湿，干湿球的温度差可以稍微扩大点；对于炎热天气采摘回来的烟叶，它的含水量会相对低点，所以在烘烤过程中要做到对其保湿的同时还要给烤房加湿，这样有针对性的采取烘烤才能达到想要的变黄程度。正常温度范围如上图所示，湿度范围85%～90%。
（2）定色期
目 录
1 绪论 1
1.1烤烟房环境参数研究背景及意义 1
1.2当前国内外研究现状 2
1.3全文安排 3
2 烤烟房环境参数总体设计方案 4
2.1烤烟房环境参数设计思路 4
2.2烤烟房环境参数设计阶段 4
3 课题方案选择和比较 4
3.1温湿度传感器选择 4
3.2单片机机型选择和比较 5
4 硬件设计 5
4.1系统整体框图 6
4.2 STC89C52RC单片机 6
4.3温湿度模块 7
4.4 555直流电机调速控制电路 8
4.5霍尔传感器 11
4.6 DL—20无线串口模块 13
4.7显示电路 15
4.8加湿除湿通断电路 16
4.9硬件PCB图 17
5 软件设计 19
5.1程序总体流程图 19
5.2 DHT11温湿度传感器程序 19
5.3 LCD1602液晶显示程序 23
5.4风速模块程序 25
5.5按键程序 26
6 系统调试 27
6.1软件开发过程 27
6.2软硬件联合调试 28
总 结 32
致 谢 33
参考文献 34
附录A：发送端原理图 35
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
附录B：接收端原理图 36
附录C：部分源程序 37
1 绪论
1.1烤烟房环境参数研究背景及意义
在当今社会，烟草行业的存在和发展一直饱受争议。不管是在国内还是在国际上，吸烟对人体的伤害已经是广为流传，越来越多的人开始关心吸烟对人体的伤害到底有多大，我们是不是要制订特殊的法规来抑制住人们吸烟，提高全国人民的身体素质等问题，所以卷烟厂的原材料——烟叶质量如何提高，卷烟焦油量以及其他有害成分如何降低，整个烟草行业一直在不断探索和研究。随着我国国民经济的快速持续健康发展，烟草行业的规模也是在不断的扩大中，并且它已经是我国经济支柱产业之一，可以说烟草税收占据全年财政收入的近10%[1]。可是在国际上，有的国家已经通过法律手段禁烟，国际上掀起禁烟浪潮，在这种强大的压力下，保证我国烟草行业一直做到健康可持续发展具有重大意义。另外整个生产过程基本采用传统方法，从刚刚开始的长烟草，到烟草成熟后采集烟草，再通过工人们烘烤烤熟，最后让卷烟厂加工，这个过程是一个十分复杂的生产制作过程，其中烤烟草是最最关键的部分，而整个烟叶烘烤过程中的所有参数中的温湿度参数的控制对烟叶的质量和后期的制作起着至关重要的作用，最终烤完的烟叶通过烤黄和烤香程度评判烟的质量。
随着全球气候和地质条件的变化以及我国种植技术的提升，在我国很多的地方都是能够种植烟草的。自1941年初以来，烤烟在众多地区推广种植，烟叶在成熟后进行采摘，采摘完烟草后，在烤烟房进行烘烤时控制烟叶烘烤中的温湿度参数就成为整个系统的重要环节。传统上，整个烟叶烘烤时都是让人在旁边盯着，观察烟叶烘烤的实况，数据的采集是靠干湿球玻璃温度计。传统方法的主要问题是:烟叶质量难以保证。同时消耗的时间和人力都很大，无法实现工业流水作业，高量产出和高质量产出。因此我需要学会取长补短，将烤烟房重新设计，加入现代化技术，减轻烟叶烘烤的劳动力强度[2]，提高烤房的产出率和产出质量。
烟叶烘烤是通过人工提供所需要的温湿度的情况下，烟叶脱水干燥的过程，这个过程需要进行一系列的内部变化。烟叶组织细胞在呼吸酶类、水解酶类、氧化还原酶类等的作用下[3]，使得烟叶的外观和质地变化朝着人们想要的方向发展，也就是要达到烘干、烘黄、烘香的目的，可见对烤烟房环境参数控制尤其是温湿度的控制对烟叶的品质起着决定作用。目前，大多数烤烟房的温湿度控制是采用稳定性好、响应快的温湿度传感器对温湿度检测，再结合各种类型的单片机来自动控制风机、烟窗等设备，从而保证整个烘烤过程顺利进行。烤烟房环境控制系统正是针对以上所提到的问题而设计的，主要是结合单片机系统对温湿度和风速的检测和对温湿度的控制，从而实现智能化控制。
1.2当前国内外研究现状
1.2.1烘烤技术介绍
无论是国外还是国内，烟草烘烤技术的研究是一个相当漫长的过程，在前辈们的艰辛探索和无数次的实践下，最终研制出了三段烘烤工艺技术。该工艺在中国一开始是一家一户自己种植并采用普通的烘烤方法中发现的。烤烟过程中的温度折线图如图11所示。
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图11烤烟三段式烘烤技术温度折线图
（1）变黄期
这个阶段重点防止烟叶只变黄而不变软，烘烤时要稳住小火，但是对于雨后采摘回来的烟叶，它的含水量会比较高，所以要大胆的排湿，干湿球的温度差可以稍微扩大点；对于炎热天气采摘回来的烟叶，它的含水量会相对低点，所以在烘烤过程中要做到对其保湿的同时还要给烤房加湿，这样有针对性的采取烘烤才能达到想要的变黄程度。正常温度范围如上图所示，湿度范围85%～90%。
（2）定色期
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