物联网的孵化室温湿度监测报警系统设计下位机部分(附件)
近年来养殖业正在不断发展，养殖场在孵化过程中遇到的问题越来越多，对孵化室内的温湿度要求日益严格。为了解决这类问题，温湿度监测报警系统被人们设计出来。本次设计采用的是STC89C52单片机芯片作为控制中心，DHT11作为环境温湿度采集元件，1602液晶显示屏作为显示元件，RS-232为系统的通信接口。本系统主要分为核心控制模块、系统电源模块、串口模块、时钟模块、人机交互模块和温湿度采集模块。主要功能为采用DHT11温湿度传感器来对环境温湿度进行数据采集，单片机对收集到的数据进行分析和处理，再在液晶显示屏上呈现出来，通过独立按键可以对温湿度值进行人为设定。经过测试，系统工作稳定，能耗小，具有一定价值。关键词 孵化室，温湿度，监测报警，串口通信目 录
1 引言 1
1.1 物联网概念 1
1.2 课题来源 1
1.3 课题研究意义 1
1.4 温湿度测量系统的发展现状 2
1.5 设计的任务 2
2 温湿度监测报警系统设计 2
2.1 系统总体结构设计 2
2.2 系统功能概述 3
2.3 系统总体设计原则 3
3 硬件部分的设计 4
3.1 系统硬件总体设计框图 4
3.2 系统硬件需求分析 5
3.3 核心控制芯片STC89C52 5
3.3.1 单片机的选型 5
3.3.2 STC89C52的简介 6
3.3.3 STC89C52的一些性能参数 6
3.4 温湿度传感器DHT11 6
3.4.1 DHT11的简介 6
3.4.2 技术参数和特性 6
3.4.3 电气特性 7
3.5 LCD1602液晶显示 7
3.5.1 LCD1602的简介 7
3.5.2 特性应用 8
4 系统功能模块 8
4.1 核心控制模块 8
4.2 电源模块 10
4.3 串口模块 11
4.4 时钟模块 11
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/> 3.4.3 电气特性 7
3.5 LCD1602液晶显示 7
3.5.1 LCD1602的简介 7
3.5.2 特性应用 8
4 系统功能模块 8
4.1 核心控制模块 8
4.2 电源模块 10
4.3 串口模块 11
4.4 时钟模块 11
4.5 人机交互电路模块 12
4.5.1 按键输入模块 12
4.5.2 显示输出模块 13
4.5.3 LED显示报警模块 14
4.5.4 蜂鸣器报警模块 15
4.6 环境温湿度采集模块 15
5 原理图绘制 17
6 软件部分流程图 18
6.1 系统总体流程图 18
6.2 时钟部分 19
6.3 独立键盘部分 10
6.4 蜂鸣器报警部分 20
6.5 DHT11传感器部分 21
6.6 LCD1602液晶部分 21
6.7 上位机部分简介 22
7 系统测试 23
7.1 单片机程序编写 23
7.2 硬件电路焊接 23
7.3 硬件调试 24
7.3.1 程序下载 24
7.3.2 显示检测 24
7.3.3 温度设定 25
7.3.4 湿度设定 25
7.3.5 温湿度报警 26
7.3.6 时间显示 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附录A 电路原理图 31
附录B 单片机主程序 32
1 引言
1. 1 物联网概念
物联网是一种将物质连接到互联网的网络，它的根本就是互联网，但它扩大了其客户端在物品之间延伸[1]。物联网的形成，为物品之间的相互沟通联系和信息的互换创造了条件。物联网目前在更多的范围内得到了较为普遍的应用，例如家居、交通、监控等方面。
1. 2 课题来源
社会在不断地进步同时也伴随着经济的迅速发展，科技因为有了经济的支撑，所以在很多地方发挥着作用。在孵化行业里过去比较传统的人工孵化方式已经不能适应现在的需求，自动化的监测技术受到人们的关注。孵化室内的温湿度值可以由温湿度监测系统来不断提供，这样就能达到比较好的孵化效果。
近年来，个体养殖产业发展迅速，养殖场在孵化过程中遇到的问题越来越多，对温湿度控制精度的要求也愈加严格，传统的仪表已经不能满足现在的要求。养殖行业正在向着更加先进更加智能的方向发展，为了满足行业的要求，一些孵化监测设备也必须进行改进。为了节约成本并且满足广大养殖户的需求，基于物联网的孵化室温湿度监测报警系统的设计必将有着广阔的市场前景和巨大的社会效益。
1. 3 课题研究意义
基于物联网的孵化室温湿度监测有助于提高其行业的整体效益。全过程自动化的温湿度监控设备使得出禽率高，雏禽质量高，是确保高效、优质及高产的最佳手段。在雏禽孵化的21天周期由主控制器实时采集环境温湿度并进行实时的调节控制保持数据的稳定与适宜。通过DHT11温湿度传感器，可以在一定的周期内对孵化室的温湿度进行采集，以数字的形式在液晶显示器上显示出来，可以让孵化人员有个定量的认识。此外，在采集完环境因素后，工作人员可以根据原来设定的标准值来对当前的环境进行调节，以达到一个较为稳定适宜的孵化环境，从而提高了孵化水平。
随着科技信息技术的迅速发展和养殖人员对孵化温湿度精度的日益提高，已经可以利用单片机做成的电路板来实现对环境的温湿度值进行很好地观测。它有许多优点，例如结构已经较为简化、功能比较全面等，并且价格合适、性能优良，而且它的数据可以通过单片机有效地传送给电脑，因此发展前途一片光明[2]。但是现在市场上的温湿度监测报警系统都有明显的不足之处，所以在目前产品的基础上研制出一种新型的孵化室温湿度监测报警系统，进一步完善其功能和提高性能，是十分重要的。这对于提高禽类的孵化率有着重要的价值。
通过本次设计，在老师和同学的共同帮助下，我巩固了在课堂上学到的专业知识，做到学有所用。通过该课题的研究，还让我温习了单片机和传感器方面的知识，了解了多种芯片的运用，加强了我们使用AD10软件绘制电气原理图和印制版图的能力，加强了收集、整理和运用资料的能力,及灵活地利用相关知识，解决生活中实际问题的能力。
1. 4 温湿度测量系统的发展现状
随着电子技术的不断发展，传统的技术已经不再适用，取而代之的是现在的温湿度监测报警系统，并且正在向着集成度越来越高的测量系统转变，而且还在不断地改进测量的技术和方法，来满足不同方面的要求。
近年来，温湿度监测系统的开发非常迅速。国际上先进的测控技术、传感器技术等为其开发与升级创造了条件，使环境参数值能更直接地在屏幕上显示，也方便工作人员对其值进行规定，精度进一步提高。
1. 5 设计的任务
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1 引言 1
1.1 物联网概念 1
1.2 课题来源 1
1.3 课题研究意义 1
1.4 温湿度测量系统的发展现状 2
1.5 设计的任务 2
2 温湿度监测报警系统设计 2
2.1 系统总体结构设计 2
2.2 系统功能概述 3
2.3 系统总体设计原则 3
3 硬件部分的设计 4
3.1 系统硬件总体设计框图 4
3.2 系统硬件需求分析 5
3.3 核心控制芯片STC89C52 5
3.3.1 单片机的选型 5
3.3.2 STC89C52的简介 6
3.3.3 STC89C52的一些性能参数 6
3.4 温湿度传感器DHT11 6
3.4.1 DHT11的简介 6
3.4.2 技术参数和特性 6
3.4.3 电气特性 7
3.5 LCD1602液晶显示 7
3.5.1 LCD1602的简介 7
3.5.2 特性应用 8
4 系统功能模块 8
4.1 核心控制模块 8
4.2 电源模块 10
4.3 串口模块 11
4.4 时钟模块 11
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/> 3.4.3 电气特性 7
3.5 LCD1602液晶显示 7
3.5.1 LCD1602的简介 7
3.5.2 特性应用 8
4 系统功能模块 8
4.1 核心控制模块 8
4.2 电源模块 10
4.3 串口模块 11
4.4 时钟模块 11
4.5 人机交互电路模块 12
4.5.1 按键输入模块 12
4.5.2 显示输出模块 13
4.5.3 LED显示报警模块 14
4.5.4 蜂鸣器报警模块 15
4.6 环境温湿度采集模块 15
5 原理图绘制 17
6 软件部分流程图 18
6.1 系统总体流程图 18
6.2 时钟部分 19
6.3 独立键盘部分 10
6.4 蜂鸣器报警部分 20
6.5 DHT11传感器部分 21
6.6 LCD1602液晶部分 21
6.7 上位机部分简介 22
7 系统测试 23
7.1 单片机程序编写 23
7.2 硬件电路焊接 23
7.3 硬件调试 24
7.3.1 程序下载 24
7.3.2 显示检测 24
7.3.3 温度设定 25
7.3.4 湿度设定 25
7.3.5 温湿度报警 26
7.3.6 时间显示 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附录A 电路原理图 31
附录B 单片机主程序 32
1 引言
1. 1 物联网概念
物联网是一种将物质连接到互联网的网络，它的根本就是互联网，但它扩大了其客户端在物品之间延伸[1]。物联网的形成，为物品之间的相互沟通联系和信息的互换创造了条件。物联网目前在更多的范围内得到了较为普遍的应用，例如家居、交通、监控等方面。
1. 2 课题来源
社会在不断地进步同时也伴随着经济的迅速发展，科技因为有了经济的支撑，所以在很多地方发挥着作用。在孵化行业里过去比较传统的人工孵化方式已经不能适应现在的需求，自动化的监测技术受到人们的关注。孵化室内的温湿度值可以由温湿度监测系统来不断提供，这样就能达到比较好的孵化效果。
近年来，个体养殖产业发展迅速，养殖场在孵化过程中遇到的问题越来越多，对温湿度控制精度的要求也愈加严格，传统的仪表已经不能满足现在的要求。养殖行业正在向着更加先进更加智能的方向发展，为了满足行业的要求，一些孵化监测设备也必须进行改进。为了节约成本并且满足广大养殖户的需求，基于物联网的孵化室温湿度监测报警系统的设计必将有着广阔的市场前景和巨大的社会效益。
1. 3 课题研究意义
基于物联网的孵化室温湿度监测有助于提高其行业的整体效益。全过程自动化的温湿度监控设备使得出禽率高，雏禽质量高，是确保高效、优质及高产的最佳手段。在雏禽孵化的21天周期由主控制器实时采集环境温湿度并进行实时的调节控制保持数据的稳定与适宜。通过DHT11温湿度传感器，可以在一定的周期内对孵化室的温湿度进行采集，以数字的形式在液晶显示器上显示出来，可以让孵化人员有个定量的认识。此外，在采集完环境因素后，工作人员可以根据原来设定的标准值来对当前的环境进行调节，以达到一个较为稳定适宜的孵化环境，从而提高了孵化水平。
随着科技信息技术的迅速发展和养殖人员对孵化温湿度精度的日益提高，已经可以利用单片机做成的电路板来实现对环境的温湿度值进行很好地观测。它有许多优点，例如结构已经较为简化、功能比较全面等，并且价格合适、性能优良，而且它的数据可以通过单片机有效地传送给电脑，因此发展前途一片光明[2]。但是现在市场上的温湿度监测报警系统都有明显的不足之处，所以在目前产品的基础上研制出一种新型的孵化室温湿度监测报警系统，进一步完善其功能和提高性能，是十分重要的。这对于提高禽类的孵化率有着重要的价值。
通过本次设计，在老师和同学的共同帮助下，我巩固了在课堂上学到的专业知识，做到学有所用。通过该课题的研究，还让我温习了单片机和传感器方面的知识，了解了多种芯片的运用，加强了我们使用AD10软件绘制电气原理图和印制版图的能力，加强了收集、整理和运用资料的能力,及灵活地利用相关知识，解决生活中实际问题的能力。
1. 4 温湿度测量系统的发展现状
随着电子技术的不断发展，传统的技术已经不再适用，取而代之的是现在的温湿度监测报警系统，并且正在向着集成度越来越高的测量系统转变，而且还在不断地改进测量的技术和方法，来满足不同方面的要求。
近年来，温湿度监测系统的开发非常迅速。国际上先进的测控技术、传感器技术等为其开发与升级创造了条件，使环境参数值能更直接地在屏幕上显示，也方便工作人员对其值进行规定，精度进一步提高。
1. 5 设计的任务
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