基于51单片机的温度湿度控制开题报告

 2021-08-14 18:08:31

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

温度和湿度是人类赖以生存的两个重要因素,与人们的生存、生活、生产息息相关,合理地控制温度和湿度,能给人们生活带来极大地便利。古代人类烧火取暖,今日模拟自然环境用于生产。随着生产力的发展,人们对温度湿度控制精确度越来越高,温度湿度控制技术也得到迅速发展。温湿度控制已成为当今社会研究的热门项目,是工农业生产过程中必须考虑的因素,而且不是相互独立的物理量,而应在系统中综合考虑。广泛应用于室内、大棚、花圃、粮仓乃至土壤等各个领域。

在我国中小型温室中,传统的温湿度控制方法是利用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材。通过人工进行检测。对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、降温、去湿等操作。这种人工测试方法费时费力,效率低,切随机性较大,误差大。因此就需要一种造价低廉、使用方便且计算精确的温湿度测量系统,利于监测并作出有效措施。

随着自动控制技术不断地发展,用机械代替人工工作,不仅解放了人们的劳动力,而且变得更加准确。当前,国内外利用单片机的温湿度控制系统软硬件实施方式主要是直接利用单片机以及其他一些外围芯片作为数据采集和控制的装置,使上位机做数据处理。这类自动控制系统一般以单片机为核心,包括输入模块、控制模块、输出模块等。硬件电路一般由温湿度传感器及模拟信号处理电路、a/d转换器、单片机、d/a转换器、led显示器、简易键盘、报警装置等组成,即为一个单片机最小系统,实现基本的输入输出功能和简单的控制功能,软件设计一般采用中断技术定时采集环境因子参数,然后经过相关的标度转换得到环境因子的参数值,在通过pid控制算法与设定值进行比较从而对外设进行控制。这种控制系统成本低,又有一定的控制精度,能较好的满足一般生产生活的需要。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一般来说,如果只是有散热、供暖、喷雾、抽湿这类电器的话,虽然可以手动调节,但是终究不方便,而且也无法准确调节最适合的温湿度。因此设计智能温度湿度控制的带液晶显示的可遥控的调节系统有很大意义,采用红外遥控设备,配合液晶实时显示,方便用户使用。实现的功能有:用at24c02芯片实现掉电存储;三个按键为设置、加、减,实现阈值的调节;用lcd1602显示,上行显示当前的温度和湿度,下行显示相应的冷、热、干、湿;测量温度和湿度,温度测量范围0℃~50℃,误差为-/ 2℃,湿度测量范围20%~90%,误差为-/ 5%rh;超过阈值时,指示灯闪烁,并有报警提示,蜂鸣器是否报警可由开关控制;当温度或者湿度超限后,继电器吸合,相应的电器开始工作。可实现红外遥控操作。负载有加热器,风扇,喷雾器,除湿器,可实现温度湿度自我调节:升温加湿,升温除湿,降温加湿,降温除湿,直到温度湿度达到预设范围。

以stc89c52型单片机为核心,通过lcd1602实时地显示传感器dht11检测到的温湿度值,阀值可以通过at24c02存储,实现断电保存。过阀相应的报警,驱动继电器吸合,将温度湿度调节正常。温湿度控制系统框图如图1所示。

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