基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文含全部源程序

1、天津*大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)Til.in姓 名學(xué) 院電子與信息工程學(xué)院專 業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師職 稱2014年6月4日天津*大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱電子與信息工程學(xué)院專業(yè)班級課題類型生產(chǎn)實(shí)際課題意義溫室溫濕監(jiān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個對現(xiàn)實(shí)生活非常實(shí)用，對學(xué)生知識運(yùn)用 非常好的鍛煉課題。本課題研究的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)制作對溫室內(nèi)溫濕度的監(jiān)督 與控制，相當(dāng)于簡易空調(diào)的制作，了解空調(diào)系統(tǒng)，運(yùn)用原理設(shè)計(jì)制作方案，傳 感器獲取外界溫濕度參數(shù)，51單片機(jī)編程控制，實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)計(jì)；并用仿真軟 件對控制效果進(jìn)行仿真研究。任務(wù)

2、與進(jìn) 度要求主要參考 文獻(xiàn)1陳明熒.8051單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材M.北京：清華大學(xué)出版社,2003.2徐新艷.單片機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)踐如.北京：高等教育出版社，2005.3吳金戌,沈慶陽,郭庭吉.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出 版社，2002.4王千.實(shí)用電子電路大全M.電子工業(yè)出版社，2001.5馮博琴.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京：清華大學(xué)出版社，2004.6張毅剛.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004.7張淑清，姜萬錄等.單片微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用M.國防工業(yè)出版社， 2003.起止日期備注院長 教研室主任 指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告表20

3、14年3月10日姓名學(xué)院電子與信 息工程專業(yè)電子信息工程班級題目基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師一、與M國卩 的結(jié)晶。 屬于90 傳感器主蠻 調(diào)整溫號目白 智能化。K課題有關(guān)的國內(nèi)外研究情況、課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義：勺外研究情況：智能溫度傳感器是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)目前，國際上己開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產(chǎn)品。濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測量 年代興起的行業(yè)。近年來，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了較大的發(fā)展。濕敏 E從簡單濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展。長內(nèi)容：以STC89系列單片機(jī)為核心，通過傳感器釆集溫室內(nèi)的溫濕度進(jìn)而啟動設(shè)備

4、譽(yù)溫濕度以達(dá)到舒適的環(huán)境。勺和意義：能夠一改以前靠人力控制溫濕度的狀況，徹底地做到溫濕度檢測和控制的 從而大大提高系統(tǒng)的方便性以及穩(wěn)定性。二、進(jìn)度及預(yù)期結(jié)果：起止日期主要內(nèi)容預(yù)期結(jié)果.06收集材料，熟悉設(shè)計(jì)要求，寫開題報告 設(shè)計(jì)電路圖，進(jìn)行電路仿真購買元器件，進(jìn)行電路焊接 電路功能與系統(tǒng)完善 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確的顯示米 樣溫度值與濕度值。通過 采集溫度及濕度值，準(zhǔn)確 的判斷標(biāo)準(zhǔn)值與當(dāng)前值 之間的差異，及時的啟動 報警裝置（蜂鳴器提示 音）進(jìn)行報警。完成課題的現(xiàn)有條件實(shí)驗(yàn)室的基本儀器，電腦仿真軟件，圖書資料，網(wǎng)絡(luò)資源審査意見指導(dǎo)教師：年月日學(xué)院意見主管領(lǐng)導(dǎo)：年月日天津*大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文

5、）進(jìn)度檢查記錄題目基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱電子與信息工程專業(yè)班級指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱日期指導(dǎo)記錄天津*大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱表（設(shè)計(jì)類）畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)生班級指導(dǎo)教師姓名評審項(xiàng)目指標(biāo)滿分評分選題能體現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，題目大小、難度適中；學(xué)生工 作量飽滿，能得到較全面訓(xùn)練。10題目與生產(chǎn)、科研等實(shí)際問題結(jié)合緊密。10課題調(diào)研 文獻(xiàn)檢索能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)以及從事其它形式的調(diào)研，能較好地理 解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案；有分析整理各類信息從中 獲取新知識的能力。15外文應(yīng)用能正確引用外文文獻(xiàn)，翻譯準(zhǔn)確，文字流暢。5設(shè)計(jì)說明 書

6、（論文）設(shè)計(jì)圖紙（插圖）簡潔、規(guī)范、無差錯，設(shè)計(jì)欄目齊全 合理，能正確使用國家標(biāo)準(zhǔn)單位。15設(shè)計(jì)說明書（論文）結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，表達(dá)清楚，文字通順， 用語正確，基本無錯別字和病句，書寫格式符合規(guī)范。15能根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對數(shù)據(jù)的運(yùn)算及處 理正確無差錯，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析準(zhǔn)確。20設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性或?qū)嵱脙r值。10合計(jì)100意見及建議評閱人簽名：年 月 日天津*大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考核表成績:指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日學(xué)生姓名學(xué)院名稱電子與信息工程 學(xué)院專業(yè)班級題目基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評語及成績:2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會評語及成績：成績：答

7、辯主席（或組長）簽字： 年 月 日3.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總成績:a.指導(dǎo)教師 給定成績b.評閱教師 給定成績C.畢業(yè)答辯成績總成績(aXO. 5+b X 0. 2+cXO. 3)摘要在快速發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，許許多多的、健康的農(nóng)產(chǎn)品都來自于大棚溫室 栽培作物。溫室大棚的應(yīng)用己經(jīng)越來越廣泛，它可以為人類創(chuàng)造很大的經(jīng)濟(jì)價值和良 好的社會效益。傳統(tǒng)的溫室溫濕度控制是完全靠人工來進(jìn)行控制和測量的。不僅費(fèi) 時費(fèi)力，而且效率低、效果差?，F(xiàn)如今，在溫室大棚中，智能的控制系統(tǒng)將直接影 響到農(nóng)作物的產(chǎn)量以及生長情況等等。近些年來，各種各樣的單片機(jī)和傳感器迅速 發(fā)展，因此我們可以用這些來使溫室智能控制系統(tǒng)更加完善

8、。本次設(shè)計(jì)是以 STC89C52單片機(jī)為主控芯片，結(jié)合DHT11數(shù)字溫濕度傳感器，12864智能液晶顯示 屏等設(shè)計(jì)了一個結(jié)構(gòu)簡單并且容易操作的溫室溫濕度控制系統(tǒng)。我們可以通過編程 來實(shí)現(xiàn)對溫室溫濕度的智能控制。當(dāng)溫室內(nèi)的溫度過高時，蜂鳴器報警，繼電器工 作，控制空調(diào)來進(jìn)行降溫；反之，則開啟空調(diào)進(jìn)行升溫。對于濕度的控制亦是如此。 通過加濕和干燥進(jìn)行控制。相對于其他普通的溫室智能系統(tǒng)，此設(shè)計(jì)具有價格低， 性能優(yōu)，安全性高，穩(wěn)定性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。通過此系統(tǒng)，對蔬菜大棚內(nèi)的溫濕度進(jìn) 行可靠地、有效地控制與檢測，從而保證大棚內(nèi)的農(nóng)作物在最佳的溫濕度條件下生 長，提高質(zhì)量和產(chǎn)量，以達(dá)到我們想要的結(jié)果。關(guān)鍵詞

9、：單片機(jī)STC89C52：矩陣鍵盤；溫濕度傳感器；12864液晶屏顯示；繼電器ABSTRACTIn the rapid development of modern agricuItural production, many healthy agricultural products come from the culti vation of crops in hot houses Hothouses applications have become increasingly widespread It can create great economic value and social ben

10、efits for humans Traditional greenhouse Temperature and Humidity Control System is entirely by manual control and measurement Not only ti me-consuming, but also ineff icien t and ineffec tive. Now, in the hot house, the intelligent control system will directly affect crop yields, growth and so on. I

11、n recent years , a variety of microcontroller and sensor developed rapidly, so we can use them to make more perfect greenhouse intelligent control system. The design, which is based on STC89C52 microcontroller as the mas ter chip, combined with DHT11 digital temperature and humidity sensors, 12864 I

12、ntelligent LCD screen and so on, has a simple structure, and the greenhouse temperature and humidity control system is easy to operate We can program to achieve the intelligent control of greenhouse temperature and humidity. When the temperature in the greenhouse is too high , the buzzer alarm, and

13、the relay begin to work to control air conditioning for heating ; contrary, the air conditioning is for cooling The same applies to the humid ity, cont rolled by humidifying and drying Compared to other common greenhouse intelligent systems, this design has a low price, excellent performance, high s

14、ecurity, stability , and many other advantages In this control system of the greenhouse temperature and humidity vegetables reliably and efficiently are controlled and tested to ensure the growing of crop s under proper temperature and humidity conditions, where improving quality and productivity is

15、 easy, in order to achieve the results we want.Key words: SCM STC89C52； keyboard： temperature and humidity sensors； 12864 LCD display； relay第一章緒論11. 1課題研究的背景11. 2課題的國內(nèi)外概況1錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。1.3課題研究的意義31.4課題研究的主要內(nèi)容31. 5課題研究的實(shí)現(xiàn)原理4第二章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)52. 1功能要求52. 2設(shè)計(jì)思路52. 3方案選擇6錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。 錯誤!未定義書簽。2. 4系

16、統(tǒng)總體設(shè)計(jì)組成及框圖72. 5系統(tǒng)整體電路圖8第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)93. 1概述93. 2主控模塊設(shè)計(jì)93. 2. 1 STC89C52芯片的簡介9錯誤!未定義書簽。3. 3 DHT11傳感器模塊設(shè)計(jì)103. 3. 1 DHT11傳感器簡介103. 3. 2 DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì)113. 412864液晶顯示模塊設(shè)計(jì)113. 4. 1 12864液晶顯示屏簡介113. 4.2 12864液晶顯示模塊電路原理圖113. 5報警模塊113. 5. 1 蜂鳴器介紹113.5.2蜂鳴器報警模塊電路原理圖123. 6繼電器控制模塊12錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。3. 7時鐘模塊14錯誤!未

17、定義書簽。錯誤!未定義書簽。3. 8矩陣鍵盤控制模塊14錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。3. 9輔助模塊15錯誤!未定義書簽。錯誤!未定義書簽。第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)174. 1概述174. 2系統(tǒng)初始化模塊174.3串口模塊184. 4矩陣鍵盤模塊184. 5溫濕度控制模塊184. 6報警模塊與繼電器控制模塊194. 7 12864液晶顯示模塊194. 8時鐘模塊（附加功能）19第五章系統(tǒng)分析與調(diào)試205.1硬件電路的調(diào)試205. 2功能模塊的調(diào)試方案20第六章總結(jié)22參考文獻(xiàn)23附錄一：外文文獻(xiàn)以及中文翻譯 24附錄二：程序32附錄三：系統(tǒng)整體電路圖44附錄四：實(shí)物圖45謝辭45第一章緒論

18、1.1課題研究的背景溫濕度與人類的生活發(fā)展密不可分。我國是個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易在我們 經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占了舉足輕重的位置。在我國，特別是近些年來我們的農(nóng)產(chǎn)品出口量 一直保持著增長的趨勢。隨著世界貿(mào)易的展開，國際競爭越來越激烈，在如此的 一個國際化大趨勢下，我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展必須通過提高本國農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量、 質(zhì)量以及我國政府各方面政策的支持等戰(zhàn)略來減少貿(mào)易壁壘。蔬菜、水果，水產(chǎn) 品等的生長需要一個適宜的生長環(huán)境，這樣才能保證有更大的產(chǎn)量和更好的質(zhì) 量。而這樣的一個適合的環(huán)境，溫度和濕度是兩個非常重要的指標(biāo)。同時溫濕度 也是我國工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中很關(guān)鍵的工藝參數(shù)。例如電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、石油、 化工、生物

19、醫(yī)學(xué)等都需要一個嚴(yán)格的溫濕度控制。并且改革開放以來，我們的生 活水平不斷提高，人們對生存環(huán)境的要求也愈加苛刻。我們都想要一個更加適宜 更加舒適的環(huán)境。無疑溫濕度也就成為了我們關(guān)注的重要方面。另外，伴隨著科 學(xué)技術(shù)的迅速成長，形形色色的高性能、低功耗設(shè)備愈來愈多，各個行業(yè)對溫濕 度檢測的要求標(biāo)準(zhǔn)也愈來愈高。傳統(tǒng)的溫濕度檢測是以人為核心的。測量繁瑣復(fù) 雜，操作起來極不方便，費(fèi)時費(fèi)力?，F(xiàn)在我國各地建立了許多新型的溫室大棚，種植各種反季節(jié)蔬菜、水果、花 卉，用來滿足人們?nèi)找鎸ι畹母咦非?、高?biāo)準(zhǔn)。其實(shí)不光是溫室內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品， 也包括養(yǎng)殖業(yè)，都對溫濕度有著越來越高的要求。在養(yǎng)殖場里我們可以看到各種 牲畜都

20、需要有個舒適安逸的環(huán)境才能長得更快。研究溫室內(nèi)溫濕度的控制系統(tǒng)，為溫室提供一個更好的溫濕度，保證一個良 好的環(huán)境，這樣可以有更多的溫室農(nóng)產(chǎn)品、牲畜供我們使用，使得我們的生活質(zhì) 量越來越高。本次設(shè)計(jì)就是針對溫室內(nèi)的溫濕度進(jìn)行一個智能控制。2課題的國內(nèi)外概況(1) 國內(nèi)溫度控制系統(tǒng)的研究和發(fā)達(dá)國家相比，我們對溫度控制技術(shù)的研究是比較晚的。我們在認(rèn)真學(xué)習(xí) 了西方發(fā)達(dá)國家的溫度控制技術(shù)之后，我國科學(xué)技術(shù)人員不斷地努力進(jìn)取，多次 研究試驗(yàn)，才慢慢掌握了微機(jī)控制技術(shù)。但是這項(xiàng)技術(shù)我國也并不是完全性的了 解和掌握。我們的技術(shù)只是局限在對溫度這個環(huán)境因子的控制上。根據(jù)控制目標(biāo)的不一樣，溫度控制技術(shù)分為下面兩種

21、：一、動態(tài)溫度跟蹤二、恒溫溫度控制當(dāng)今世界，常用來控制溫度的一般是智能調(diào)節(jié)器。這類調(diào)節(jié)器在市場上非常 多。國外的調(diào)節(jié)器分辨率和精度都很高，價格昂貴。國內(nèi)的調(diào)節(jié)器雖然價格比較 低，但是精度和分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如國外的，落后很多。所以我們只有在對溫度要求不是很高的情況下使用國內(nèi)的調(diào)節(jié)器才能取得比較理想的效果。從技術(shù)上來看，以單片機(jī)為核心又分為：一、單參數(shù)單回路系統(tǒng)二、多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)第二類系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中并沒有真正的實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)實(shí)際中有很多問題沒有解 決。未來還需要我們不斷地努力，爭取早日實(shí)現(xiàn)多參數(shù)綜合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。與此同時，中國的溫度測量控制水平還很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中的 工廠化水平。盡管中

22、國在溫度控制水平上和歐美國家相差很大。但是近幾年來我 國的溫度控制技術(shù)發(fā)展還不錯，正在呈現(xiàn)逐步上升的趨勢。（2）國外溫度系統(tǒng)的研究國外對溫度控制技術(shù)的研究相對較早。在上個世紀(jì)70年代，國外首先釆用了 模擬式的組合儀表，用來采集現(xiàn)場信息并進(jìn)行顯示、記錄和控制。80年代末乂出 現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。如今國際上正在開發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)釆集控制系統(tǒng)的多 參數(shù)綜合控制系統(tǒng)。當(dāng)今世界，各國的溫度測控技術(shù)發(fā)展日益增快，尤其是歐美 發(fā)達(dá)國家，他們正在實(shí)現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上逐步走向完全自動化、無人化。當(dāng)今世界，國際上己研究出各種數(shù)字溫度傳感器一系列產(chǎn)品。智能溫度傳感 器是在自動測試技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)這三大技

23、術(shù)的前提下逐步研制出 來的。數(shù)字溫度傳感器是由下面幾部分構(gòu)成的，分別為A/D轉(zhuǎn)換器存儲器（或寄 存器）信號處理器溫度傳感器接口電路（1）國內(nèi)濕度控制系統(tǒng)的研究自從中國加入WTO （世界貿(mào)易組織）以后，國內(nèi)生產(chǎn)的商品遭遇了越來越大 的挑戰(zhàn)。各行各業(yè)特別是科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域都迫切需要自動控制技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù) 進(jìn)行更多更好的改造和提升。溫度和濕度是環(huán)境因素中的兩大重要因素。在農(nóng)業(yè) 領(lǐng)域，嚴(yán)格地控制溫度和濕度可以有效地提高植物的產(chǎn)量和質(zhì)量，給我們帶來更 高質(zhì)量的生活。但是過去我們對溫度和濕度的測量方法太落后，無法滿足對溫濕 度的很好的智能控制。在食品行業(yè)，也是差不多都是憑經(jīng)驗(yàn)，靠感覺。一般很少 有人使用精

24、度極高的濕度傳感器。如今海內(nèi)市場出現(xiàn)了越來越多的濕度傳感器， 我們最常見到的就是電容式濕敏元件了。作為一名學(xué)電子的學(xué)生，我們都知道，很多元器件以及儀器儀表的使用都需 要一個嚴(yán)格的環(huán)境。比如溫度、濕度等。不同的環(huán)境給我們帶來的測量結(jié)果也是 不一樣的。所以在測量濕度的時候也是一樣的。絕大多數(shù)的濕敏元件只有在一個 合適的溫濕度環(huán)境下才能正常工作。對于特殊環(huán)境下的測試，國內(nèi)包括許多國外 的各種濕度傳感器都很難做到精確的測量。（2）國外濕度控制系統(tǒng)的研究。濕度測量及濕度傳感器產(chǎn)品屬于90年代后才興起的行業(yè)。濕度傳感器主要 有電阻式和電容式這兩種。近些年來，國內(nèi)外在濕度傳感器的研發(fā)領(lǐng)域取得了很 大的進(jìn)步。

25、濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件走向智能化、集成化和多參數(shù)檢測。 國內(nèi)外存在的濕度傳感器產(chǎn)品質(zhì)量相差很大，水平不一，價格也是相差其遠(yuǎn)。對 于濕度測量最主要的是濕敏電容技術(shù)，但是這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)還不是很成熟，大部 分都是來自國外的。3課題研究的意義單片機(jī)是用于控制的一個常見芯片，它也是一個小型的計(jì)算機(jī)。單片機(jī)有很 多的優(yōu)點(diǎn)，比如它體積很小，有著很高的可靠性、很強(qiáng)的功能、我們用起來很靈 活方便。單片機(jī)的使用給人們帶來了巨大的方便，使人們的生活更加美好、多姿 多彩。在整個控制系統(tǒng)中，單片機(jī)是我們控制的核心。單片機(jī)操作起來簡單，價格 較低，非常適合做一些設(shè)計(jì)使用。我們這個系統(tǒng)主要用來釆集溫室內(nèi)的溫濕度信 息

26、，及時的反映出溫濕度的變化，以便及時的對溫室內(nèi)的溫濕度做出調(diào)整，保證 一個良好的溫濕度環(huán)境。在超過溫度上下限范圍時通過多種控制方式來實(shí)現(xiàn)溫度 的上升或者下降，從而保證在一定范圍內(nèi)的溫度。對于濕度的控制也是同樣的道 理。將系統(tǒng)應(yīng)用到溫室中來控制溫室內(nèi)的一個溫濕度，無疑為溫室內(nèi)植被生長提 供了更加適宜的溫濕度環(huán)境。有些植被必須在某些特定環(huán)境下才可以生長的很 好，這樣的情況下安裝溫濕度裝置對其進(jìn)行監(jiān)控就是非常有必要的。像溫室大棚 種植蔬菜、水果、花卉等，我們能夠用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對溫室的一個控制，顯而易 見會給我們帶來很大的一個方便。我們設(shè)計(jì)的這個系統(tǒng)可以及時、精確地反映溫室內(nèi)的溫度以及濕度的變化， 保

27、證溫室內(nèi)溫濕度的控制要求。溫室溫濕監(jiān)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個對實(shí)際生產(chǎn)生 活非常實(shí)用，可行性很高的一個設(shè)計(jì)，對學(xué)生在單片機(jī)知識的運(yùn)用上也是非常好 的鍛煉課題。1.4課題研究的主要內(nèi)容本課題的核心在于我們對溫室內(nèi)溫濕度控制，為溫室提供一個適宜的溫濕度 環(huán)境。在此設(shè)計(jì)中我們選擇了 STC89系列的單片機(jī)。溫濕度的采集是這個設(shè)計(jì)中 很重要的模塊，我們要選擇合適的傳感器來釆集信息，再將采集到的溫濕度信息 及時有效地傳送給單片機(jī)，然后單片機(jī)處理數(shù)據(jù)后發(fā)送到到液晶顯示屏。如果溫 室內(nèi)當(dāng)前的溫度和濕度值超過我們設(shè)定的極限值時，蜂鳴器會報警。與此同時單 片機(jī)控制繼電器工作，實(shí)現(xiàn)繼電器的開關(guān)閉合，從而控制空調(diào)設(shè)備的

28、啟動以來升 高（或降低）溫度。對于濕度的控制，也是如此。通過這樣一個溫室大棚溫濕度 控制系統(tǒng)，確保適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸拳h(huán)境。本課題的設(shè)計(jì)要求是：（1）非常人性化的設(shè)計(jì)。當(dāng)系統(tǒng)上電后，我們可以通過矩陣鍵盤設(shè)置我們 所需要的溫濕度限值范圍，用來控制溫室內(nèi)的溫濕度保持在一定的合適范圍內(nèi)。（2）在12864液晶顯示屏上，我們可以看到當(dāng)前的溫度和濕度數(shù)據(jù)。而且這些數(shù)據(jù)的更新要及時，可以比較準(zhǔn)確地反映出溫室內(nèi)當(dāng)前的值。（3）系統(tǒng)不僅可以顯示出來溫室內(nèi)的溫濕度當(dāng)前值。同時，當(dāng)溫濕度值不 在我們預(yù)先設(shè)置的范圍內(nèi)時，系統(tǒng)也應(yīng)該自動做出調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)我們系統(tǒng)的一個 智能化。具體操作就是系統(tǒng)會根據(jù)我們最初設(shè)置的溫濕度限值

29、來判斷是否要啟動 報警裝置以及繼電器是否工作以便采取有效方案進(jìn)行調(diào)整溫室內(nèi)的溫濕度。（4）在這個設(shè)計(jì)中，我們加了一個時鐘的功能?？梢燥@示時間和年月日。 一來方便工作人員及時的得到時間的一個信息。二來也可以很好的知道不同季節(jié) 或不同時間段應(yīng)該要有不同的一個溫濕度控制要求。5課題研究的實(shí)現(xiàn)原理本課題最重要的就是溫濕度采集模塊以及如何將溫濕度的信息顯示出來。在本文中，我們選擇了 STC89C52單片機(jī)。在之前的學(xué)習(xí)中我們知道$兀單 片機(jī)對工作環(huán)境的要求比較低，但是執(zhí)行指令的速度卻非?？?。在傳感器模塊中, 我們選擇的是DHT11智能溫濕度傳感器。該傳感器能夠同時釆集溫度和濕度的當(dāng) 前值，它告別了過去要

30、同時控制溫度傳感器和濕度傳感器兩個傳感器的測量，集 兩個傳感器于一身，實(shí)現(xiàn)對溫濕度的同時測量。這樣可以使我們的系統(tǒng)更加方便、 簡潔。這樣我們的溫濕度釆集模塊就完成了。釆集好的數(shù)據(jù)要傳送給單片機(jī)主控 模塊。在多次衡量后，我們最終還是選擇了我們最為熟悉的STC89C52單片機(jī)。在溫濕度控制模塊，我們選擇了 DHT11這個數(shù)字溫濕度傳感器來采集溫室內(nèi) 的溫濕度信息，然后將釆集到的溫濕度信息傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，然后再交給 12864液晶顯示屏。這樣我們就看到了當(dāng)前的一個溫濕度值。顯示模塊也就成功 完成了。對于報警模塊蜂鳴器無疑成為我們的最佳選擇。當(dāng)系統(tǒng)工作時，我們首 先要設(shè)置溫濕度的限值（一個上限值

31、，一個下限值）。當(dāng)溫室內(nèi)的當(dāng)前溫濕度值 超越我們的限制范圍時，蜂鳴器會報警。在這個系統(tǒng)中無論是溫度還是濕度超過 我們所需要的界限值時，蜂鳴器發(fā)出的聲音是一樣的。我們是通過控制部分的指 示燈報警方式來顯示出溫度還是濕度的一個報警，以加以區(qū)別。控制模塊我們選 擇的是用繼電器來實(shí)現(xiàn)我們所要達(dá)到的一個控制。當(dāng)溫濕度出現(xiàn)異常時，繼電器 工作。我們都知道繼電器其實(shí)就是個開關(guān)的作用。當(dāng)不同的情況下，不同繼電器 工作，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的一個閉合。從而控制我們的空調(diào)或者其他設(shè)備工作，用來控制 溫濕度的一個及時調(diào)整。在這里我們用的是幾個不同顏色的LED燈來代表不同的 行為，以便有效地調(diào)整溫室內(nèi)的溫濕度，從而實(shí)現(xiàn)了簡單控制

32、。大體來說我們的硬件電路還算相對簡單。我們在這個系統(tǒng)中多加了一個功能 就是時鐘的功能。通過DS1302來顯示一下當(dāng)前時間和年月日。相當(dāng)于一個萬年 歷，也是對這個系統(tǒng)的一個完善。給溫室內(nèi)工作人員一個提示和對溫濕度控制的 一個完善。工作人員可以及時的知道不同時間段內(nèi)溫濕度的一個變化情況。第二章系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2. 1功能要求關(guān)于我們的課題“基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)”具體要求如下：（1）釆用適合的主控芯片單片機(jī)、傳感器以及液晶顯示屏等。（2）系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下功能：單片機(jī)接收來自傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理和分析，把得到的溫度和濕度值通過液晶顯示屏顯示出來，完成溫濕 度數(shù)據(jù)顯示；（3）溫濕度的限值是可以

33、通過電路板上的矩陣鍵盤來進(jìn)行設(shè)置 和修改，以便隨時做出調(diào)整。（4）當(dāng)溫濕度不合適的時候應(yīng)發(fā)出報警信息；（5）根據(jù)系統(tǒng)分析的不同結(jié)果，對溫室內(nèi)的溫濕度進(jìn)行控制。在 本課題中也就是進(jìn)行升溫、降溫、加濕、去干的一個操作。（6）系統(tǒng)的一個完善改進(jìn)，即加入時鐘芯片，可實(shí)現(xiàn)時間的一個 顯示。方便工作人員對時間的一個把握以及系統(tǒng)本身功能的一個完善。2. 2設(shè)計(jì)思路對于本課題的設(shè)計(jì)，我們的硬件電路組成部分如下：（1）單片機(jī)主控模塊（2）溫濕度控制模塊（3）液晶顯示模塊（4）矩陣鍵盤模塊（5）報警模塊（6）繼電器控制模塊（7）時鐘模塊要想完成溫室內(nèi)的溫濕度自動控制，首先必須要有搜集溫濕度信息的模 塊。綜合考慮各

34、方面的要素，我們選取DHTU來作為這個模塊的芯片。它是 個數(shù)字溫濕度傳感器。將DHTU采集到的溫濕度信息傳送給主控模塊，在這 個課題中我們將單片機(jī)作為我們的主控模塊。然后單片機(jī)將來自傳感器的溫 濕度信息進(jìn)行分析和處理，最終通過12864這個液晶顯示屏顯示出來。 LCD12864液晶顯示屏能夠顯示4行的漢字，為了增加我們系統(tǒng)的一個功能， 我們乂加了個時鐘芯片DS1302oDS1302用來顯示當(dāng)前的一個時間和年月日。 對于溫室里的一個液晶顯示器來說，這樣子信息更加充足，人們能夠得到更 多的相關(guān)信息，以便更好地控制溫濕度。當(dāng)溫濕度發(fā)生異常的時候我們就要 及時的采取措施來改善當(dāng)前的這么一個溫濕度狀態(tài)。

35、但是在我們的這個課題 中不可能買個空調(diào)或者加濕器等，也沒必要。所以在這個系統(tǒng)中我們用幾個 不同顏色LED燈來表示不同的功能行為，如升溫、降溫、加濕、去干等。如 何來控制這些動作的發(fā)生呢。在這個設(shè)計(jì)中我們選用繼電器來實(shí)現(xiàn)這個功 能。如果溫室內(nèi)的當(dāng)前溫度或者濕度超過我們最初設(shè)置的這個溫濕度限值 時，我們通過編程來控制不同的繼電器去工作，然后不同的電路導(dǎo)通，使得 不同顏色LED燈亮。在這里的不同顏色燈代表了不同的行為解決方案。不同 情況下，蜂鳴器都會響，然后不同的燈亮。溫濕度在這正常的范圍內(nèi)時，白色LED燈是始終保持亮的。而那些溫濕度的范圍以及如何控制繼電器、蜂鳴器等的工作都通過軟件 編程來實(shí)現(xiàn)。2

36、. 3方案選擇不同模塊的功能不同，而且每個模塊都很多不同的實(shí)現(xiàn)方法。但是我們在實(shí) 際運(yùn)用中，要選擇最優(yōu)的方案來進(jìn)行我們的課題設(shè)計(jì)。在方案的選擇中，不僅僅 要實(shí)現(xiàn)方案的高要求、高標(biāo)準(zhǔn)，也要考慮方案的可行性，對環(huán)境的要求以及方案 中元器件在市場的價格，要綜合各種因素選擇最佳的那個方案，實(shí)現(xiàn)高性價比并 且經(jīng)濟(jì)可行。(1) 方案一：選擇溫濕度傳感器SHT10或者溫濕度傳感器SHT11作為溫 度檢測模塊。在這里我們用SHT11來說明。SHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一體化的。 它是由瑞士研制的。它的核心部件采用的是濕敏電容，所以精度和穩(wěn)定性都很高。 雖然性能很高，但是價格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于DHT11的價格。SHT1

37、1的一些參數(shù)：溫度測量標(biāo)準(zhǔn)：-40°C+123.8°C；濕度測量標(biāo)準(zhǔn)：0-100WRH；溫度測量精度：±0.4°C濕度測量精度：±3.0%RH(2) 方案二：選擇DHT11作為溫濕度檢測模塊的傳感器。DHT11是我國生 產(chǎn)的。它是一款集成型的傳感器。當(dāng)然它也是個數(shù)字溫濕度傳感器。它釆用了濕 敏電阻這個核心部件，濕敏電阻的穩(wěn)定性不好，但是成本很低。所以DHT11的價 格相對較低。在我們這個設(shè)計(jì)中對溫濕度要求不是很高，所以可以采用這個傳感 器作為釆集溫濕度的元件。DHT11的一些參數(shù)：溫度測量標(biāo)準(zhǔn)：0°C50°C濕度測量標(biāo)準(zhǔn)：2

38、0%相對濕度一90%相對濕度，溫度測量精度：±2°C濕度測量精度：±5%RH經(jīng)上述分析，方案一雖然精度更精確、穩(wěn)定性更好，但是價格極高，在此課 題設(shè)計(jì)中不是很經(jīng)濟(jì)。方案二雖然沒有方案一可以實(shí)現(xiàn)那么高精度高穩(wěn)定性的一 個測量。但是它也能實(shí)現(xiàn)我們所需要的功能，滿足設(shè)計(jì)要求，且簡便易行，價格 相對較好。具有非常好的的性價比，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性很高所以故選擇方案二即用DHT11 作為溫濕度采集模塊的傳感器。(a)(b)圖2-1 LCD12864與LCD 1602液晶顯示屏實(shí)物圖(1) 方案一：選擇LCD12864液晶。LCD12864液晶顯示屏的構(gòu)成是：1) 行驅(qū)動器；2) 列驅(qū)

39、動器；3) 128*64全點(diǎn)陣液晶顯示器。它是一個點(diǎn)陣型的液晶，屏幕為4行。LCD1602僅僅可以顯示數(shù)字和字符， 不能顯示中文漢字。和它相比，LCD12864可以實(shí)現(xiàn)32 (8*4)個漢字、字符、數(shù) 字、圖形顯示，唯一的缺點(diǎn)就是價格相對來說比較貴。(2) 方案二：選擇LCD1602液晶。LCD1602是一個字符型的液晶。它的屏幕有2 行。只能現(xiàn)實(shí)數(shù)字和字符，不能顯示漢字。和方案一相比價格相對便宜。綜上述分析，我們這個系統(tǒng)的顯示模塊最終就選擇了 LCD12864液晶顯示屏。 這是因?yàn)長CD12864液晶顯爪屏不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯不漢字、圖 形。而且和LCD1602相比，它可以顯示的

40、字符更多，更美觀。在我們的這個課設(shè) 中，加入了時鐘的功能?？紤]到LCD12864液晶顯示屏可以顯示更多的信息，于 是我們就在這個課題設(shè)計(jì)中選擇了它。單片機(jī)(Single-Chip-Microcomputer) 乂稱為單片微型計(jì)算機(jī)、微控制器。 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在一個半導(dǎo)體芯片上將微型計(jì)算機(jī)的的基本功能部件如中央處 理器(Central Processing Unit, CPU)、存儲器(隨機(jī)存取存儲器 Random Access Memory, RAM 和只讀存儲器 Read Only Memory, ROM)、輸入接 口電路(Input )> 輸 出接口電路(Output)、定時/計(jì)算器

41、及終端系統(tǒng)等集成起來，構(gòu)成一個小而完善 的微型計(jì)算機(jī)。在本課題設(shè)計(jì)的溫濕度測控系統(tǒng)中，我們釆用的是主控芯片是STC系列的單 片機(jī)。我們之所以選擇STC系列的單片機(jī)，主要是因?yàn)樗莫?dú)特之處，它的功耗 比較低，并且有著很強(qiáng)的抗干擾能力，而且它與MCS-51系列單片機(jī)是完全兼容 的。除此之外它內(nèi)置有MAX810專用復(fù)位電路，而且能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離升級，也有 廉價，基于這種種的優(yōu)點(diǎn)，我們選擇我們最常用的STC系列單片機(jī)來作為我們 課題所用的芯片。2. 4系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)組成及框圖系統(tǒng)主要是由一下幾個模塊組成的(1) 矩陣鍵盤：用來設(shè)置溫濕度的上下限制。（2）電平轉(zhuǎn)換模塊：方便電腦與系統(tǒng)的連接，以便能夠順利下載

42、程序。（3）電源模塊：可以通過USB來給電源供電。（4）液晶顯示模塊：用來顯示溫濕度實(shí)時信息以及當(dāng)前的時間，日歷。（5）溫濕度釆集模塊：用來搜集當(dāng)前的溫濕度即時信息，然后將其傳 送給單片機(jī)。（6）蜂鳴器報警模塊：當(dāng)異常發(fā)生時發(fā)生警報聲，以提醒工作人員。（7）繼電器控制模塊：用來控制空調(diào)等設(shè)備的工作好好保持溫室內(nèi)的 一個適宜的溫濕度。（8）時鐘模塊：提供時間和年月日。（9）單片機(jī)主控模塊：系統(tǒng)的核心，用來分析來自各個模塊的信息。 其系統(tǒng)原理圖如下圖所示：圖2-2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖2. 5系統(tǒng)整體電路圖圖2-3系統(tǒng)整體電路圖DHT11是一個數(shù)字溫濕度傳感器。它是用于在溫室溫濕度信息釆集。這個系 統(tǒng)是

43、以STC89C52單片機(jī)為核心的。它可以用來操作數(shù)據(jù)的處理。而LCD12864是 用來呈現(xiàn)當(dāng)前時間和溫濕度信息的。繼電器控制模塊是用來調(diào)整溫室內(nèi)的溫濕度 變化的。在這里，考慮到實(shí)際情況，我們也不可能用個制冷器、空調(diào)、加濕器， 不太實(shí)際。所以我們選擇用兒個有色的LED來代表我們對溫濕度的兒種不同的控 制行為。包括升溫、降溫、加濕、去干。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1概述我們的這次設(shè)計(jì)，主要是利用單片機(jī)來完成對溫度和濕度的智能控制。硬件 系統(tǒng)在整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是基礎(chǔ)，也是軟件設(shè)計(jì)的重要支撐和依據(jù)，根據(jù)上面的 討論，我們最終選擇的是STC89C52這個單片機(jī)就可以滿足我們對這個設(shè)計(jì)的全 部要求。對于我們的

44、硬件電路，我們可以分為幾大模塊。其中主控模塊是整個系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的中心模塊。STC89C52單片機(jī)是我們所用的主導(dǎo)芯片。它是用來控制整個系 統(tǒng)的運(yùn)行的，起到了核心領(lǐng)導(dǎo)的作用。然后我們通過I/O 口將其他的各個功能模 塊連接到單片機(jī)上，使它們成為一名完整的系統(tǒng)。下面分別對它們進(jìn)行一個具體的介紹。3. 2主控模塊設(shè)計(jì)3. 2. 1 STC89C52芯片的簡介圖3-1 STC89C52單片機(jī)芯片實(shí)物圖圖3-2 STC89C52單片機(jī)芯片引腳圖STC89C52單片機(jī)是由STC公司研制的。它是一個8位的CMOS微控制器。它 所具有的特點(diǎn)是性能很好，功耗低，并且它具有8K的系統(tǒng)可編程閃存。在一個 單芯片，ST

45、C89C52之所以可以為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高度靈活的、超 有效的解決方案，是因?yàn)樗?位CPU具有智能的在系統(tǒng)可編程閃存的功能。STC89C52的一些特點(diǎn)：1. 512byte的RAM,其中內(nèi)置RAM和外部RAM分別為一半。除此之外，它還 有8K字節(jié)的閃存，內(nèi)置4KB的EEPROM :2. 1個外部中斷，32位I/O線；3. EEPROM 不是 ROM,也不是 RAM；4. 最大工作頻率35MHz時，6T/12T可選；5. 1個看門狗定時器，全雙工串行口。圖3-3 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)如上圖所示，我們知道，這是STC89C52單片機(jī)的一個最小系統(tǒng)。其中包括 了復(fù)位電路（10u

46、F電解電容電容,10K電阻）、晶振電路、電源電路（5V穩(wěn)壓電 源）.在焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)的時候，我們會遇到各種各樣的問題。小到電阻電容 的選擇，大到元器件與單片機(jī)的焊接，每個元件都需要我們慎重選擇，認(rèn)真焊接。 不管是電阻還是電容我們都要選擇質(zhì)量好的。我們現(xiàn)在大都選擇電解電容.以前 經(jīng)常使用的是瓷片電容，發(fā)現(xiàn)它不太好用，存在很多的問題，有時候還會出現(xiàn)程序 下載不進(jìn)去的情況,所以現(xiàn)在我們經(jīng)常使用電解電容。并且電平轉(zhuǎn)換芯片最好使 用國外的品牌。國內(nèi)的芯片不是很好用，性能也不是很穩(wěn)定，容易出問題。在這 里我們選擇了 MAX232作為我們的電平轉(zhuǎn)換芯片。這里我們介紹兩個基本板塊。即兩個支撐單片機(jī)最小系統(tǒng)

47、運(yùn)行的基本板塊：（1）晶振電路（乂叫振蕩電路）圖3-4晶振電路模塊晶振模塊如圖所示，它是由一個晶振和兩個電容組成。晶振值為11.0592MHZ, 電容值為30pf.在這個晶振電路中，改變晶振的值就相當(dāng)于改變了單片機(jī)的一個振蕩周期。 所以我們在焊接的時候可以選擇用插針焊接，這樣就可以把晶振插在插針上，當(dāng) 我們需要其他晶振時可以直接更換晶振，而不需要再變更電路了。（2）復(fù)位電路圖3-5復(fù)位電路模塊如圖所示為復(fù)位電路，它是由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成。我們在很早以前就學(xué)過，電容兩端的電壓是不能突變的。當(dāng)系統(tǒng)加電后，RST 引腳將會變成是高電平狀態(tài)，用來確定這個高電平將會持續(xù)多長時間的是RC的 值。經(jīng)典的的52

48、單片機(jī)是在高電平保持兩個機(jī)器周期后被復(fù)位的，也就是被重 置了。所以RC值要適合，這樣才可以保證一個可靠的復(fù)位。電容和電阻的取值 是多種多樣的，可根據(jù)不同振蕩電路的不同要求來確定。在此，我們選擇的晶振 數(shù)值為11.0592MHz,這樣我們可以獲得一個非常精確的波特率。在串口通信的 場合是很方便的。3.3 DHT11傳感器模塊設(shè)計(jì)3. 3. 1 DHT11傳感器簡介圖3-6 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器實(shí)物圖以及引腳圖DHT11是一個復(fù)合式的數(shù)字傳感器，它是溫度傳感器和濕度傳感器的集合。 它應(yīng)用專用的模塊采集技術(shù)和數(shù)字式溫濕度傳感器技術(shù)，用來確保其產(chǎn)品具有卓 越的長期穩(wěn)定性和高可靠性。它的封裝方式是

49、4針單排引腳，在電路板焊接中很 方便oDHTll是一個單一的串行接口，它可以使系統(tǒng)集成變得非常簡單而快速的。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎么樣的呢？它是由下面三個元件組 成的。它們分別電阻元件為、NTC溫度元件、8位微控制器。微控制器的性能很 高。DHT11的優(yōu)點(diǎn)是：（1）尺寸小，功耗低；（2）反應(yīng)速度極快，很強(qiáng)的抗干擾能力，高性價比；（3）信號傳輸距離遠(yuǎn)，高達(dá)20米以上；（4）品質(zhì)優(yōu)良，使其成為即使在更苛刻的應(yīng)用場合也是一個最佳的選 擇；（5）DHT11是單線串行接口。3. 3. 2 DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì)圖3-7 DHT11溫濕度控制模塊電路圖3. 4 12864液晶顯示模

50、塊設(shè)計(jì)3. 4. 1 12864液晶顯示屏簡介圖3-8 LCD12864液晶顯示屏實(shí)物圖LCD12864液晶顯示屏分為兩種，帶字符的和不帶字符的。我們用的是帶字 符的這種。LCD12864是圖形式的液晶顯示儀。它有128*64的點(diǎn)陣模塊，內(nèi)部 帶有192個中文漢字、128個字符及16*16（256）點(diǎn)陣顯示RAM。所以它比LCD1602 更高端，它不僅可以顯示更多的字符和數(shù)字，而且還可以顯示漢字與圖形。12864液晶顯示屏可以能夠和CPU直接相連，我們可以加個上拉電阻在和 單片機(jī)相連，這樣可以增加它的驅(qū)動能力。12864有很多功能，例如光標(biāo)顯示、 睡眠模式、畫面移位等。除此之外它還有兩種界面可

51、以用來連接微處理器。連 接方式有八位并行和串行兩種。3. 4. 2 12864液晶顯示模塊電路原理圖圖3-9 LCD12864液晶顯示屏與單片機(jī)連接的電路圖3. 5報警模塊3. 5. 1蜂鳴器介紹圖3-10蜂鳴器實(shí)物圖一、蜂鳴器的介紹：蜂鳴器是一體化結(jié)構(gòu)的，它釆用的是直流電壓供電。蜂 鳴器是屬于聲音設(shè)備的電子器件。因此它被廣泛的應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。二、蜂鳴器的分類：（1）按照工作原理來劃分的話1. 電磁式蜂鳴器2. 壓電式蜂鳴器（2）按照驅(qū)動方式劃分的話可以分為有源和無源蜂鳴器兩種類型。表3-1有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的對比類型區(qū)別備注有源蜂鳴器1.內(nèi)帶振蕩源，采用直 流信號DC驅(qū)動。2.只能

52、以一種頻率發(fā)出聲音即單身。多出振蕩電路，價格較 高一點(diǎn)。無源蜂鳴器1. 不帶振蕩源，一般采 用2-5KHz方波驅(qū)動。2. 加一定頻率電流發(fā) 聲且可改變頻率發(fā) 出不同聲音。（3）按照安裝類型不同可以分為貼片行、引線型、插針型、垂直安裝型、 面板安裝型等。3. 5.2蜂鳴器報警模塊電路原理圖圖3-11蜂鳴器報警模塊與單片機(jī)相連電路圖在這個系統(tǒng)中，三極管是用來作為驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲的。我們知道單片機(jī)的 10 口電流是很小的，但是蜂鳴器的工作電流卻很大，所以我們只靠單片機(jī)的10 口電流來驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲是無法實(shí)現(xiàn)的。所以我們要利用三極管來增大驅(qū)動電 流。從而使蜂鳴器發(fā)生報警。3. 6繼電器控制模塊圖3-12

53、繼電器實(shí)物圖圖3-13蜂鳴器內(nèi)部原理圖繼電器就是一個自動開關(guān)。實(shí)際上它屬于一種電子控制器件。它的控制原理 就是用較小的物理量去控制較大的物理量，然后控制銜鐵的吸合、斷開，從而控 制電路的通斷，以此保證電路的安全，起到了自動調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換電路和智能化控制 的作用。它具有輸入回路和輸出回路，乂叫做控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)。電磁繼電器是由銜鐵，觸點(diǎn)，鐵芯，贊片和線圈等構(gòu)成的。繼電器在沒有工 作的情況下，處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)叫做常開觸點(diǎn)，處于閉合狀態(tài)的靜觸點(diǎn)叫做 常閉觸點(diǎn)。繼電器的工作原理：當(dāng)我們在線圈兩端加上一定的電壓時，這個時候線圈中 會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)。銜鐵就會利用電磁力的吸引作用克服彈

54、 贊的拉力吸向鐵芯，從而使得銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（也就是常開觸點(diǎn)）吸合。 只要線圈斷電了，那么電磁鐵的吸引力也就消失了，銜鐵就會通過彈贊的反作用 力返回到原來的位置，使得動觸點(diǎn)和之前的靜觸點(diǎn)（也就是常閉觸點(diǎn)）吸合。就 這樣銜鐵的不斷吸合斷開，從而達(dá)到電路的閉合和斷開。這樣就實(shí)現(xiàn)了開關(guān)的作 用。圖3-14繼電器控制系統(tǒng)與單片機(jī)相連電路圖在這個模塊中，我們用繼電器來控制對我們整個系統(tǒng)的溫濕度調(diào)節(jié)?？紤]到 我們只是個課題設(shè)計(jì)，所以我們選擇用幾個不同顏色的LED發(fā)光二極管來代表我 們的不同信號，即升溫、降溫、加濕、去干。在實(shí)際生產(chǎn)中，繼電器控制的則是 空調(diào)或者其他設(shè)備進(jìn)行的這些行為動作。在這個圖中，我

55、們用白色的發(fā)光二極管代表正常狀態(tài)，就是溫濕度都適宜， 沒有出現(xiàn)異常情況。當(dāng)發(fā)生異常時蜂鳴器報警。同時繼電器工作，然后有色二極 管發(fā)光提示。特別是在這個系統(tǒng)中是如何運(yùn)作的。當(dāng)溫濕度發(fā)生異常時，單片機(jī) 系統(tǒng)會作出判斷，然后通過10 口控制電流的通斷，電流通過三極管經(jīng)過放大后 使得繼電器工作，從而常開觸點(diǎn)閉合使得開關(guān)閉合。這時白燈會熄滅，有色燈亮。 也就提醒工作人員溫濕度應(yīng)該作何調(diào)整了。在這個模塊中，對繼電器的一個測量是焊接正確電路圖的一個基礎(chǔ)。所以我 們應(yīng)該正確地測量出繼電器的有關(guān)引腳和參數(shù)。1、測線圈電阻我們可以用數(shù)字萬能表的歐姆檔來測量繼電器線圈的阻值，從而判斷繼電器 的線圈是否存在問題。2、

56、測觸點(diǎn)電阻我們可以用數(shù)字萬能表的歐姆檔來測量常開觸點(diǎn)與動點(diǎn)之間的阻值，它的值 應(yīng)為無窮大；而常閉觸點(diǎn)與動點(diǎn)之間的電阻，其阻值應(yīng)為0。這樣子我們可以測 量出哪個是常開觸點(diǎn)，哪個是常閉觸點(diǎn)。3、測吸合電壓、吸合電流用一個可調(diào)的穩(wěn)壓電源給繼電器輸入電壓。開始的時候電壓值要設(shè)置的小一 點(diǎn)，然后慢慢地調(diào)高電壓，同時用一個電流表測量輸入回路中的電流。一邊調(diào)高 電壓，一邊測量電流。知道某個時刻繼電器吸合，這個時候記下此時電流表的示 數(shù)，同時記下此時的電壓值。為了準(zhǔn)確地測量吸合電壓和吸合電流，我們可以多 次測量求平均值。4、測釋放電壓、釋放電流和測量吸合電壓和吸合電流一樣，只不過我們要從繼電器吸合開始，不斷地 減小電壓值，這個時候動作要慢，電壓幅度要緩慢降低，以免不準(zhǔn)。直到繼電器 斷開的時候記下此時的電流值和電壓值。和上面的一樣，我們要多次測量求平均 值。這樣才可能確保有個相對準(zhǔn)確的數(shù)值。經(jīng)查閱可知，普通的繼電器釋放電壓是吸合電壓的百分之十到百分之五十。 但是當(dāng)釋放電壓太小的時候。也就低于百分之十，那這個繼電器就不能使用了。 因?yàn)檫@樣的繼電器不穩(wěn)定，對整個電路來說不容易