西华大学毕业设计说明书 而且可以大大提高所测温湿度的技术指标,从而可以提高产品的数量和质量。单片机因为它具有功能强、高可靠性、体积小、造价便宜和开发周期短这些优势,广泛用于自动化测量和控制现场设备,特别是在日常生活中发挥的日益重要的作用。
这次选用STC89C52RC作为主控制器,可以从按键电路输入设定的温湿度,通过温湿度传感器SHT10对温度、湿度信号进行采集,然后通过I2C总线与单片机通信,并将温湿度显示在液晶屏LCD1602上,单片机把它们与设定的值进行对比后决定是否报警,并启动空调设备对温湿度进行调节。
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2 总体方案设计
2.1 温湿度控制系统的设计指标要求
本文要设计的大棚温湿度自动控制系统,要能够及时、准确地对温室大棚内的温度、湿度进行采集,将其显示在LCD1602液晶显示器上,然后与设定的上下限值进行比较,如果超出限制则启动温度、湿度控制设备,并通过蜂鸣器报警,直到温湿度回到规定的范围。另外,还要能够通过按键修改设定的上下限。为了能够满足农业生产的需要,此次设计要达到一下指标:
(1)工作环境:温室大棚; (2)温度测量误差:±1℃; (3)测温范围:0~+55℃; (4)湿度测量误差:±5%RH; (5)测湿范围:0~100%RH; (6)通过键盘电路修改上下限:有; (6)温湿度报警:有;
2.2 系统设计的原则
2.2.1 可靠性
可靠性是在设计过程中应该优先考虑的一个因素,一个控制系统必须要能稳定、可靠地工作,才能投入到生产实践中去。如果系统的可靠性不能达标,那么系统出现故障的可能就会增大,造成很大的损失。这种损失不仅包括经济上和信誉上的损失,而且可能会对人身安全产生威胁。
要提高控制系统的可靠性,那么就要注意以下几个方面:选用的元器件要有很高的可靠性;由于供电电源很容易产生干扰,所以应该对其采用抗干扰措施;对输入输出通道也一样,要采用抗干扰措施;在对电路板的设计时,要合理的布线和接地;软硬件都要进行滤波;系统要有自己诊断功能等。 2.2.2 性价比
性价比也是一个系统设计中所要考虑的重要因素。性价比高的产品更容易被消费者接收,但是设计过程中不能盲目地追求性价比,它应该建立在对产品性能要求的基础上,首先要满足性能要求,然后再设法降低产品成本。
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西华大学毕业设计说明书 2.3 方案比较
2.3.1 方案一
采用PLC作为主控制器。
使用PLC的最大优点在于PLC使用梯形图进行编程,编程语言形象直观,难度较低,因此开发周期短,便于扩展。而且PLC抗干扰能力强,工作稳定可靠,这一点已被长期的工业控制实践所证明。
蜂鸣器报警 液晶显示 PLC 加热器 制冷器 键盘输入 继电器 加湿器 除湿器
图2.1 用PLC作为主控制器的控制系统
温湿度传感器 温 室 大 棚 2.3.2 方案二
使用单片机进行控制。
采用STC89C52RC单片机作为主控制器,可以用C语言进行编程,由于它支持ISP在线编程,因此可以通过RS232串口将程序烧录到单片机中,很方便。温湿度传感器SHT10通过I2C总线与单片机连接。