基于单片机的粮库温湿度控制系统的设计

摘要  随着单片机技术和工业生产自动化程度的不断提高，单片机测控技术已得到了广泛的推广和应用。这种单片机的测试技术为工业控制、家用电器和仪器仪表智能化的应用提供了一种全新的、有效的测试方法，并具有很大的实用意义和前景。本文设计了一种粮库温湿度控制系统，它具有对温湿度的实时显示，上下限的控制等功能。该系统主要由放大电路，A/D转换，单片机控制以及显示四部分组成。利用传感器采集粮库的温湿度，将采集到的数据用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，用单片机AT89S51对数据进行处理，并且送给数码管显示。温度变化范围为0-60℃，精度±0.5℃；湿度变化范围为0-100％，精度±0.5％RH。实际上湿度控制很难实现±0.5％RH精度，经实验测试，本次设计精度大约为±2％RH 。当粮库温度低于5℃，自动开启加温电路，温度高于25℃时，自动开启降温电路,当粮库湿度低于40%，自动开启加湿电路，湿度高于65%RH时，自动打开除湿电路。

关键词:  单片机  温度传感器  湿度传感器  A/D转换器

目  录

引  言.......................1

第一章  总体设计 3

1.1 设计思路分析 3

1.2 总体设计框图 3

第二章  硬件设计 4

2.1 单片机选择 4

2.1.1 PIC系列单片机 4

2.1.2AVR系列单片机 4

2.1.3  8051系列单片机 6

2.2 单片机最小系统 7

2.3 温度采集与放大部分 9

2.3.1 温度传感器的选择 10

2.3.2  AD590的简介 11

2.3.3 AD590的工作原理 13

2.3.4  AD590的基本应用电路 14

2.3.5  LM741放大器 14

2.4 湿度采样电路设计 16

2.4.1 湿度传感器的分类及特点 16

2.4.2 湿度传感器的选择 17

2.4.3 湿度信号的测量原理 18

2.4.4 湿度信号的温度补偿 19

2.5  A/D转换电路 21

2.5.1  A/D转换的常用方法 21

2.5.2  A/D转换器的主要技术指标 21

2.5.3  ADC0804的引脚及使用说明 22

2.5.4  ADC0804的应用 24

2.6  显示部分 25

2.6.1  LED数码管简介 25

2.6.2  LED的工作原理 25

2.6.3  LED显示方式 26

2.7附件功能一 报警电路 29

2.8 附件功能二 加温 降温 加湿 降湿电路 34

第三章 软件设计 40

3.1 程序设计 40

3.1.2 数据处理部分 43

3.1.2 数码显示部分 44

3.2 编程及仿真软件 45

3.2.1  编程软件Keil C51 45

3.2.2  仿真软件PTOTEUS 46

第四章  制作与调试 48

4.1 布线与调试 48

4.1.1  Protel 99SE介绍 48

4.1.2  焊接 48

4.2 软硬件调试 49

4.2.1  硬件调试 49

4.2.2  软件调试 50

4.2.3  软硬联调 50

4.3 调试过程中遇到的问题 50

结   论 51

参考文献 52

致   谢 53

附录一  源程序 54

附录二  原理图及仿真图 60

附表三 元器件清单 62