单片机开发与设计工程师考试文档

学校：

湖南人文科技学院

题目：

智能温室控制系统设计

姓名：

杨情红孙静

学号：07409224

日期：

2010年6月27日

摘要

智能温室控制技术是现代农业技术研究的重要内容 , 通过对温室内外监测数据的分 析,结合作物生长发育的规律 ,控制有关设备 ,实现对温室要素的调控 ,达到作物优质、高 产、高效的栽培目的。本文通过对温室控制技术的研究 , 设计一种温室智能控制系统。 该应用系统采用分布式的系统结构方式，以PC机为上位机，完成数据处理、参数设置等 辅助功能；采用MCS-51单片机为下位机,完成全部控制功能,下位机可脱离上位机独立 工作；可以设置温度值或湿度值的范围，可以自动、制冷、加热、光照、加湿。

关键词：单片机；温室控制；LED数码管；8255A芯片；STC89C52;矩阵键盘；复位 电路

目录

TOC \o "1-5" \h \z \o "Current Document" 设计要求 1

\o "Current Document" 设计方案 1

\o "Current Document" 总体方案设计原理 2

模块设计 4

STC89C52 4

\o "Current Document" 8255A 芯片 5

\o "Current Document" 矩阵键盘 . 6

\o "Current Document" LED 数码管电路 6

\o "Current Document" 复位电路 . 7

\o "Current Document" 编程调试下载 7

\o "Current Document" 系统功能测试与整体指标 9

\o "Current Document" 元器件及仪器设备明细表 9

\o "Current Document" 参考文献 10

\o "Current Document" 附录一：系统电路图 11

\o "Current Document" 附录二：程序 11

智能温室控制系统设计

设计要求

利用单片机作为控制核心，完成一个智能空调控制系统。具体要求如下：

(1) 设置自动、制冷、加热、光照、加湿五种模式，通过一个模式按键进行模式切换

(2) 设置 2 个按键，分别用来增加或减少温度值的设置

⑶ 能实现温度设定，最高温度限制为40C,最低温度限制为16C，温度调整范围为「C

可通过电脑进行远程设置

可通过电脑对空调进行远程控制开关机

1 设计方案

STC89C52 单片机系统为核心来对温度、湿度进行实时控制和巡检。各检测单元能 独立完成各自功能，并根据主控机的指令对温度进行实时设置。测量结果不仅能在本地 储存和显示，而且可通过 RS-485 总线及通信协议将采集的数据传送到主控机。以便进 行进一步的分析、存档、处理。主控机负责控制指令的发送，主控机与各从机之间能够 相互联系、相互协调，从而达到系统整体统一和谐的控制效果。采用 STC89C52 控制 8255A 芯片，通过单片机键盘和 PC 机设置的温度值或湿度值， 通过数码管来显示出来。 四种模式用一个模式按键来切换；用 3 位 LED 数码管以串口传送数据实现温度或湿度 和模式显示。

原理框图如图 1 所示：

图1系统方框图

LED数码管显

示

2总体方案设计原理

PC机设置的温用3位LED本次课题采用STC89C52控制8255A

PC机设置的温

用3位LED

系统软件工作流程图如下：

图2系统软件工作流程图

键盘扫描函数的流程图如下:

PA=OxO1;kdata二P

C；

kdata==0x02

S12

是冒

延时5ms

kdata==0x02?

:退出函数

延时5ms

kdata==0x04

锁定键盘S8

否〉？锁定键盘否

kdata==0x04?

rn

是疋

PC不为0时，调用显示函数

PC不为0时，调用显示函数

PC不为0时， 调用显示函数

模式mode自加1

XZ

如 果tem<40 使tem自加1

如果 tem>16使tem自减1

如果m ode>5使 mode=1

图3键盘扫描函数工作流程图

3模块设计

本课题所用的模块有STC89C52 8255A芯片、矩阵键盘、LED数码管电路、复位电路

3.1 STC89C52

STC89C52作为主控芯片，通过可编程并行口 8255A芯片和单片机上的矩阵键盘的

输入来设置温度或湿度的值并通过 LED数码管来显示出来。如图4所示:

?：!

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?：2

P15

4

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RESET

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