1、Key word Single chip microcomputer Environment detection system Agricultural greenhouse 目录1课题任务与要求41.1任务41.2任务目标41.3课题要求42系统概述42.1选题背景42.2 单片机简介52.3 C语言简介52.5 Keil C51简介52.6 Proteus概述53系统的总体设计63.1系统监控对象63.2系统总体结构63.3系统流程图74系统硬件设计94.1微处理器94.2模数转换模块104.3传感器104.4光照强度传感器模块104.5大气压强传感器模块104.6 PM2.5传感器模块1
2、14.7 温湿度传感器模块114.8 系统总电路图114.9 PCB图片125系统软件设计125.1 温湿度子程序125.2光照强度子程序135.3 大气压强子程序135.4 PM2.5子程序135.5 串口通信子程序146 测试结果与分析改进147附录158参考文件179总结、致谢18引言在日常生活中，关乎我们的生活质量，也在农业大棚中关乎大棚的产量，合适的，会极大地提高产量。合适的也会极大地提高我们的生活质量。但是。传统的监控系统监控耗时间极长，效率挤满，而且需要人工不间断的监控，费事，费力，才能达到每时 每刻监控的目的。单片机体积小，对外界环境的抗干绕能力也强，可以应用在场合。我们单片机
3、做重点的操控原点，配合多个传感器和信息分析模块，有效的采纳，分析等信息，并置设报响声的系统，数据超过设定的数值，就可以利用响声系统来提醒操作人员进行调控。为了实现以上系统，我们小组应用EXP-89S51单片机设计了一套环境监测系统，该系统对可以系统的监控和控制，有不错的效果。1课题任务与要求1.1任务 设计一个基于单片机实现PM 2.5、温度、湿度、光照强度、大气压强的实时监测系统。当五个被测环境数据中的任何一个超过设的定范.围，系统会发出警报并且提醒操作人员进行人工干.预控制。1.2任务目标1、根据所学知识，查询资料，学会自学。2、根据所学知识，学会了解，解决实际问题。3、通过制作实物，掌握
4、，了解相关芯片的功能及一般应用，锻炼自己的动手能力以及分析思考能力。1.3课题要求 （1）使用传.感器采集环境数据，并对此中的模拟量举行模和数的转换，以便于单片机处理；（2）了解单片机最小系统及典型模块的电路设计，掌握基于典型外围电路如测温度、测湿度、测光照等的软件设计，实现用单片机对所采集的数据进行处理；（3）实现RS232串口通信和1602液晶屏的程序设计，解决数据的传输、显示及排列问题；（4）完成单片机与按键联合工作的程序设计，实现数据的手动设置。2系统概述2.1选题背景随着电子技术的迅猛发展，环境监测的方法也不断改进，尤其是以计算机系统为基础的环境监测手段更加方便、快捷，广泛适用于农业
5、温室控制和日常家庭生活等。进行着社会不断发展，人们对植物业的需求越来越高，古代能也生产方式已经远不能喂饱社会的需要，而随之诞生的现代农业技术愈来愈受到人们的青睐，温式大棚就是其中一种。我们知道，农作物的成长受到光照、温、湿度和大气压强等多重洇素的配合作用，而温式可以借助计算机系统模拟植物成长的天气前提，供应最佳的成长环.境以避免因外面恶劣天气等不好的因.素的影响，进而提高农作物的产量。此外，室内空气质量对人们的日常生活也产生了重要影响，适宜的温湿度能给人舒适感，而有害气体的散发却严重损害人体健康。是以，如何节制室内温.度、湿.度、气.压等破坏气氛质量的成分显得至关重要。而传感器技术的发展为我们
6、解决这个问题找到了突破口，我们可以运用单片机配合传感器实时采集环境数据并进行处理实现自动控制。2.2 单片机简介单片机是电脑进程中的一个重的有用的的纪念碑，标识着电脑正在发现了平常电脑和欠入式见算计系统两条河流。单片机目前按用途划分，单片机画为普通和专业的型两种类:通用性单片机就是其内部可以开发资源全部提供给客户。（如：存储器，I/O等外围功能部件），用户根据需要，设计一个通用单片机为核心，在配备意外为接口电路以及其他外围设备，别切编写不同的软件来满足不同的监控系统。专业型单片机只对某些特殊东西特殊用途而制作的单片机，所以，专业单片机有非常明显的综合优势。我们应用sT89C52单片机，ST89
7、C52单片机是STC企业出生的一种耗供较少、功能很多的CMS8位小的可以控制的一起器件，具有在 8K 系统可一用编程FlAsh存储器。芯片上，拥有8 bit CPU 和在系统编程闪存。 2.3 C语言简介 C语言是在上世纪末问世的，早期C语言主要应用于UNIX系统。C拥有很厉害的性能和个方面否认厉害的地方嘴贱为普通人认识的语言，到了上世纪末，C语言慢慢走里其他可以控制的系统，并快快的的得到广大的应用，成为当代最优秀的程序设计语言之一。使用C语言解题时，在程序中有两个描述，及数据描述和处理步骤描述。2.5 Keil C51简介 Keil C51是美利坚合众国Keil softwre 集团出生的关
8、于51系单片子机开法东西，它的集聚了关于原程编吗、编、译吗、仿真、调试于乎一体，支持汇.编、C和P1/m语言。系统也供应了许多的库函数和功能强力的集成开法调试软见，界面好看，简单好学。Keil C51 出生到现在已经经历了几个个版本。2.6 Proteus概述Prottus IsIs是 Labcnter生产开展的有关运输电的线拆开来观察和现实的东西仿直的东西。他是在Windows系统中执行仿直、分.析、 模.拟种种吧运输电的线集中起来。Proteus，完成了数字、电路、单片机及各种外面的部件的仿直。有许多虚仪.器，如示.波器，逻.辑分.析仪、信.号发生.器的等。，支持流行单片机方真。，提供软件
9、调式功能。有关断的点等使用的功能，而已可以查看每个变的东西、储存器等的目前的情形；还支持其他软件的编程和翻译，有厉害的原理图片绘画功能。已有，这款软件是很实用，易学，好上手。Proteus发展很快，现在已经几个版本。3系统的总体设计3.1系统监控对象 PM2.5 温度 湿度 大气压强3.2系统总体结构 本系统主要由信.号采集部分、信号处理，显示（1902显示屏）模块、报警（蜂鸣器模）块、串口通信五个成分组成，结构图如图。全部硬件整体中以ST89C52单片机作为原点操控终点 ，外面连接有传送器电路、报警电路和操控电.路等模板。系统工作时大气压强传送器，细微颗粒传送器，光照强度传送器，温、.湿度传
10、送器会定时对周围环境中等参数进行数据的收集和比较，将得到的资料递给到单片机中与既定的信息进行蒋亮，假如收到到的资料信息在正常的氛围以里 ，则单片机将该资料信息输出至显示模块（1902液.晶显示屏）进行每时每刻的显示，并遥控系统继续执.行数据的收集工作；收集到的信息已经大于平常既定的氛围，单片机应该通过其出口端向报响声电路（蜂鸣器）发送报.警消息。 另外，还设置了三个按键，分别是设置键，按键+，按键-，用来调节单片机中压强，PM2.5。光照强度，温湿度的正常范围，设置键用来切换模块切换模式或者设置范围模式，设置+，设置-用来调节正常范围的数值以及切换模块。3.3系统流程图 主程序流程图 AD。转换 BH150程序流程图 BMP85程序流程图 DHT1程序流程图 串口通信流程图 1602程序流程图总体程序框图4系统硬件设计4.1微处理器 微处理器（
