基于Arduino的温湿度系统设计Word文件下载.doc
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基于Arduino的温湿度系统设计Word文件下载.doc
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本系统可以及时、精确的反映和控制环境中的温湿度的变化。
关键词:
Arduino;
DHT11;
传感器;
液晶显示器;
温湿度;
ABSTRACT
Arduinoisrelativelycommonlyusedinthecontrolchip,smartinstrumentation,industrialinspectioncontrol;
mechatronicsachievedimpressiveresultshasbeenwidelyapplied.alsoalotofitsstrengthasthetemperatureandhumiditycontrolsystem.AbletoachieveautomaticcontroloftemperatureandhumiditythroughoutArduino,theArduinoiseasytolearnandmasterthehighcost-effective.
ThispaperdesignsatemperatureandhumiditycontrolsystembasedonArduino,,thesystemusesacontainingcompositesensorDHT11digitaltemperatureandhumiditycalibrationofdigitalsignaloutputtotemperatureandhumiditydataacquisitionintheenvironment..AfterArduinotreatment,andthetreatmentresultsthroughtheLCDdisplaydisplay.Whentheparametersintheenvironmentreachesthecriticalvalue,thealarmwillsoundthealarmsystem.
UseaArduino-typemicro-controllerdesigntemperatureandhumiditycontrolsystemfor,instantaccuratereactiongreenhousetemperatureandmoderatechanges.Complete,suchasthetemperaturewascooledtoaspecifictemperature,raisedtoaspecifictemperature.Maintainconstanttemperatureandothercontrolinthevolatility
temperaturerange,humiditycontrolisalsotrue.Theapplicationofthissystemtothegreenhousewhichisnodoubtthatprovidesamoresuitableenvironmentforvegetationgrowth.Forgreenhousecultivationandflowergarden,flowercultivation,youmustinstallcertainenvironmentaltemperatureandhumiditydevicemonitor.Thissystemcanbetimely,accuratereflectionoftheindoortemperatureandhumiditychanges,abletomeettherequirementsofthetemperatureandhumiditycontrol.
Keywords:
Arduino;
DHT11;
Sensor;
LCD;
TemperatureandHumidity;
目录
第一章绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究目的及意义 1
1.2.1生活环境与温湿度的关系 1
1.2.2温湿度检测的意义 2
1.3国内外发展历程和状况 3
第二章Arduino理论基础 5
2.1单片机-Arduino的核心器件 5
2.1.1单片机的概念 5
2.1.2单片机的作用 5
2.1.3Arduino的定义 6
2.1.4Arduino的优势 6
2.2Arduino开发工具介绍 7
2.3Arduino语言 8
2.4本章总结 9
第三章系统整体设计 10
3.1方案论证 10
3.1.1系统主要功能 10
3.1.2系统的工作原理简介 10
3.1.3总体设计简介 11
3.2系统硬件设计 12
3.2.1主控模块 12
3.2.2数据采集模块 14
3.2.3数据显示模块 16
3.2.4报警模块 18
3.2.5原理总图及器件清单 19
3.3系统软件设计 20
3.3.1总体程序流程图 20
3.3.2液晶显示模块程序 20
3.3.3传感器模块程序 22
3.4本章小结 24
第四章调试过程和注意问题 25
4.1程序下载说明 25
4.2硬件问题及解决 ……………………………………………27
4.3软件问题及解决 27
第五章总结与展望 29
5.1全文总结 29
5.2未来展望 29
致谢 31
参考文献 32
附录一 34
附录二 35
江西理工大学2014届本科生毕业设计(论文)
第一章绪论
1.1课题背景
农业科学技术与信息科学互相融合、渗透是现代农业生产的显著特点。
各种高新技术不断应用于农业的生产,农业信息化的总趋势就是:
计算机技术,信息存储和数据处理技术以及各类软件,网络通信,人工智能与智能控制系统等综合应用于现代智能机械化的农业生产[1]。
很长一段时间,对温室环境的监测一般采用人工方式,这种传统的数据收集的方法浪费人力财力,准确性不是很高,而且容易受其它外部因素影响,很难达到期望的目的。
特别是在现代化的蔬菜温室的生产和管理过程中,环境的温度和湿度变化对植物的健康成长有重要影响。
如果白天和夜里的温湿度变化很大,则会对植物的正常生长产生重要影响[2]。
国内外温室种植业的实践生产经验表明,提高温室环境的管理水平和自动化控制水平可以有效发挥温室作物生产的高效性,其中对作物生长环境的温湿度的数据采集是温室环境监测的重要组成部分。
因此,为了提高农作物产量,我们需要对植物生长环境中的温湿度因素进行必不可少的监测与控制,使其保持在有利于作物生长的合理范围内波动,以提高农作物的产量和质量。
随着通信网络技术,传感器数据采集技术及计算机控制技术等现代信息技术的迅猛发展,目前设施农业的一个研究热点就是数据自动采集及智能控制系统的开发[3]。
因此,设计一套能够实时对植物生长环境因素有效监测和控制的智能系统对于提高农作物产量具有十分重要的意义。
1.2研究目的及意义
湿温度是工业领域内比较重要的两个监测目标。
无论是我们的日常生活环境,还是生产领域都需要对温湿度参数进行控制和监测。
对温湿度的测量与控制水平直接影响到人类的所有活动。
1.2.1生活环境与温湿度的关系
随着人类社会对生活环境的质量要求不断提高,特别是温度和湿度的变化所带来的不同负面影响,比如温度变化都直接影响到我们这个社会,而湿度的波动也一样会影响着我们的生活以及其他物种的生存条件。
近代随着工业革命而带来的二氧化碳的排放导致全球气候变暖,因此对我们的生活带来了一系列的巨大影响。
随着全球气候的变暖,导致南北极的冰山融化,进而导致海平面的上升。
因此导致全球有上亿的人口收到海平面上升所带来的威胁,类如海水倒灌,岛屿消失等。
温度的上升也影响着全球的气候变化。
最近几十年厄尔尼诺现象频繁发生,导致无数人的生活受到影响。
温度的变化同时也会影响到环境湿度的变化,因为当温度较高时会加剧地面水汽的蒸发,使湿度上升,例如在南美地区温度较高同时也使湿度较高。
但是当温度达到很高时也会是空气急剧干燥,例如在北非地区。
在国家安全、环境保护、生产制造、气象预测、科学研究等部门,经常需要对环境温度和湿度数据进行控制和监测。
随着科技的不断进步,为了保持一起的精确,现在越来越多的紧密仪器需要在恒定环境下工作,对环境中的温湿度要求越来越高。
在食材成品加工、生物制药工程等关于国计民生的工业制造领域对于精确监测温度和湿度变化更是有重大的意义。
为了生产出合格的产品,有时我们必须精确的控制和监测环境中的温度和湿度的变化。
1.2.2温湿度检测的意义
无论是在现代化工业生产、现代农业生产,还是在仓库保管、气象卫星等领域,对温度和湿度的测量都是随处都可以看到的。
有效合理的调解与控制湿温度参数,不但可以减小资源浪费还更有利保障行业生产的正常发展。
在工业生产领域,各种高科技自动化精密设备都需要在特定的环境下工作。
电器设备是工业生产领域最常见的也是使用频率最高的设备。
电器设计人员在设计电器设备时的必须要考虑到的问题之一就是考虑温度和湿度的波动变化。
电器工程师为了设计出合格的设备,在设计的时候必须要考虑设备使用过程中散热通风的问题,使产品能适应特定工作环境中温度和湿度的波动。
在众多的工业材料中选取性能优秀的材料并且对设备表面进行特别封装可以大大有效提升设备的运行年限。
大型的电器设备如果长期处于大电流、高电压和满负荷运行的状态,将导致造成聚集大量热量而不能及时降低温度,因为电流的热效应造成的危害直接影响设备的绝缘安全保护器件,对设备的正常工作和员工的人身安全产生严重的安全隐患,所以对用电机器的温度和湿度变化进行及时精确的测量与控制是十分必要的[4]。
温湿度对动植的生长都有很大的影响,当温度达到了动植物生长所能承受的最高值或最低值时,这些植物和动物就会慢慢的从地球上消失,或者适应环境而演变成其他的一些物种。
所以对特定环境下的温湿度我们必须能准确有效的测量。
同时我们也要记录他们的的变化情况和变化规律,只有这样这样我们才有可能对我们当前所生活的环境的变化有个更为直观感性的了解与认识。
老式的温度计的原理是利用水银遇热膨胀和遇冷收缩来实现的,尽管物美价廉,但是它的精度很低,而且需要很仔细才能读清测量值。
干湿球显示测量法是老式的湿度计普遍采用
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