基于STC89C52單片機(jī)土壤溫濕度檢測(cè)器的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-13 19:43
針對(duì)大棚農(nóng)業(yè)、植被種植、特別是育種等農(nóng)業(yè)種植方面對(duì)土壤溫度和濕度環(huán)境的特殊要求,以STC89C52單片機(jī)為核心芯片,并搭配相關(guān)的外圍功能模塊,設(shè)計(jì)了一款基于STC89C52單片機(jī)土壤溫濕度檢測(cè)器;該土壤溫濕度檢測(cè)器利用溫度和濕度傳感器SHT11采集土壤的溫度和濕度信息,并將采集到的信息并傳送到STC89C52單片機(jī),單片機(jī)將接收到的信號(hào)進(jìn)行分析和處理,并將采集到的溫濕度信息發(fā)送到LCD1602進(jìn)行顯示;同時(shí),通過(guò)將采集到的溫濕度信息與設(shè)置溫度和濕度的門(mén)限值進(jìn)行比較,進(jìn)而控制聲光報(bào)警模塊,實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警功能;實(shí)驗(yàn)表明,該檢測(cè)器的溫度范圍為-40~+123.8℃、精度誤差為±0.4℃,濕度范圍為0~100%RH、誤差為±3.0%RH;實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明土壤溫濕度檢測(cè)器的測(cè)量精度高、可靠性較高,而且具有價(jià)格便宜、操作方便、方便攜帶及體積小的優(yōu)點(diǎn)。
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019,27(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
SHTll溫濕度傳感器典型應(yīng)用電路
計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制第27????????????????????????????????????????????????????·206·卷檢測(cè)方面的功能也是如此。因此,將此設(shè)備運(yùn)用于農(nóng)業(yè)無(wú)疑將為植被生長(zhǎng)提供更合適的環(huán)境。對(duì)于大棚農(nóng)業(yè)、植被種植、育種,合理的使用溫濕度設(shè)備進(jìn)行管理。該系統(tǒng)能有效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)土壤溫濕度變化,滿足溫濕度控制的要求[1-4]。1土壤溫濕度檢測(cè)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理1.1SHT11溫濕度傳感器的工作原理分析SHT11溫濕度傳感器使用的是工業(yè)級(jí)的CMOSensTM集成技術(shù)制作而成,該溫濕度傳感器將溫濕度傳感器(信號(hào)采集單元)、信號(hào)的放大處理、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)總線接口集成于一體,具有體積小、功能強(qiáng)、使用方面的特點(diǎn)。SHT11溫濕度傳感器的輸出信號(hào)通過(guò)自帶的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出,輸出的溫度信息的分辨率是12位、濕度信息的分辨率是14位,并且具有可靠的CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功能[1]。SHT11溫濕度傳感器的工程經(jīng)典應(yīng)用電路如圖1所示,輸出接口(DATA等)采用具備工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的總線結(jié)構(gòu),借助時(shí)鐘信號(hào)引腳SCK與數(shù)據(jù)信息引腳DATA完成溫濕度信息的數(shù)據(jù)傳輸功能。時(shí)鐘引腳SCK實(shí)現(xiàn)傳感器SHT與微處理器之間的同步通信,引腳DATA為數(shù)據(jù)引腳,作用是往器件里輸入與輸出信息數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)信息引腳DATA在時(shí)鐘引腳SCK的下降沿之后改變,則在上升沿時(shí)候有效。在信息傳輸?shù)倪^(guò)程中,當(dāng)時(shí)鐘引腳
第10期謝永超,等:基于STC89C52????????????????????????????????????????????????????單片機(jī)土壤溫濕度檢測(cè)器的設(shè)計(jì)·207·C1組成,通過(guò)按鍵和復(fù)位方式STC89C52單片機(jī)的RST腳輸入一個(gè)低電平信號(hào),給實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位和斷電復(fù)位的功能。2.2顯示模塊電路設(shè)計(jì)顯示模塊選用LCD1602液晶顯示屏,LCD1602液晶顯示屏是目前工控系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的液晶屏之一,顯示質(zhì)量高。LCD1602液晶顯示屏的字符型液晶模塊屬于點(diǎn)陣型液晶,驅(qū)動(dòng)比較方便,可通過(guò)單片機(jī)小系統(tǒng)的輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng),經(jīng)過(guò)編程后顯示的內(nèi)容比較[4]。顯示模塊選用LCD1602液晶顯示器,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤溫度和濕度的顯示(電路原理圖如圖4所示)。其中1腳VSS表示為電源地、2腳VDD為正電源正極、3腳VL為液晶顯示偏壓信號(hào)、4腳RS為數(shù)據(jù)/命令選擇端、5腳R/W為讀寫(xiě)信號(hào)端、6腳E端為使能端、7~14腳D0~D7端為8位雙向數(shù)據(jù)傳遞端。圖4顯示模塊電路原理圖LCD1602液晶顯示器的引腳分別與STC89C52單片機(jī)的P0.0-P0.7口連接。其主要功能是顯示土壤的溫度和濕度,以便實(shí)時(shí)觀察土壤的溫度和濕度信息。2.3傳感器模塊電路設(shè)計(jì)通過(guò)SHT11溫濕度傳感器在接收到單片機(jī)信號(hào)之后,通過(guò)溫度傳感器、濕度傳感器采集實(shí)時(shí)場(chǎng)景的溫度與濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再將信息處理放大,然后通過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化之后,再通過(guò)一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SHT11傳感器的測(cè)控設(shè)備溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 龐岳峰,朱巍巍,謝克佳,羅義. 無(wú)線電通信技術(shù). 2018(05)
[2]基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 劉娟花,楊幸芳. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[3]基于單片機(jī)的低碳節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)的研制[J]. 吳立群,陸善婷. 課程教育研究. 2016(01)
[4]基于單片機(jī)的目標(biāo)信號(hào)采集無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 梁勇,趙河明,張恩愫. 機(jī)電技術(shù). 2013(06)
本文編號(hào):3493602
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019,27(10)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
SHTll溫濕度傳感器典型應(yīng)用電路
計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制第27????????????????????????????????????????????????????·206·卷檢測(cè)方面的功能也是如此。因此,將此設(shè)備運(yùn)用于農(nóng)業(yè)無(wú)疑將為植被生長(zhǎng)提供更合適的環(huán)境。對(duì)于大棚農(nóng)業(yè)、植被種植、育種,合理的使用溫濕度設(shè)備進(jìn)行管理。該系統(tǒng)能有效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)土壤溫濕度變化,滿足溫濕度控制的要求[1-4]。1土壤溫濕度檢測(cè)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理1.1SHT11溫濕度傳感器的工作原理分析SHT11溫濕度傳感器使用的是工業(yè)級(jí)的CMOSensTM集成技術(shù)制作而成,該溫濕度傳感器將溫濕度傳感器(信號(hào)采集單元)、信號(hào)的放大處理、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)總線接口集成于一體,具有體積小、功能強(qiáng)、使用方面的特點(diǎn)。SHT11溫濕度傳感器的輸出信號(hào)通過(guò)自帶的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出,輸出的溫度信息的分辨率是12位、濕度信息的分辨率是14位,并且具有可靠的CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功能[1]。SHT11溫濕度傳感器的工程經(jīng)典應(yīng)用電路如圖1所示,輸出接口(DATA等)采用具備工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的總線結(jié)構(gòu),借助時(shí)鐘信號(hào)引腳SCK與數(shù)據(jù)信息引腳DATA完成溫濕度信息的數(shù)據(jù)傳輸功能。時(shí)鐘引腳SCK實(shí)現(xiàn)傳感器SHT與微處理器之間的同步通信,引腳DATA為數(shù)據(jù)引腳,作用是往器件里輸入與輸出信息數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)信息引腳DATA在時(shí)鐘引腳SCK的下降沿之后改變,則在上升沿時(shí)候有效。在信息傳輸?shù)倪^(guò)程中,當(dāng)時(shí)鐘引腳
第10期謝永超,等:基于STC89C52????????????????????????????????????????????????????單片機(jī)土壤溫濕度檢測(cè)器的設(shè)計(jì)·207·C1組成,通過(guò)按鍵和復(fù)位方式STC89C52單片機(jī)的RST腳輸入一個(gè)低電平信號(hào),給實(shí)現(xiàn)按鍵復(fù)位和斷電復(fù)位的功能。2.2顯示模塊電路設(shè)計(jì)顯示模塊選用LCD1602液晶顯示屏,LCD1602液晶顯示屏是目前工控系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的液晶屏之一,顯示質(zhì)量高。LCD1602液晶顯示屏的字符型液晶模塊屬于點(diǎn)陣型液晶,驅(qū)動(dòng)比較方便,可通過(guò)單片機(jī)小系統(tǒng)的輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng),經(jīng)過(guò)編程后顯示的內(nèi)容比較[4]。顯示模塊選用LCD1602液晶顯示器,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤溫度和濕度的顯示(電路原理圖如圖4所示)。其中1腳VSS表示為電源地、2腳VDD為正電源正極、3腳VL為液晶顯示偏壓信號(hào)、4腳RS為數(shù)據(jù)/命令選擇端、5腳R/W為讀寫(xiě)信號(hào)端、6腳E端為使能端、7~14腳D0~D7端為8位雙向數(shù)據(jù)傳遞端。圖4顯示模塊電路原理圖LCD1602液晶顯示器的引腳分別與STC89C52單片機(jī)的P0.0-P0.7口連接。其主要功能是顯示土壤的溫度和濕度,以便實(shí)時(shí)觀察土壤的溫度和濕度信息。2.3傳感器模塊電路設(shè)計(jì)通過(guò)SHT11溫濕度傳感器在接收到單片機(jī)信號(hào)之后,通過(guò)溫度傳感器、濕度傳感器采集實(shí)時(shí)場(chǎng)景的溫度與濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再將信息處理放大,然后通過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)化之后,再通過(guò)一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SHT11傳感器的測(cè)控設(shè)備溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 龐岳峰,朱巍巍,謝克佳,羅義. 無(wú)線電通信技術(shù). 2018(05)
[2]基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 劉娟花,楊幸芳. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[3]基于單片機(jī)的低碳節(jié)能環(huán)保控制系統(tǒng)的研制[J]. 吳立群,陸善婷. 課程教育研究. 2016(01)
[4]基于單片機(jī)的目標(biāo)信號(hào)采集無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 梁勇,趙河明,張恩愫. 機(jī)電技術(shù). 2013(06)
本文編號(hào):3493602
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