基于单片机大棚温控系统

• 1.使用STC89C52RC单片机与DS18B20采集温度在液晶上显示

• 2.按键设置报警值，超过报警值则蜂鸣器响

基于单片机大棚温控系统实验报告

背景介绍

随着现代农业的发展，温室大棚成为了种植各种作物的重要设施。然而，温室内温度的控制对作物的生长具有至关重要的影响。因此，设计一个基于单片机的温控系统，实时监测温室内的温度并进行相应的控制，是非常必要的。

本实验基于STC89C52RC单片机，使用DS18B20温度传感器采集温度数据，并通过LCD1602液晶显示屏显示实时温度。此外，系统还配备了按键设置报警温度值的功能，当温度超过设定值时，蜂鸣器将会报警提示。

器件连接

1. STC89C52RC单片机：

   • 主要控制单元，负责数据的处理和设备的控制。

2. DS18B20温度传感器：

   • 连接到P3.3端口，用于采集温度数据。

3. LCD1602液晶显示屏：

   • 连接到P0口，显示温度数据和设定的报警值。

4. 按键：

   • 两个按键分别连接到P1.0和P1.1，用于增加和减少设定的报警温度值。

5. 蜂鸣器：

   • 连接到P1.7，用于报警提示。

硬件介绍

STC89C52RC单片机

STC89C52RC是STC公司推出的一款8051系列增强型单片机，具有以下特点：

• 工作电压范围宽（3.0V ~ 5.5V）。

• 高速、低功耗。

• 丰富的I/O端口。

• 支持ISP/IAP功能。

DS18B20温度传感器

DS18B20是一种数字温度传感器，具有以下特点：

• 单总线通信。

• 测量范围为-55℃到+125℃。

• 测量精度为±0.5℃。

• 可多点布置。

LCD1602液晶显示屏

LCD1602是一种常用的字符型液晶显示屏，具有以下特点：

• 显示字符数：2行×16字符。

• 内置字符生成器。

• 通过I2C接口与单片机通信。

设计原理

电路原理

本系统的电路设计主要分为以下几部分：

1. 电源电路：

   • 提供稳定的5V电源供单片机和其他外设使用。

2. 单片机与DS18B20连接：

   • DS18B20的数据引脚DQ连接到单片机的P3.3端口，通过单总线协议进行通信。

3. 单片机与LCD1602连接：

   • LCD1602的控制和数据引脚分别连接到单片机的P0口，实现数据的显示。

4. 按键电路：

   • 两个按键分别连接到单片机的P1.0和P1.1端口，用于设置报警温度值。

5. 蜂鸣器电路：

   • 蜂鸣器连接到单片机的P1.7端口，用于超温报警。

程序原理

程序设计主要包括以下几个模块：

1. LCD初始化和显示：

   • 通过LCD_Init函数初始化LCD1602显示屏，并在屏幕上显示“Temp: ”和“Set: ”提示信息。

2. 温度采集和显示：

   • 使用getTmpValue函数读取DS18B20采集到的温度值，并通过display函数显示在LCD1602上。

3. 按键设置报警值：

   • 使用Key_borad函数处理按键输入，增加或减少设定的报警温度值，并实时显示在LCD1602上。

4. 报警控制：

   • 在主循环中比较当前温度值与设定值，如果当前温度超过设定值，则通过BEEP函数控制蜂鸣器发出报警。

实验过程

1. 硬件搭建：

   • 按照设计原理连接各个器件，确保接线正确无误。

2. 软件编写：

   • 使用Keil C51编写程序代码，并烧录到STC89C52RC单片机中。

3. 调试运行：

   • 上电后，观察LCD1602显示的温度值和设定值，通过按键调整报警温度值，验证系统功能的实现。

实验结果

实验结果表明，系统能够实时采集并显示温度数据，按键可以正确设置报警温度值，当温度超过设定值时，蜂鸣器能够发出报警提示，系统功能符合设计要求。

结论

本实验通过STC89C52RC单片机和DS18B20温度传感器，实现了大棚温控系统的基本功能。系统能够实时监测温度并进行报警提示，具有较高的实用价值。通过此次实验，不仅加深了对单片机编程和硬件设计的理解，还掌握了温度传感器和液晶显示屏的应用，为后续更多功能的扩展奠定了基础。

资料

https://docs.qq.com/sheet/DUEdqZ2lmbmR6UVdU?tab=BB08J2