毕业设计开发

项目介绍

随着社会的进步和工农业生产技术的发展，许多产品对生产和使用环境的要求越来越严。人们对温度、湿度和光照强度等环境因素的影响越来越重视了。大棚技术的普及，使得温室大棚数量不断增多，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温湿度和光照控制。温湿度和光照强度太低，蔬菜就会被冻死或者停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。
本设计以单片机最小系统为核心部分，检测部分使用DHT11温湿度一体传感器和BH1750FVI光照检测传感器、显示设备采用1602液晶，可以同时显示检测到的温度、湿度还有光照强度等值。同时附有键盘电路、LED灯电路、蜂鸣器电路等，共同组成了本设计的超限报警模块。整个设计结构简单紧凑，功耗较低，抗干扰能力强、总体性能比较好，符合了智能仪器仪表小型化的潮流，为今后开发高性能和商品化的温湿度测量仪器奠定了良好的基础。实现一种智能、快捷、方便的温湿度和光照的测量系统。

方案设计

(1)熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件；
(2)熟练应用所选用单片机的内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法；
(3)自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现；
(4)理解温度、湿度和光强等的检测原理和掌握实现方法。

整个系统以STC89C52单片机为核心器件，配合电阻电容晶振等器件，构成单片机的最小系统。其它个模块围绕着单片机最小系统展开。其中包括，温湿度采集使用DHT11温湿度一体的传感器，负责采集温度和湿度的数据后发给单片机；光照强度采集使用BH1750FVI传感器集成的光照模块GY-30，负责将采集到的光照强度发给单片机；按键部分使用市面上常见的轻触按键作为系统的输入设置模块；显示设备为1602液晶；报警则采用蜂鸣器和LED的形式，实现声光报警效果；电源供电则采用USB 5V供电。

功能需求

STM32单片机作为当前嵌入式系统中的主流产品，具有强大的处理能力和丰富的接口资源，为系统的设计和实现提供了坚实的技术支撑。同时，DHT11空气温度传感器、土壤湿度传感器及二氧化碳传感器等高精度传感器的广泛应用，为数据采集模块的实现提供了可靠的技术保障。
理论基础：物联网技术的核心理念为智能蔬菜大棚系统的构建提供了理论基础。通过数据采集层与数据处理层的紧密协作，实现了对大棚环境的全面监控与智能调控。此外，低功耗设计和电源管理策略的应用，进一步提升了系统的实用性和续航能力。

原理图

效果图

目录

目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外发展现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.2.3 我国蔬菜大棚存在的问题 4
1.3 温度、湿度和光照与植物生长的关系 5
1.3.1 温度与光照对蔬菜生长的影响 5
1.3.2 湿度对蔬菜生长的影响 6
1.4 本课题任务 6
2 系统总体方案设计 7
2.1 设计要求 7
2.2 方案选择 7
2.2.1 温湿度传感器的选择 7
2.2.2 光照传感器的选择 8
2.2.3 单片机的选择 9
3 系统硬件设计 9
3.1 整体方案设计 9
3.1.1 系统概述 9
3.1.2 系统框图 10
3.2 最小系统模块 10
3.2.1 STC89C52简介 10
3.2.2 最小系统电路 14
3.3 DHT11传感器电路 15
3.3.1 DHT11简介 15
3.3.2 接口说明 17
3.3.3 DHT11模块电路图 20
3.4 光照采集电路 21
3.4.1 光照传感器简介 21
3.4.2 光照传感器的分类 21
3.4.3 BH1750FVI简介 22
3.4.4 光照传感器模块电路 24
3.5 液晶显示电路 24
3.5.1 1602液晶简介 24
3.5.2 液晶引脚说明 26
3.5.3 指令介绍 27
3.5.4 液晶显示模块电路 31
3.6 蜂鸣器模块 32
3.7 按键输入模块 33
3.8 LED显示电路 35
4 软件设计 36
4.1 程序语言及开发环境 36
4.2 程序流程图设计 37
4.2.1 总体程序流程图设计 37
4.2.2 1602液晶程序设计 38
4.2.3 温湿度DHT11传感器程序设计 39
4.2.4 光照模块程序设计 40
5 硬件组装与调试 41
5.1 元器件的选择与测量 41
5.2 元件的焊接与组装 41
5.3 电路的调试 42
5.3.1 调试方法 43
5.3.2 调试步骤 43
6 总结 45
参考文献 47
附录 49
附录一 元件清单 49
附录二 原理图 50
附录三 PCB图 51
致谢 52

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