51单片机花房温度控制电路设计+仿真图+流程图+源码(2)
方案2：采用花房智能控制设备，各个环节根据事先设定好的程序，实现自动控制，无需人工参与。
方案3：单片机是一块集成电路芯片的微控制器，它集成了中央处理器（CPU），并串行I/O口，存储器（RAM、ROM)，定时器/计数器，中断系统，系统时钟电路及系统总线的微型计算机。单片机具有软硬件结合，体积小，低功耗，可以嵌入各种应用程序中的优点，自从20世纪70年代问世以来，广泛应用于工业检测与控制，智能仪器仪表，机器人，机电一体化，汽车电子系统，家用电器，个人信息终端，移动通信等各个方面，它的问世是计算机技术发展史上的一个重要里程碑。
将单片机作为控制终端，利用其控制的灵活性和串口通信的功能，可以根据具体情况方便地与计算机通信，实现远程控制。
通过以上的比较，方案1工作量大，对环境的实时监测效果不好，方案2价格比较贵且不易操作，方案3很好的将两者结合起来，控制效果比较好，因此本设计采用基于单片机的花房温度控制电路。
1.2 整体方案概述
本设计以AT89C51单片机作为控制核心，通过DS18B20传感器模块采集温度，控制器通过温度传感器实时监测各点的温度变化，并在LCD1602上同时显示各点的温度，将检测到的温度值与花房温度的设定值比较，根据比较结果开启报警装置和加热装置、降温装置，并通过串口将检测到的温度信息发送到上位机，从而远程实现对环境的整个监测。大部分花房内的最适宜温度为10度到30度，设置报警温度时，可以将下限温度设为15度，上限温度设为25度，这样可以将最佳温度设定在一定范围内，而不是某一点，避免了继电器的频繁开关，延长了元器件的寿命。
用以AT89C51为核心的单片机控制方案，利用单片机灵活的编程设计和丰富的I/O端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的温度检测和控制功能，还能利用其具有串行口的功能，将检测到的温度送到上位机。系统框图如图1所示。
图1 系统框图
系统框图说明：
（1） 温度采集模块采集花房内多点的温度值。
（2） 显示模块中采用LCD1602用来实时显示当前的温度值和温度值上下限。
（3） 显示模块中的按键用来设定报警温度的上下限，并在LCD1602上显示。
（4） AT89C51处理来自温度传感器的数据，并通过异步串行通信送上位机显示。
（5） 如果采集的温度值在设定的温度上下限范围内，则继电器和执行机构不工作，否则继电器接通，执行机构工作。
（6） 通过上位机可以实现键盘一样的操作，并有很好的人机交互界面，方便远程和实时监控。
2. 硬件电路设计
硬件电路设计包括温度采集模块的设计、按键模块的设计、显示模块的设计、单片机型号的选择、报警模块的设计、继电器控制电路的设计、通信模块的设计。
2.1 温度采集模块的设计
温度采集模块采用两个DS18B20数字温度传感器组成，由于DS18B20为单总线器件，每个传感器对应一个序列号，在一根通讯线上可以挂接很多，十分方便。用它来组成一个测温系统，线路简单。
由于DS18B20为数字温度传感器，内部已经集成了模数转换器，使用它可以节省很多外围电路。如果采用模拟温度传感器，如LM35也可以实现温度的测量，但是其采集的温度信号转换后为模拟电压信号，需要外接模数转换芯片，然后才能送给单片机处理。采用此种方法，系统会容易受到干扰，且电路也会比较复杂。
2.2 按键模块的设计
本设计采用四个独立式按键，主要用于初始化时报警温度上下限的设定。当有按键按下时，单片机去处理相应的程序。这四个按键主要用于报警温度的设定和程序的开始。ADD按键用来设定报警温度每一位的增加，CUT用来设定每一位的减少，SHIFT用来控制每一位的转换，MODE用来切换模式。按键模块如图2所示。