基于单片机的温室智能测控系统的设计
基于plc控制的温室大棚系统设计
要依据苗圃的最适生长环境来制定温室环境，将最重要的环境因素如温室内空气温度、湿度、光照、二氧化碳浓度作为基本监测和控制项目， 这样避免了太复杂的控制方案。根据温室本身的特点设置了如图２ - 1所示控制系统的总体设计方案。
PLC在工业控制中应用多年，属于大批量生产的产品,其在生产、调试、应用、服务等方面都有一套完备的标准,所以产品质量稳定、可靠性高。
采用PＬＣ成本虽然比单片机高,但要考虑到稳定性、可维护性等综合因素，采用ＰLC比单片机具有较高的性价比。而且当上位机发生故障时，PLＣ控制器可以自行实现数据采集、显示和输出等控制,不影响温室的自动运行。
智能温室控制系统将实现对农业生产的准确管理.通过控制器实时监测温室内空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度值,使对作物生长环境监测与普通简单温度、湿度计测量相比,更准确、更可靠。人们能够通过这些监测手段实时准确地了解情况，完成相关设备调节，避免了监测误差和监测滞后带来的损失。
智能温室将自动化技术引入了农业生产,为农业科研活动提供了有利的科学手段.通过参数设置及自动数据记录,为农艺工作者完成相关农艺科学研究,了解不同生产条件对作物的生长、品质影响及生产方法的改进,都提供了简便、准确的手段。
基于单片机AT89C51下蔬菜大棚温湿度测控系统毕业设计
蔬菜大棚温湿度测控系统设计摘要温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。
通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。
对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。
本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。
通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。
硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。
在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。
通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。
系统在其它领域还具有一定的推广价值。
关键词：大棚，温度，湿度，传感器The Design of Greenhouse Temperature andHumidity Control SystemABSTRACTGreenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details. The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature, but also it can be controlled. And it has much of value to apply and popularize in other fields.KEY WORDS:Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor目录前言 (1)第1章设计方案论证 (2)1.1 设计要求及框图 (2)1.2 元器件的选择 (2)1.2.1 单片机的选择 (2)1.2.2 温度传感器的选择 (3)1.2.3 湿度传感器的选择 (3)1.2.4 显示模块的选择 (4)1.2.5 系统设计方案的确定 (4)第2章系统的硬件设计 (6)2.1 系统硬件的简述 (6)2.2 单片机模块的设计 (6)2.2.1 单片机的功能特性描述 (6)2.2.2 单片机的最小系统 (8)2.3 温湿度采集系统的设计 (9)2.3.1 温湿度传感器的概述 (9)2.3.2 传感器的接口说明 (9)2.3.3 硬件连接 (10)2.4 显示模块的设计 (10)2.4.1 LCD12864的概述 (10)2.4.2 LCD12864引脚说明 (12)2.4.3 LCD12864的主要技术参数 (13)2.5 报警电路的设计 (14)2.6 功能键的设计 (15)2.7 控制电路的设计 (15)第3章软件系统设计 (17)3.1 软件设计的整体思想 (17)3.2 程序流程图设计 (17)3.3 DHT90软件系统设计 (18)3.3.1 DHT90测量流程图 (18)3.3.2 传感器的电气特性 (20)3.3.3 启动传感器指令 (20)3.3.4 发送命令 (21)3.3.5 测量时序 (21)3.3.6通讯复位时序 (21)3.4 DHT90的温湿度补偿及转换 (22)3.4.1 相对湿度 (22)3.4.2 温度转换 (22)3.5 LCD12864软件系统设计 (23)3.5.1 LCD12864显示流程图 (23)3.5.2 写数据到模块 (24)3.5.3 从模块读出数据 (25)3.6 按键软件系统设计 (26)第4章调试 (28)4.1 软件调试 (28)4.2 硬件调试 (28)4.3 液晶模块调试 (29)4.4 报警电路调试 (29)结论 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)附录 (33)外文资料翻译 (46)前言改革开放以来，我国经济的迅速增长，使得农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计
湖南科技大学课程设计课程设计名称：多路温湿度测试报警系统学生姓名：学院：机电工程学院专业及班级：09 级测控一班学号：0903030110指导教师：2013 年01 月18 日湖南科技大学机电工程学院课程设计任务书设计内容：本设计是基于 AT89c51 单片机的大棚温湿度控制系统，通过多个 DHT11 温湿度传感器采集不同地点的坏境数据，并用 LCD12864 实时显示；程序中设置所需的温湿度，若显示的坏境数据超过设置值，则通过蜂鸣器报警。
任务与要求：湿度±5% 0～100% 温度±1% 0～ 100℃限定（ 20～ 100）限定（ 1～ 20%）LCD 实时显示电源 DC 5V 工作环境温度小于 90℃湿度小于 90%可设置报警温湿度主要参考资料：单片机编程实用技巧丛书传感器原理与应用LCD1602 系列液晶显示与模块设计摘要随着现代技术的不断发展，生产生活现代化的不断提高，用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量，降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。
然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格，而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统，本设计就是为了适应现代温室大棚的需求，更加方便有效地观测环境温湿度，以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。
本设计是以单片机为核心，配合温湿度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度和湿度信号，检测人员可以通过LCD显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况，如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限，则系统会自动产生相应的声光报警。
所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现，温度和湿度传感器得到的测量信号，经电路转换为电信号，然后通过转换送到单片机进行数据处理，经软件分析处理后送显示装置。
本系统包括系统硬件和软件设计, 可靠性高，结构简单，系统还应用RS232 与上位机相连接，可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数，也可以设置每隔一定的时间自动记录，操作简便，应用广泛。
基于单片机的温室自动控制系统设计_季宝杰
文章编号:1671 - 4598(2007)01 - 0073 - 03中图分类号:TP302.1文献标识码:B基于单片机的温室自动控制系统设计季宝杰,邹彩虹,王永田(河南农业大学机电工程学院, 河南郑州450002)摘要:温度、湿度和CO2浓度等是影响作物生长的重要环境因子,为有效进行作物生长的环境控制,针对日光温室的特点,以模糊控制理论为基础,计算机控制技术为平台,设计了一个基于模糊控制技术的计算机温室控制系统;介绍了以PC机为上位计算机,M CS一51单片机为核心的智能仪表为下位机的智能温室分布式测控系统的工作原理及主要功能;详细阐述了该系统的软、硬件实现方法;该套控制系统符合我国现阶段的国情且能很好地满足生产要求,成本低,运行可靠,便于推广应用。
关键词:智能温室;计算机分布式自动控制系统;RS - 485通信网络;智能设备;模糊控制Distributed Measurement and Control System Used inAgricultural Greenhouse Based on Single - chip ControllerJi Bao jie , Zou Caihong , Wang Yong tian(College o f M echanical and Electrical Engineering , Henan A g riculture U niversity , Z hengzhou 450002 , China)Abstract:Temperature , hu midity and thickness of CO 2 have an imp ortant effect on the crops . Based on fuzzy con trol theory and com-pu ter control tech nology , the w orking principle and main function s of the intelligent greenh ou ses w ith distributed control system are intro-du ced. T his system u ses PC as a host computer and in telligent in struments w ith M CS - 51 single - chip microcompu ters as secondary com-pu ter sys tems. T he design methods of sy stem hardw are and softw are are fully described. T he system is accord w ith th e reality of agricultu r-al production of our country an d is con sidered suitable to agricultu ral g reen house and it can reach producing requirements , low - cost and high - reliability.Key words :in telligent green house ;com puter distribu ted au to - control sys tem ;RS - 485 communication netwo rk ;intelligent in stru-m ent ;fuz zy control0 引言智能化温室是集农业科技的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施,是现代农业科技向产业转化的物质基础。
基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现一、本文概述随着农业科技的不断进步和智能化的发展，温室大棚作为现代农业生产的重要设施，其环境控制技术的智能化和精确化需求日益凸显。
温度作为影响作物生长的关键因素之一，其稳定且精确的控制对于提高温室大棚的产量和品质至关重要。
因此，设计与实现一种高效、稳定的基于单片机的温度测控系统，对于温室大棚的智能化管理具有重要的现实意义和应用价值。
本文旨在介绍一种基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现过程。
文章首先概述了温室大棚温度控制的重要性和现有的温度测控技术，然后详细介绍了基于单片机的温度测控系统的总体设计方案，包括硬件平台的选择、传感器的选型与布局、测控算法的设计与优化等。
接着，文章重点阐述了系统硬件和软件的具体实现过程，包括温度数据的采集与处理、控制信号的生成与执行等关键环节的实现细节。
文章对系统的性能进行了测试和评估，并给出了实际应用中的效果分析。
通过本文的研究和实践，旨在为温室大棚的温度测控提供一种可靠、高效的技术解决方案，为现代农业的智能化和精准化生产提供有力支持。
也为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、系统总体设计在温室大棚中，温度是影响作物生长的关键因素之一。
因此，我们设计的基于单片机的温度测控系统旨在实现对大棚内温度的实时监测和智能控制，以确保作物在最佳的温度环境下生长，提高产量和品质。
本系统主要由温度传感器模块、单片机控制模块、显示模块、报警模块和执行机构模块组成。
温度传感器模块：负责实时采集大棚内的温度数据，并将数据传输给单片机控制模块。
单片机控制模块：作为系统的核心，负责接收温度数据，进行数据处理和分析，并根据设定的温度阈值控制执行机构的动作。
显示模块：用于实时显示大棚内的温度数据和系统状态，方便用户查看。
报警模块：当大棚内温度超出设定的阈值时，触发报警模块，提醒用户及时采取措施。
执行机构模块：根据单片机的控制指令，通过加热或降温设备调节大棚内的温度。
基于单片机的温度测控系统的设计
基于单片机的温度测控系统的设计在现代的工业领域和生活中，温度测控系统被广泛应用，以监测和控制温度。
本文将介绍一个基于单片机的温度测控系统设计。
1.系统概述该系统的设计目标是能够测量和监控环境中的温度，并能自动调节温度以保持设定的温度。
该系统由传感器模块、数据处理模块和执行器模块组成。
2.传感器模块传感器模块用于测量环境中的温度。
在该系统中，我们可以使用温度传感器来实现温度测量。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻等。
传感器模块将温度数据传输给数据处理模块。
3.数据处理模块数据处理模块基于单片机来实现。
单片机通过接收传感器模块传输的温度数据，进行数据处理和判断，并决定是否需要调节温度。
数据处理模块还可以设置一个温度阈值，当环境温度超过或低于该阈值时，触发执行器模块进行温度调节。
4.执行器模块执行器模块是用来调节环境温度的关键。
在该系统中，我们可以使用电热器或制冷器来调节温度。
执行器模块会根据数据处理模块的控制信号来决定是否打开或关闭电热器或制冷器，以达到设定的温度。
5.界面设计为了方便用户的操作和监控，我们可以设计一个用户界面模块。
用户界面模块可以通过LCD显示屏展示当前环境温度和设定的温度，并提供一些按键用于设置温度阈值。
用户可以通过按键来设置温度阈值，同时可以看到当前温度和设定的温度。
6.系统工作流程系统的工作流程如下：-传感器模块测量环境温度，并将温度数据传输给数据处理模块。
-数据处理模块接收温度数据，并进行处理和判断。
-如果环境温度超过或低于设定的温度阈值，数据处理模块触发执行器模块进行温度调节。
-执行器模块根据数据处理模块的控制信号，打开或关闭电热器或制冷器，以调节环境温度。
-用户可以通过用户界面模块设置温度阈值，同时可以实时监控当前温度和设定的温度。
7.系统优化为了进一步优化系统的性能，我们可以考虑以下几个方面：-引入PID控制算法，以提高温度的稳定性和控制精确度。
-添加温度报警功能，当环境温度超过一定范围时，触发警报。
毕业设计论文 基于单片机的温度测量系统
毕业论文基于单片机的温度测量系统学生姓名：xxx学号：0xxxxxxxxx所在系部：电气信息工程系专业班级：0x电子信息工程技术gz二班指导教师：xx 讲师日期：二○○x年x月毕业设计（论文）任务书系部xxxxxxx 指导教师xx 职称讲师学生姓名xxx 专业班级xxxxx 学号xxxxxxxxxx 设计题目基于单片机的温度测量系统设计内容目标和要求（设计内容目标和要求、设计进度等）毕业设计的目标：本设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计的设计等，使学生进一步学习与理解基于单片机温度测量系统的原理，巩固与综合专业基础知识和相关专业课程知识，提高学生运用理论知识解决实际问题的实践技能。
毕业设计的要求:设计基于单片机的温度测量系统，针对温室智能化控制存在的诸多因子，将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机的温度检测系统设计方案。
毕业设计的设计进度：1.根据题目要求的指标，通过查阅有关资料，确定系统设计方案，并设计其硬件电路图；2.画出电路原理图，分析主要模块的功能及他们之间的数据传输和控制关系；3.完成毕业设计。
指导教师签名：年月日系部审核此表由指导教师填写由所在系部审核1毕业设计（论文）学生开题报告课题名称基于单片机的温度测量系统课题来源老师指定课题类型EX 指导教师xx学生姓名xxx 学号xxxxxxxxxx 专业班级xxxxxx开题报告内容一、本课题的目的及研究意义：1. 课题的研究现状及趋势在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温度有着密切的联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。
温度不但对于工业如此重要，在农业生产中温度的监测与控制也有着十分重要的意义。
本课题围绕应用于温室大棚的基于单片机的温度测控系统展开应用研究工作。
大棚温度控制系统设计报告
课程设计主要任务基于AT89S52单片机的温度测量控制系统，数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接，实现温度测量控制，主要性能为：（1）通过该系统实现对大棚温度的采集和显示；（2）对大棚所需适宜温度进行设定；（3）当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温，当温度低于设定值时利用热风机进行升温控制；（4）通过显示装置实时监测大棚内温度变化，便于记录和研究；系统的设计指标（1）温度控制范围：0℃~+50℃；（2）温度测量精度：±2℃；（3）显示分辨率：0.1℃；（4）工作电压：220V/50Hz ±10％目录第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8第一章序言随着人口的增长，农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要，大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。
塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件，创造人工的气象环境，消除温度对农作物生长的限制，使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。
随着大棚技术的普及，对大棚温度的控制成为了一个重要课题。
早期的温度控制是简单的通过温度计测量，然后进行升温或降温的处理，进行的是人工测量，耗费大量的人力物力，温度控制成为一项复杂的程序。
大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主，种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备，经济成本很高，因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。
目前现代化的温度控制已经发展的很完备了，通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。
近年来电子技术和信息技术的飞速发展，温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法，结合温室作物种植的特点，不断创新，逐步完善，从而使温室种植业实现真正意义上的现代化，产业化。
温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用，后来各发展中国家也都纷纷引进，开发出适合自己的系统。
温室大棚控制系统设计
本课题运用STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及四位八段数码管等元器件，设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。
该系统运行可靠，成本低。
系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。
促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。
关键词: STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、ULN-2003A集成芯片、温室、自动控制、自动检测第1章绪论§1.1选题背景§1.2选题的现实意义第2章系统硬件电路的设计§2.1系统硬件电路构成系统整体框图§2.1.2系统整体电路图§2.1.3系统工作原理§2.2温度传感器的选择§2.2.1 DS18B20简介§2.2.2 DS18B20的性能特点§2.2.3 DS18B20的管脚排列§2.2.4 DS18B20的内部结构§2.2.5 DS18B20的控制方法§2.2.6 DS18B20的测温原理§2.2.7 DS18B20的时序§2.2.8 DS18B20使用中的注意事项§2.3单片机的选择§2.3.1单片机概述§2.3.2 AT89C2051芯片的主要性能§2.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图§2.3.4 AT89C2051芯片的引脚说明§2.3.5使用AT89C2051芯片编程时的注意事项§2.4 RS-485通信设计§2.4.1串行通信的分类§2.4.2串行通信的制式§2.4.3串行通信的总线接口标准§2.4.4 RS-485的硬件设计§2.5小结第3章系统软件的设计§3.1系统主程序§3.2系统部分子程序§3.2.1 DS18B20初始化子程序§3.2.2 DS18B20读子程序§3.2.3 DS18B20写子程序(有具体的时序要求) §3.2.4 DS18B20定时显示子程序§3.2.5 DS18B20温度转换子程序§3.3 DS18B20的流程图第4章总结参考文献致谢附录第一章绪论1.1选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。
基于单片机和TC35i的温室大棚智能监测系统设计
基于单片机和TC35i 的温室大棚智能监测系统设计辛艳辉,袁合才(华北水利水电学院,河南郑州450045)摘要 基于低功耗的单片机AT89C51和短消息通信模块TC35,i 设计了温室大棚智能监测系统。
该系统包括现场采集模块、TC35i 通信模块、远程控制终端。
现场采集模块可以实现对大棚环境的实时监测、显示和存储;远程控制终端和现场信息采集端通过TC35i 模块相互通信,实现了温室大棚的远程监测,有利于农业生产的现代化管理。
关键词 单片机;TC35;i 温室大棚;远程监测中图分类号 TP 274 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)13-08093-02Design of the Intelligen tMon itoring Syste m for Greenhouses Based on SC M and TC 35i XI N Yan -hui et al (N ort h Chi na Schoo l o fW ater Conservancy andH ydroe l ectric Po w er ,Zhengzhou ,H enan 450045)Abstract The i ntelli gentm onitori ng syste m for greenhouseswas desi gned based on the lo w power SC M AT89C51and t he shortmessage co m -mun i cati on module TC35.i T his s yste m consi st ed site acq u i siti on module ,t he co mmuni cati on m odule TC35i and t he re mote contro l ter m i na.l The site acqui siti on m odule cou l d be achi eved by t he rea-l tm i e monitori ng ,di splay and storage of t he greenhouse environ men.t The re m otecontro l ter m i na l and the site acqu i sition ter m i na l cou l d co mmunica t e w it h each o t her t hrough the TC35.i The rea liz a tion of the re mote monito -ri ng for greenhousesw as conducti ve to t he modern i zati on manage m ent of the agr i cu l tural production .K ey words Si ng l e -ch i p m i croco mputer ;TC35;i G reenhouse ;R e mote m onitori ng基金项目 河南省教育厅项目(2010B110016)。
温室大棚自动控制系统设计毕业论文
温室⼤棚⾃动控制系统设计毕业论⽂温室⼤棚⾃动控制系统设计毕业论⽂⽬录第⼀章绪论 (1)1.1温室⼤棚⾃动控制技术发展的背景 (1)1.2温室⼤棚在国内外的发展概况 (1)1.3温室控制系统研究与开发的意义 (3)第⼆章设计⽅案 (4)2.1⽅案论述 (4)2.1.1系统设计任务 (4)2.2温室⼤棚⾃动控制系统设计⽅案 (5)2.2.1基于PLC为基础的温室⼤棚⾃动控制系统设计 (5)2.2.2基于单⽚机为基础的温室⼤棚⾃动控制系统设计 (6)第三章硬件设计 (8)3.1 PLC的简介 (9)3.1.1 PLC的概述 (9)3.1.2基本结构 (9)3.1.3⼯作原理 (10)3.1.4功能特点 (11)3.1.5选型规则 (12)3.1.6西门⼦S7-200 (15)3.2温度传感器 (16)3.2.1温度控制 (16)3.2.2 DS18B20的主要特性 (17)3.3湿度传感器 (17)3.3.1 湿度定义 (17)3.3.2湿度传感器的分类 (18)3.3.3 TRS-1 ⼟壤⽔分传感器 (19)3.4光照强度传感器 (20)3.4.1光照强度传感器的简介 (20)3.3.2 HA2003 光照传感器 (21)3.5⼆氧化碳浓度传感器 (22)3.5.1 ⼆氧化碳浓度传感器的⼯作原理 (23)3.5.2 GRG5H 型红外⼆氧化碳传感器 (24)3.6 EM 235模拟量输⼊模块 (25)3.7 温室⾃动控制系统的控制量与控制措施 (26)3.7.1 灌溉系统 (26)3.7.2 温度控制 (27)3.7.3 湿度控制 (27)3.7.4 光照强度控制 (27)3.7.5 ⼆氧化碳控制 (27)3.8硬件总体设计 (28)3.8.1 I/O分配表 (28)3.8.2硬件接线图 (28)第四章系统软件设计 (30)4.1 软件结构 (30)4.2温度控制软件设计 (30)4.2.1温度控制原理 (30)4.2.2温度控制流程图 (30)4.2.3温室温度控制梯形图 (32)4.3湿度控制软件设计 (34)4.3.1湿度控制原理 (34)4.3.2湿度控制流程图 (34)4.3.3温室湿度控制梯形图 (36)4.4光照强度控制软件设计 (38)4.4.1光照强度控制原理 (38)4.4.2光照强度控制流程图 (39)4.4.3温室光照强度软件控制流程图 (40)4.5⼆氧化碳浓度控制软件设计 (42)4.5.1⼆氧化碳浓度控制原理 (42)4.5.2⼆氧化碳浓度软件控制流程图 (43)4.5.3温室⼆氧化碳浓度控制流程图 (44)总结 (46)参考⽂献 (47)附录A 外⽂⽂献 (49)附录B中⽂翻译 (61)致谢 (71)第⼀章绪论1.1温室⼤棚⾃动控制技术发展的背景随着农业现代化的发展，设施园艺⼯程因其涉及学科⼴、科技含量⾼、与⼈民⽣活关系密切，已经越来越受到世界各国的重视。
基于单片机的智能温度检测控制系统设计
1 概述在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
温度是工业生产、现代农业乃至人们日常现实生活中经常会需要测量的一个重要物理量，如石油化工、环境控制、食品加工、实验研究、农业大棚等[1]。
温度的检测与控制是工业生产自动控制系统的重要任务之一，因此，各行各业对温度检测系统的便捷性、精确性、智能化要求越来越高。
由此可见，温度的检测和控制是非常重要的。
测量温度需要使用温度传感器，传统的温度传感器是模拟的，如热敏电阻、热电偶等[2]。
热敏电阻采集温度变化的实质是电阻值，所以在实际使用过程中需要额外的辅助器件将其转化为电压信号并且通过调整后送到模拟-数字转化器件（A/D）才能让单片机处理，数字温度传感器的产生解决了这个问题。
本文采用内部集成了A/D 转换器、电路结构简单的数字化温度传感器DS18B20，与单片机技术相结合实现智能温度检测控制系统的设计。
系统只需要占用单片机的一个I/O 口，就能够实现实时温度检测，这使得系统具有很强的扩展性，并且应用前景广泛、实用价值高。
2 系统总体设计本系统设计的基于单片机的智能温度检测控制系统，总体设计框图如图1所示，主要包括单片机最小系统、温度采集电路、实时时钟电路、独立式按键电路、显示电路、报警电路、加热电路和散热电路，其中主控芯片采用功耗低、性能高的单片机STC89C52，温度采集电路采用数字温度传感器DS18B20，显示电路采用LCD1602液晶显示器，报警电路采用蜂鸣器、一个LED 指示灯设计实现声光报警，独立式按键用来设置当前实时时间（年、月、日、时、分、秒）和设定不同时间段温度报警的上下限阈值。
当实测环境温度值大于设定时间段的温度上限值时，系统自动进入散热模式，直流电机运转带动风扇工作，同时蜂鸣器响、LED 指示灯点亮；若低于设定时间段的温度下限阈值，系统自动进入加热模式，继电器控制加热设备工作，同时蜂鸣器响、LED 指示灯点亮；若当前温度处于设定时间段的温度上下限阈值之间时，关闭散热、加热及报警，从而使温度控制在设定的范围内。
基于单片机的蔬菜大棚温湿度控制系统的研究
基于单片机的蔬菜大棚温湿度控制系统的研究摘要：单片机在蔬菜大棚方面的应用无疑是一次重大的变革。
本文基于对单片机的研究，对温湿度控制及单片机软件的程序进行了探讨，总结一些控制系统制作过程中的一些问题，以对现代化农业生产带来更多的便利。
关键词：单片机；温湿度；控制系统中图分类号：tp273.5蔬菜在大棚里的生长收到很多因素的影响，包括阳光、空气中各种气体的含量、温度和湿度等等。
但是在所用的影响因素之中，环境的温度和湿度尤为重要。
昼夜更替带来的温度和湿度上的差距对蔬菜的生长带来不利的影响。
要想达到增收和提高农作物质量目的，就要对主要的影响因素监测和控制。
本文研究的蔬菜大棚温度湿度控制系统旨在实现对蔬菜大棚内的温度与湿度的自动控制和调节，为蔬菜生长提供最有利的环境条件，从而保证蔬菜的健康生长。
单片机具有功能强大、安全性能高、稳定性强、体积较小、经济性较强等特点，可广泛应用于多种测控领域。
采用单片机来进行温度与湿度测控具有测量精度高、灵活性强、使用方便等特点，而且还可大幅度降低能耗。
1 系统硬件设计1.1 温度传感器温度作为一与人类现实生活重要的物理参数，它与人们进行各种实验和生产等活动有着不可切割的关系。
在农作物的生产过程中，温度作为影响农作物生产的主要指标之一。
在系统各种传感器的应用中，温度传感器相较其他类别传感器应用更为广泛。
实际上测量温度的传感器种类很多，但是基于温湿控制系统采集与控制的设备距离较长，还需对多个测量点进行监控。
综合考虑各个温度传感器的特征，一般选用智能温度传感器ds18b20来对温度进行监测。
ds18b20是在ds1820后面开发的数字化单总线设备。
这个设备是新一代基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统适配微处理器的改进型智能温度传感器。
该设备内部采用了在板技术。
信号线上可以有很多的测控点，这个核心技术由该公司提供。
单总线技术拥有很多独特的优点：可以监测的点很多，价格与性能的比值高，在对系统进行例行维护时较为方便，简单明了，掌控起来比较容易。
基于单片机的智能温度测控系统的设计
２１ ０ ２年 ５ 月
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｑｈ ｒ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ａห้องสมุดไป่ตู้ ｉａ ｖ ｒｉ ｏ Ｑｉ Ｕｎ ｙ
Ｖｏ ．８． ． １２ Ｎｏ３ Ｍ ａ ２ ｙ，０１ ２
基 于单 片机 的智 能 温度 测控 系统 的设 计
刘 向举 ’ ，刘丽娜
２１ ．． 扩展板设 计 ２
扩展板电路主要包括温度采集模块、 继电器模块 、 键盘模块和蜂鸣器模块。 其电路原理图如图 ３ 所示 。
图 ３ 扩展 板原 理图
第 ３ 期
基于单片机 的智能温度测控 系统 的设计
２１ ． 温度采 集模块 ．． １ ２
温度由一线式数字温度传感器 Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 采集。Ｄ １Ｂ ０ Ｓ ８ ２ 是美国 Ｄ Ｌ Ａ 半导体公司继 Ｄ １２ 之后最 ＡＬＳ Ｓ ８０
（． １ 安徽理工大学 计算机科学与工程学院 ，安徽 淮南 ２ ２０ ；２ 安徽理工大学 测绘学 院，安徽 淮南 ２ ２０ ） ３０１ ． ３０ １
摘 要：介绍 了基于单 片机 Ａ ８Ｓ １ Ｔ ９ ５ 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现 。采用 温度传感器 Ｄ １８０采集温度 Ｓ８ ２ 数据 ，液晶显示屏显示温度数据。当温度低 于设定 的下限时 ，单 片机启动加热设备 ；当温度高 于设定 的上限时 ， 单片机启动制冷设备 ；当温度超过可控范围时单 片机启动报警设备 。给出了系统总体框架 、程序流程 图，并在硬
ｌ 系统描述 （ 系统工作原理 ）
系统 由单 片机最小 系统 和扩 展板 系统组 成 。系统 主要 包括 单片机 控制 模块 、温 度采集 模块 、温度显示
模块 、 键盘模块 、继电器模块和蜂鸣器报警模块。具体框图如图 １ 所示。
基于单片机的温室大棚设计
专业课程设计基于单片机的温室大棚控制系统学院：物理与电气工程学院姓名：指导老师：丁电宽摘要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、光强、二氧化碳浓度、灰尘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控制。
温湿度太低，蔬菜就会被冻死或则停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。
传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。
如果仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。
现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局性。
为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统，以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。
本论文主要阐述了基于AT89C52单片机的温室大棚温湿度控制系统设计原理，主要电路设计及软件设计等。
该系统采用AT89C52单片机作为主控制器，SHT11作为温湿度数据采集系统，可对执行机构发出指令实现大棚温湿度参数调节，根据实际需求设计了单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集，数据处理，数值显示等功能。
同时介绍了温湿度传感器，单片机接口，及其应用软件的设计，该基于单片机的大棚温湿度控制系统性能可靠，结构简单，能实现对温室内温湿度的自动调节。
关键词：AT89C51；大棚；温湿度；传感器；目录1、绪论 (4)1.1系统设计背景 (5)1.2系统功能、优势及特点 (5)2、设计内容 (5)2.1设计思想 (5)2.2系统组成 (5)3、系统主要部分设计 (5)3.1 AT89c52简介及最小系统 (5)3.2温度控制模块传感器DS18B20 (8)3.3湿度传感器DHT11 (8)3.4 12864液晶显示模块 (9)3.5 光敏BH1750FVI模块 (10)3.6 总电路原理图及PCB图 (11)4、系统软件的设计 (11)4.1系统主程序 (13)4.2 控制系统的程序 (13)参考文献 (32)1. 绪论1.1 系统设计背景植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。
基于单片机的大棚温湿度控制系统设计
有了比较精确的延时保证，就可以对DS18B20进行初始化、数据写、数据读。根据时序图，不难写出相应的函数。
3．2 湿度传感器HM1500LF
湿度传感器HM1500LF是法国Humirel公司生产的一种低价位的线性电压输出湿度传感器，HM1500LF的测湿元件选用湿敏电容，利用电容量与相对湿度的函数关系即可测量湿度。DS2450是美国Dallas公司最新推出的一种符合单总线协议的可组网集成A／D芯片，四个湿度传感器分别接到一片DS2450的四个模拟电压输入通道A，B，C，D上，电路采用+5 V电源供电，必须在上电完毕后向地址1CH写入40H，使模拟电路永久地保持在工作状态。利用该电路湿度检测信号在测量现场就被直接转换为数字信号，因此HM1500LF和DS2450组合在一起，就构成一个单总线数字湿度传感器模块。
上位机即PC机使用DELPHI软件编写的一个数据库管理系统，可直接设置温度的上下限值和读取下位机的数据，并对下位机内的控制设备进行操作，调节大棚内温湿度状态。形成作物生长的走势图，从而通过生长走势图得出适合各种作物生长的最佳环境参数条件，为今后的温室种植提供参考。
上下位机之间通过符合串行总线RS 232标准的通信通道以事先约定的协议进行通信。系统原理图。
4．3 LCD液晶显示子程序模块
液晶的使用首先要复位，其分为内部RESET电路复位和5所示的条件才能复位，否则只能用程序进行复位。
4．4 串口通信子程序
单片机和通用微机进行通信时，首先要设置串行口的波特率为9 600 b／s，1位停止位，无奇偶校验。串口通信程序可以采用查询和中断的方式，由于单片机发送子程序的查询和中断方式的资源占用是一样的，故发送采用查询，接收子程序采用中断。
4．2 DS18B20的子程序模块
基于AT89C51单片机的农用大棚多点温度测控系统设计与实现
杨 杰
（ 州师范大学钱 江 学院 ，杭 州 ３ ０ １ 杭 １０ ２）
摘 要 ：大棚 内的环境 争件 ，主要 包括光 照条 件 、温度 条件 、湿度条 件 、土壤 条件 和气 体条件 。本 文介 绍 了单 线数 字式 温度传 感器 ＤＳ８ ２ １Ｂ ０的基 本原 理 ，给 出了用 Ａ ８Ｃ １ 片机 和 ＤＳ８ ２ Ｔ９ ５ 单 １Ｂ ０构成 的 多点 温度测控 系统 的硬件 电路及 软件设 计 。 关键 词 ： 自 控制技 术 ；数 字传 感 器 ；应 用 ；单 片机 ；测控 动
Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ Ａｕｔ ｙ ｒ ： ｏｍａｉ ｏ ｒ ｃ ｎｏｏ ； ｇ ｔｌ ｅ ｏ ｓＡｐ ｉａ ｉｎ； ｔｃｃ ｎｔｏｌｅ ｈ ｌｇｙＤｉ ｉａ ｎｓ ｒ ； ｐｌｃ ｔｏ ＳＣＭ ； ｎｔｏ ｔ ｓ Ｃｏ ｒ ｌ
Ｄ １Ｂ ０是 Ｄ ｌ ａ 半 导体 公司 生产 的数 字 化温度 传 感器 ，是 Ｓ ８２ ａｌ ｓ 世 界上 第 一片 支持 “ 线 总线 ”接 口的温度 传 感 器 ，温度 测量 范 一 围为 －５ ℃± １５ ５ ２ ℃，可 编程 为 ９位一 ２位 Ａ／ １ Ｄ转 换 精度 ，且 当 温度 在 一 １℃一 ５ 之 间 时测量 误 差仅 为 ０ ５ Ｏ ＋８ ￣ Ｃ ． ＂ 自身带 有非 易 Ｃ， 失性 的、用 户 可编 程 的高低 温 报警 触发 器 。Ｄ １Ｂ ０ 通过 单总 线 Ｓ８２ 进行 通信 ，即仅 需 要一 条数 据线 （ 地线 ）就 能与 中央 微 处理 器 和 进行 通信 。现场 温 度直接 以 “ 线 总线 ” 的数字 方 式传 输 ，大 大 一 提高 了系统 的抗 干扰 性 。适 合于 恶劣 环境 的现场 温度 测 量 ，如 ： 环境 控制 、设备 或过 程控 制 、测 温类 消 费 电子产 品等 。本文 主 要 阐述 了用 温 度传 感器 测量 并 显示 温度 的设 计 和实 现过 程 ，该 系 统 能取 得并 显 示 多点 的温度 数 据 ，可直 接应 用 在一 些 需要 测量 温度 的场 合 。 Ｄ １８ ０ 介 Ｓ ８２ 简 （ ）Ｄ １ Ｂ ０的特 性 一 Ｓ８ ２ １ Ｄ ＩＢ ０单线接 口方 式 ，仅 需要 一根 信号 线 与 Ｃ Ｕ连 接 ， ． Ｓ８ ２ Ｐ 即可 实现 ＣＵ同 Ｄ １Ｂ ０的双 向通讯 。传 送 串行 数据 ，不 需 要外 Ｐ Ｓ８２ 部元件 。 ２Ｄ １Ｂ ０ 每 个 芯 片 有 唯 一 编 码 ， 支 持 组 网 功 能 ， 多 个 ． Ｓ８ ２ Ｄ １Ｂ ０可 以并联 在唯 一 的单线 上 ，实现 多 点测温 。 Ｓ８ ２ ３Ｄ １Ｂ ０ 的测温 范 围 为： －５ 。一 ２ ℃，在 一１ 。＋８ ． Ｓ８ ２ ５ ＋１ ５ Ｏ ５ ℃时 ，其测 量精 度 为 ±０５Ｃ。 ．＂ ４ Ｄ ＩＢ ０的测温 结果 的数 字量 位 数为 ９ １ 位 ，可编 程进 行 ．Ｓ ８ ２ —２ 选 择 。 ９ ．５ ｓ ７０ ｓ 在 ３ ７ｍ 和 ５ｍ 内将温度 值 转化 ９ 和 １ 位 的数 字 量 。 位 ２ ５ Ｄ ＩＢ ０不 需要 备份 电源 ，可用 数据 线 供 电， 也可 用外 部 ．Ｓ ８ ２ 的电源 （ ． — ． Ｖ）供 电 。 ３ ０５ ５ ６ 用户 可 自设 定非 易 失性 的报 警上 下 限值 ，报 警搜 索 命令 可 ． 以识 别 某片 Ｄ １ Ｂ ０ 度超 限 。 Ｓ８２ 温 （ ）Ｄ １ Ｂ ０引脚 及 功能 二 Ｓ ８２ Ｄ １Ｂ ０采用 ３ Ｔ 一９ Ｓ８２ 脚 Ｏ ２封装 或 ８脚 Ｓ Ｉ ＯＣ封装 。Ｇ Ｄ为地 ； Ｎ
基于单片机的温室微灌控制器设计
术在 自动控制领域 的应用 ， 它将给农产业 办公信息化工作提供 一 个很好 的解决方案 ， 成为农产业 日常管理 的最佳辅助方式之一。
室微 灌控 制 器 系统 硬 件 结 构 框 图
参 考 文 献
２ 系统硬件设计 ［ １ ］李爱传 ， 李琳 ， 张吉军． 基 于单 片机 的电液执行机构的设 计［ Ｊ ］ ． 黑 龙 江科 技 信 息 ． ２ ０ １ １ （ １ ） ： ２ ４ ． 本系统设计主要有 主控模块 、 显 示模 块 、 温湿度采集模块 、 串 口通信模块 、 键盘模块和报警模块六大模块 。 ［ ２ ］李爱传 ， 汪志 强， 李琳 ， 等＿ 电容式粮食 水份检测 系统研究［ Ｊ 】 ． 农 ２ ． １ 主控模块 。 系统 主控模 块 中单 片机 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２作 为控制 核 业 网络 信 息 。 ２ ０ ０ ９ （ ２ ） ： １ １ ４ — １ １ ６ ． 心， 通过 Ｄ ＨＴ １ １ 温湿度传感器专用 的数字模块采集技术和温湿度 ［ ３ ］任文涛 ， 杨 懿， 张玉龙 ． 基 于单片机 的温 室渗灌控制 系统设计［ Ｊ ］ ． 传感技术 ，把采集 到 的温／ 湿度 数字信 号输 出到 １ ６ ０ ２ Ｌ Ｃ Ｄ显 示 农机 化 研 究 ， ２ ０ ０ ８ （ ３ ） ： １ １ ９ — １ ２ １ ．
１ 温 湿 度 测 量 系统 方 案 设 计
包括 主控模块 、 温湿度采集模块 、 显示模块 、 报警模块 、 键盘模 块 、 实 时显示 当前的温度与湿度值。报警模块和电磁 阀驱动模块只需 电磁 阀驱动模块以及系统软件等部分 的设计 。系统硬件结构框 图 接上单片机 的 Ｉ ／ Ｏ 口， 并对其接 口线进行 编程方可完成 。 在焊接好 见 图。 电路硬件 的基础上 ， 通过 Ｉ Ｓ Ｐ下载线将软件代 码下载至 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单 片机 中完成系统集成。 由于采 用了 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机 ， 性 能可靠 、 电路简单 ， 系统 中
基于单片机的蔬菜大棚多参数控制系统设计
温度、空气与土壤湿度、光照强度等控制因子是蔬菜种植环境控制的主要参数，蔬菜的生长速度、品质与良好的生长环境有着密切的关系，有效的控制这此因子可提高蔬菜产量与质量，达到省时省力与增产增收的目标。
２１世纪以来，人们对绿色蔬菜的需求大幅度提高，大棚生产技术在我国推广发展起来， 大棚已成为生产各种反季节蔬菜的主要生产设施。
尽管大棚生产技术在全国已相当普及， 但就总体而言，还存在设备材料技术水平不高，适应力不强等问题，为此， 本文详细介绍了蔬菜大棚环境参数的测控电路和软件流程。
１、系统总体设计方案整个控制系统由数据采集电路模块、系统控制模块、Ｉ／Ｏ扩展模块、人机对话模块和执行控制机构模块五部分组成。
系统控制模块采用Ａｔｍｅｌ公司的单片机芯片ＡＴ８９Ｃ５２为核心， 数据采集电路模块由土壤湿度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、温度传感器、模／数转换（ＡＤＣ）电路和锁存器７４ＬＳ５７３组成； Ｉ／Ｏ扩展模块采用８１５５Ａ利用ＡＴ８９Ｃ５２串口扩展；人机对话模块主要由独立键盘、ＬＥＤ显示电路和声光报警电路组成； 执行控制机构由光电耦合器、晶闸管和执行器件组成。
硬件电路系统控制框图如图１所示。
２、硬件电路２．１ 参数采集与Ａ／Ｄ转换电路参数采集分别以温度传感器ＰＴ１００、空气湿度传感器ＨＳ１１０１、土壤温度传感器ＳＷＲ２、光照强度传感器ＴＳＬ２３０为数据采集传感器， 通过模／数转换器把采集到的模拟信号转换成数字信号， 控制系统对采集到的信号进行处理并发出相关控制指令， 为蔬菜生长提供良好的外部环境。
参数采集与Ａ／Ｄ转换电路主要由单片机ＡＴ８９Ｓ５２ 、双单稳态触发器ＨＣＦ４０９８、７４ＬＳ５７３锁存器、ＡＤＣ０８０９Ｎ等组成。
接线如图２所示，单片机ＡＴ８９Ｃ５２的Ｐ０口分别与７４ＬＳ５７３、ＡＤＣ０８０９的Ｄ０～Ｄ７相连，７４ＬＳ５７３的Ｑ０～Ｑ２与ＡＤＣ０８０９的输入地址线Ａ、Ｂ、Ｃ相连，接地，ＣＬＫ与ＡＴ８９Ｃ５２的ＡＬＥ相连，ＡＤＣ０８０９片内无时钟，利用８９Ｃ５２提供的地址锁存允许信号ＡＬＥ经Ｄ触发器分频后得到。