基于单片机的大棚温湿度检测报警智能系统设计与实现可行性研究报告

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《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断进步,大棚种植已经成为一种高效、环保的农业生产方式。

然而,大棚内的温湿度控制对于作物的生长至关重要。

为了实现大棚环境的智能化管理,提高作物的产量和质量,本文提出了一种基于单片机的温湿度远程监控系统。

该系统能够实时监测大棚内的温湿度情况,并通过远程控制实现精确的环境调控。

二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心控制器,通过传感器采集大棚内的温湿度数据。

传感器选用高精度的数字温湿度传感器,具有响应速度快、精度高等特点。

单片机通过串口与传感器进行通信,实时获取温湿度数据。

此外,系统还包括无线通信模块、电源模块等。

无线通信模块采用低功耗的无线传输技术,实现数据的远程传输。

电源模块为系统提供稳定的供电保障。

2. 软件设计软件设计包括单片机程序设计和上位机软件设计两部分。

单片机程序负责实时采集传感器数据、处理数据并发送至无线通信模块。

上位机软件采用图形化界面,方便用户查看实时数据和历史数据。

同时,上位机软件还具有远程控制功能,用户可以通过网络对大棚内的环境进行实时调控。

三、系统实现1. 传感器数据采集与处理单片机通过串口读取传感器数据,并进行处理。

首先,对数据进行滤波处理,去除异常值。

然后,将数据转换为实际的温度和湿度值。

最后,将处理后的数据发送至无线通信模块,实现数据的远程传输。

2. 无线通信模块实现无线通信模块采用低功耗的无线传输技术,实现数据的远程传输。

单片机与无线通信模块通过串口进行通信,将处理后的数据发送至无线通信模块。

无线通信模块将数据打包后发送至上位机软件所在的服务器端。

服务器端对数据进行解析并存储,供用户查看和调用。

3. 上位机软件实现上位机软件采用图形化界面,方便用户查看实时数据和历史数据。

软件包括数据展示、数据存储、远程控制等功能。

用户可以通过软件查看大棚内的实时温湿度数据、历史温湿度数据以及环境调控情况等。

大棚温湿度可行性研究报告

大棚温湿度可行性研究报告

大棚温湿度可行性研究报告一、背景介绍大棚是一种集成设备,通过调节温湿度、光照等条件提供适宜的环境,有助于延长作物生长季节、提高产量和质量。

但是,大棚内的温度和湿度易受外界气候影响,特别是在炎热干燥的夏季或寒冷潮湿的冬季,温湿度的控制更显重要。

二、相关研究现状目前,大棚温湿度控制主要依靠通风散热、加热保温、喷雾降温、湿度控制等技术手段。

通过监测和调节这些参数,可以有效地控制大棚内的温湿度,提高作物生长环境。

然而,现有的技术仍存在一些不足之处,如成本高、能耗大、操作复杂等。

三、可行性研究1. 收集数据:首先需要了解当地的气候条件和作物种植需求,包括温度、湿度、光照等要素。

2. 分析需求:根据作物的生长特点和环境要求,确定温湿度控制的目标和范围。

3. 技术选择:结合实际情况选择适合的温湿度控制技术,如通风散热、加热保温、湿度控制等。

4. 系统设计:设计大棚温湿度控制系统,包括传感器、执行器、控制器等设备,确保系统稳定、高效。

5. 实施方案:根据设计方案,进行系统的安装调试和调整,确保系统性能符合要求。

6. 监测优化:定期监测系统运行情况,并对系统进行调整优化,保证大棚内的温湿度处于最佳状态。

四、建议及前景展望1. 大棚温湿度控制涉及到多个方面的技术和设备,可以结合自动化技术、智能控制等手段,提高系统的稳定性和效率。

2. 在温湿度控制方面,可以运用新技术,如光照控制、CO2浓度控制等,进一步优化作物生长环境,提高产量和质量。

3. 大棚温湿度控制系统的应用范围较广,不仅可以用于蔬菜、水果等作物的种植,还可应用于花卉、草坪等领域,具有良好的发展前景。

综上所述,大棚温湿度控制的可行性研究对提高作物产量和质量、节约能源、保护环境等方面具有重要意义。

未来,我们将继续深入研究,不断探索新技术,为大棚温湿度控制领域的发展作出更大的贡献。

基于单片机的大棚温湿度控制系统的设计_

基于单片机的大棚温湿度控制系统的设计_

基于单片机的大棚温湿度控制系统的设计摘要随着大棚技术的普及,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AT89C51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AT89C51单片机作为控制器,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,键盘扫描等功能功能。

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,该基于单片机和SHT11温湿度传感器的大棚温湿度控制系统,该系统性能可靠,结构简单,能实现对温室内温湿度的自动调节。

关键词:AT89C51;SHT11;大棚;温湿度;控制系统;传感器;单片机目录1.绪论 (4)1.1 系统设计背景 (4)1.2 系统功能、优势及特点 (4)2. 设计内容 (5)2.1 总体方案的设计 (5)2.1.1 设计思想 (5)2.1.2 系统组成及框图 (5)2.2 系统主要电路的设计 (6)2.2.1 主要芯片89C51的功能及引脚图 (6)2.2.2 温湿度检测电路的设计 (7)2.2.3 温湿度传感器SHT11的工作原理 (8)2.2.4 温湿度调节系统的设计 (9)2.2.5 X25045简介 (9)3. 硬件设计 (10)3.1 温湿度测量电路 (10)3.2 LCD显示电路 (11)3.3 键盘扫描电路 (12)3.4输出接口控制电路 (13)3.5单片机与X25045接口电路 (13)4. 系统软件的设计 (15)4.1 系统主程序 (15)4.2 键盘扫描子程序,消抖程序流程图 (16)4.3 1602LCD液晶显示程序流程图 (19)4.4 温湿度读取子程序 (19)4.5 键盘扫描源程序 (20)4.6 显示程序 (22)4.7 温湿度采集程序 (26)参考文献 (27)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。

基于单片机的智能仓库温湿度控制系统设计与实现可行性研究报告

基于单片机的智能仓库温湿度控制系统设计与实现可行性研究报告

基于单片机的智能仓库温湿度控制系统设计与实现可行性研究报告基于单片机`白勺`智能仓库温湿度控制系统设计与实现可行性研究报告第一章引言1.1 课题背景在现代工业现场,随着科技`白勺`进步和自动化发展,温、湿度监测系统在某些行业中要求越来越高,特别是在大中型仓库管理系统中,由于温湿度过高或过低引起`白勺`仓库储藏物本身`白勺`水分过高或连续`白勺`高湿天气将导致储藏物新陈代谢加快而放出热量,放热引起`白勺`温升又是代谢进一步加剧以至发霉变质,因此仓库必须重视对空气温湿度精确`白勺`而又方便`白勺`实时监测,长期以来,由于受经济条件限制,我国仓库环境较差,而且管理落后.仓库管理`白勺`重点之一就是要合理布置测温点,经常检查温度变化,以便及时发现储藏物发热点,减少损失.然而,堆积物`白勺`热传递又是那样`白勺`缓慢,使人感知极差,需要管理人员经常进入闷热、呛人`白勺`仓库内观察温、湿度,不断进行翻仓、加湿、通风和降温设备来控制温湿度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员`白勺`劳动强度大.这种繁重`白勺`体力劳动,不仅对人体有极大`白勺`伤害,而且不科学、不及时.所以,仓库储藏物虫蛀、霉变`白勺`情况时有发生.我国`白勺`储藏物现均集中存放在地方或国家`白勺`仓库中.按照国家储藏物保护法,必须定期抽样检查粮食`白勺`温、湿度,以确保储藏质量.这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库.本课题即以上述问题为出发点,设计仓库温、湿度监控系统,该系统不仅能采集仓库内`白勺`温、湿度值,而且能够迅速做出相应`白勺`处理,并将数据及处理结果显示给用户,并储存数据以方便以后`白勺`对比研究.1.2 仓库温、湿度控制技术`白勺`国内外研究状况近年来,由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术`白勺`发展,是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用,因此,仓库温、湿度监控技术`白勺`研究在软、硬件等方面都得到了一定`白勺`发展.1.2.1 硬件技术早期仓库温湿度检测主要采用温度计量算法,它是将温度计放入特定`白勺`插杆中,根据经验插入仓库`白勺`多个测温点,工作人员定期拔出读数,决定采取相应`白勺`措施.这种方法由于温度计精度、人工读数`白勺`人为因素等原因,温度检测不仅速度慢而且精度低,抽样不彻底,局部粮食温度过高不易被及时发现,局部粮食发霉变质引起大面积坏掉`白勺`情况时有发生.随着科技`白勺`发展,温、湿度检测系统有了很大`白勺`改善和提高,系统在布线上采用矩阵式布线技术,简化了数据采集部分`白勺`线路;在传感器方面应用了热电偶、半导体等器件;在数据传输方面减少了传输线`白勺`根数,采用串行传输方式,他可对仓库`白勺`各个测试点进行巡回检测,检测`白勺`速度、精度大大提高,但由于电阻传感器灵敏度低,使检测精度不够理想.然后仓库使用单板机进行温、湿度监控,并采用各种手段提高数据传输及检测速度,通过软硬件技术`白勺`结合,检测`白勺`精度和可靠性有较大提高,能满足一般中小型仓库`白勺`需要.近年来,随着网络通信技术和微处理器芯片`白勺`发展,为了简化仓库温、湿度监控系统`白勺`设计并降低成本,各公司`白勺`科研机构开始致力于相关领域`白勺`探索,是`白勺`仓库温湿度监控系统数字化,网络化成为可能.其中,美国达拉斯公司推出`白勺`单总线接口协议采用单根信号线,既可传输数据又可传输时钟,而且数据传输是双向`白勺`,因此单总线技术具有线路简单,硬件开销小,便于总线扩展和维护等优点.该公司所生产`白勺`单总线器件具有无需另附电源、在测试点直接将模拟信号数字化等特点,一方面减少了系统环节,另一方面也保证了系统`白勺`精度.同时各公司开发`白勺`可视化软件开发工具,更是向着效率高、功能强大`白勺`方向努力,从而为获得良好`白勺`用户界面奠定了基础.国外仓库`白勺`监控技术已经发展`白勺`很成熟,高科技`白勺`数字传感器广泛应用于仓库温、湿度监控系统.这种传感器采用微控制器与半导体集成电路`白勺`最新技术,在一个芯片上集成了温度检测芯片、数据信号转换芯片、计算机接口芯片,存储芯片等,除完成温度检测功能外,还可完成预置范围温度、报警、多路A/D转换、温度补偿等功能.由于数字温度传感器直接输出数字量,从而解决了温度信号长距离传输问题及传输过程中因干扰和衰减而导致`白勺`精度降低等问题.目前,国内出现了丰富`白勺`数字传感器配套产品,如中继器、分线器、插接器、远程控制模块等.数字传感器技术、通信技术、计算机已成为当今计算机技术`白勺`三大基础,计算机监控技术已成为人们关注`白勺`热点.1.2.2软件技术近年来,各种计算机软件开发平台有了很大发展,特别是基于Windows环境下`白勺`Delphi、Power Builder、Visual Basic、Visual C++`白勺`不断升级,数据功能增强,能够使用ODBC驱动程序访问各种数据系统,并可使用ADO、DAO等各种应用程序开发接口,操纵数据库中`白勺`数据,管理数据库,数据库对象与结构方便地对监测系统进行显示、打印、查询、自动控制等操作,为高性能`白勺`测控软件设计提供了基础.1.3 课题设计目标仓库温湿度控制系统是以AT89C52系列单片机为核心构成`白勺`监控系统.本课题提出了一种可以应用于中小型粮仓`白勺`温湿度控制系统`白勺`设计方案.系统主要包括输入和输出两个大`白勺`模块,每个模块有包括几个小`白勺`功能模块.其中,输入模块主要包括电源模块、键盘设定模块、温湿度检测模块;输出模块主要包括LCD显示模块、报警模块、控制模块及串口通信模块.第二章系统总体方案设计2.1 系统功能、组成及工作原理2.1.1 总体方案根据设计功能要求,系统可分为以下几个部分:1. 键盘设定模块:设置温度`白勺`上限及下限,湿度`白勺`上限及下限来调整仓库温湿度控制范围.2. 温湿度检测模块:检测仓库内`白勺`温、湿度.3. 报警模块:当温度或湿度越限时报警.4. 控制处理模块:当温度或湿度越限时,采取一定`白勺`手段控制.5. 显示模块:LCD显示设定`白勺`温度`白勺`上限及下限、湿度`白勺`上限及下限、测得`白勺`温湿度值及各种调整信息.6. 串口通信:将测得`白勺`温湿度上传给PC机保存.7. 电源模块:给系统供电.2.1.2 实施措施1. 键盘设定模块:因为键盘要有输入温湿度`白勺`范围、小数点、百分号,复位等功能,所以用4×4矩阵键盘.2. 温湿度检测模块:温湿度传感器`白勺`选择见下面`白勺`方案论证.。

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

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。

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,对农业环境的实时监控和智能化管理已成为提升农业生产效率和质量的关键手段。

基于单片机的大棚温湿度远程监控系统,以其高效、稳定、智能的特点,在农业领域得到了广泛的应用。

本文旨在介绍一种基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现方案。

二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心控制器,主要硬件设备包括温湿度传感器、GSM模块、LCD显示屏以及电源模块等。

温湿度传感器负责实时采集大棚内的温湿度数据,GSM模块用于实现远程数据传输和接收控制指令,LCD显示屏用于显示实时温湿度数据以及系统状态。

其中,单片机选用性能稳定、功耗低的型号,以适应长时间运行的农业环境。

温湿度传感器选用高精度、高稳定性的产品,确保数据采集的准确性。

GSM模块选用支持GPRS/GSM网络的模块,实现远程数据传输和控制指令的接收。

2. 软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和上位机软件设计两部分。

单片机程序负责实时采集温湿度数据,通过GSM模块发送至远程服务器,并接收上位机发送的控制指令。

上位机软件则负责接收单片机发送的数据,进行数据处理和存储,同时提供用户界面,方便用户实时查看和操作。

在程序设计方面,采用模块化设计思想,将程序分为数据采集模块、数据传输模块、指令接收模块等,便于程序的维护和扩展。

同时,采用优化算法和抗干扰技术,提高系统的稳定性和可靠性。

三、系统实现1. 数据采集与传输单片机通过温湿度传感器实时采集大棚内的温湿度数据,然后通过GSM模块将数据发送至远程服务器。

数据传输采用GPRS 网络,实现远程实时监控。

2. 指令接收与执行上位机软件接收服务器转发的指令后,通过GSM模块发送给单片机。

单片机接收到指令后,根据指令内容执行相应的操作,如调节温室内的通风口、开启或关闭加湿器等。

3. 用户界面与操作上位机软件提供用户界面,方便用户实时查看和操作。

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计基于单片机的大棚温湿度控制系统设计随着科技的进步和民众对健康生活的追求,人们对农业生产也有了更高的要求。

为了提高农作物的产量和质量,以及增加农业的可持续性,大棚技术在农业中得到了广泛应用。

然而,大棚环境的温湿度控制对于植物的生长和发育起着至关重要的作用。

为了更好地控制大棚内的温湿度,我们设计了一套基于单片机的大棚温湿度控制系统。

该控制系统主要由以下几个部分组成:传感器模块、单片机控制模块、执行器模块和显示模块。

传感器模块用于感知大棚内的温湿度情况。

由于温湿度对于植物的生长非常重要,因此选取了高精度的温湿度传感器。

这些传感器能够实时测量大棚内的温度和湿度,并将数据传输给单片机控制模块。

单片机控制模块是整个系统的核心部分。

该模块使用了一款性能强大的单片机,它能够接收传感器模块传输过来的温湿度数据,并根据事先设定的温湿度范围进行控制。

当温度超过设定值时,单片机将启动降温器,通过风扇或灌溉系统增加大棚内的湿度。

当温度低于设定值时,单片机则会启动升温器,通过加热系统提高大棚内的温度。

通过不断地监测和控制,单片机能够保持大棚内的温湿度在一个合适的范围内,为植物提供最适宜的生长环境。

执行器模块是根据单片机控制信号来执行相应任务的组件。

在降温时,风扇会启动,并通过排风系统将热空气带出大棚。

在升温时,加热系统会增加大棚内的温度。

此外,灌溉系统也能根据需求自动增加大棚内的湿度。

显示模块用于实时显示大棚内的温湿度情况。

用户可以通过这个显示模块,直观地了解大棚内的环境状况。

如果温湿度超出了设定范围,用户还可以通过显示模块进行相应的调整。

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计不仅可以大大提高农作物的产量和质量,还可以节省人力和物力资源,减少环境对植物生长的不利影响。

同时,该系统还具有实时监测和控制的功能,能够更好地保证大棚内的温湿度处于最佳状态。

这对于种植高价值农作物的农户来说,无疑是一个利益巨大的突破。

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

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《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言农业的智能化发展对于我国农业生产具有重大的战略意义。

在现代农业领域,为了提升大棚环境管理的效率和精确度,本文提出了基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现方案。

这一系统的应用不仅有利于提升农作物生长环境的管理水平,还能够在保障农产品品质和产量上起到积极的作用。

二、系统需求分析基于单片机的大棚温湿度远程监控系统旨在实现对大棚环境温度和湿度的实时监控、报警和控制功能。

其主要目标是实现环境信息的采集、数据的远程传输以及数据的分析处理等功能。

(一)功能需求1. 数据采集:通过传感器实时采集大棚内温度和湿度的数据。

2. 数据传输:将采集的数据通过无线或有线方式传输至监控中心。

3. 数据分析处理:对传输的数据进行分析处理,得出当前环境的优劣评价,为管理决策提供依据。

4. 报警控制:当环境数据超出预设的阈值时,系统应能够自动报警或控制相应设备调整环境。

(二)技术要求本系统要求具有良好的实时性、稳定性和可靠性,并且易于维护和扩展。

此外,为了降低能耗,提高工作效率,还需保证系统功耗较低。

三、系统设计(一)硬件设计本系统硬件部分主要包括单片机、传感器、无线通信模块等。

其中,单片机作为核心控制器,负责数据的采集、处理和传输;传感器用于实时监测大棚内的温度和湿度;无线通信模块则负责将数据传输至监控中心。

(二)软件设计软件部分包括数据采集程序、数据处理程序、数据传输程序等。

其中,数据采集程序负责从传感器中读取数据;数据处理程序对采集的数据进行分析处理,得出当前环境的评价;数据传输程序则负责将数据传输至监控中心。

此外,软件部分还需包括报警和控制程序,以实现当环境数据超出阈值时自动报警或控制相应设备的功能。

四、系统实现(一)硬件实现根据系统需求和设计,选用合适的单片机、传感器和无线通信模块等硬件设备,完成电路设计和焊接工作。

此外,还需进行硬件的调试和优化工作,确保硬件的稳定性和可靠性。

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

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《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,对大棚环境的精准控制已成为提高农作物产量的关键因素。

基于单片机的大棚温湿度远程监控系统,能够实时监测并控制大棚内的环境参数,为农业种植提供数据支持和智能决策。

本文将详细介绍基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现过程。

二、系统需求分析在系统设计之前,首先需要明确系统的需求。

本系统旨在实现大棚温湿度的远程监控,主要功能包括:实时监测大棚内的温度和湿度,将数据通过无线传输方式发送至远程服务器,同时能在服务器端进行数据存储、分析和控制指令的下发。

系统需要具备稳定性高、功耗低、扩展性好的特点。

三、硬件设计本系统硬件部分主要包括单片机、温湿度传感器、无线通信模块等。

单片机作为核心控制器,负责数据的采集、处理和传输;温湿度传感器用于实时监测大棚内的温湿度;无线通信模块负责将数据发送至远程服务器。

1. 单片机选择本系统选用STC12C5A60S2系列单片机作为主控制器,该单片机具有低功耗、高可靠性、易于编程等特点,能够满足系统的需求。

2. 温湿度传感器选择温湿度传感器选用DHT11型传感器,该传感器具有测量精度高、稳定性好、价格低廉等优点,适用于大棚环境监测。

3. 无线通信模块选择无线通信模块选用基于Wi-Fi技术的无线模块,具有传输速度快、抗干扰能力强等特点,能够满足系统的通信需求。

四、软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计和远程服务器的程序设计。

单片机的程序设计包括数据采集、数据处理、数据传输等部分;远程服务器的程序设计包括数据接收、数据存储、数据分析、控制指令下发等部分。

1. 单片机程序设计单片机的程序设计采用C语言编写,主要包括以下几个部分:(1)初始化:初始化单片机的各个模块,包括定时器、I/O 口等;(2)数据采集:通过DHT11传感器实时采集大棚内的温度和湿度数据;(3)数据处理:对采集到的数据进行处理,如滤波、转换等;(4)数据传输:将处理后的数据通过无线通信模块发送至远程服务器。

基于单片机的大棚温湿度检测报警智能系统设计与实现可行性研究报告

基于单片机的大棚温湿度检测报警智能系统设计与实现可行性研究报告

基于单片机的大棚温湿度检测报警智能系统设计与实现可行性研究报告摘要系统是一个专门为温室大棚温湿度控制而设计的智能系统。

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、A/D转换模块、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,并通过汇编语言和C语言实现。

通过实践证明,系统具有性能好、操作方便等优点,实现了对温湿度的显示、调节、自动控制和手动控制。

关键词:A/D转换;传感器;LED目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2预期目标 (1)2 系统总体设计方案及工作原理 (2)2.1系统总体设计方案简述 (2)2.1.1基本功能 (2)2.1.2主要技术参数 (2)2.2系统的工作原理 (2)3 系统的硬件设计 (4)3.1 单片机的确定 (4)3.2传感器的确定 (8)3.2.1温度传感器 (8)3.2.2湿度传感器 (9)3.3采集电路的设计 (10)3.3.1温度采集电路 (10)3.3.2湿度采集电路 (11)3.4 A/D转换 (12)3.4.1 模数转换器的确定 (12)3.4.2 ADC0809与8031的连接 (14)3.5键盘与显示 (15)3.5.1键盘部分 (15)3.5.2显示部分 (16)3.6报警电路设计 (18)3.7单片机与PC机的通信接口 (19)3.8系统总体电路 (20)4 软件设计 (21)4.1 设计思想 (21)4.2 初始化程序及主程序框图 (23)4.3 子程序框图 (25)4.4系统的主要程序 (26)总结 (32)参考文献 (34)致谢......................................................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论1.1课题背景温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计1. 引言农业大棚是人们用来保护植物生长的温室,温度和湿度是影响果蔬生长的两个重要因素。

农民需要经常监测棚内的温湿度情况,以调节大棚内的气候。

然而,如果手动监测温湿度,会浪费大量时间和人力。

期望开发一种便于使用的温湿度监测系统,随时监测大棚内的气候,为农民提供帮助。

2. 系统设计2.1 系统基于单片机的农业大棚温湿度监测系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏和Wi-Fi模块组成。

传感器采集棚内的温度和湿度数据,单片机通过分析采集到的数据并控制LCD显示屏显示温湿度值,同时通过Wi-Fi模块将采集到的数据上传到云端进行存储和分析。

使用者可通过手机App随时查看大棚内的温湿度情况,为调节大棚内的气候提供有力支持。

2.2 硬件设计2.2.1 传感器传感器采用DHT11模块,作为本系统的温度和湿度传感器。

该模块具有数字输出功能,可以方便地和单片机通信。

传感器将温度和湿度数据以数字化形式传输给单片机,实现了实时数据采集。

2.2.2 单片机单片机采用STM32F103C8T6单片机,该单片机高速、稳定、安全,符合开发需求。

单片机配有16KB的SRAM和64KB的闪存,不仅可以实现温湿度数据采集,还可以同时控制LCD显示屏和Wi-Fi模块,实现监测系统的完整功能。

2.2.3 LCD显示屏LCD显示屏采用1602A模块,使用IIC接口连接到板子上。

单片机读取传感器采集到的温湿度数据并将其转换为字符串后,将其传输到LCD显示屏上显示,以便使用者方便了解实时温湿度数据。

2.2.4 Wi-Fi模块Wi-Fi模块采用ESP8266模块,该模块内置TCP/IP协议栈,支持AT指令集,可以连接到互联网,并实现Wi-Fi通信功能。

通过Wi-Fi模块,单片机可以将采集的数据上传到云端,进行更加智能的分析与处理。

2.3 软件设计2.3.1 传感器数据采集将DHT11模块与单片机相连接,单片机通过读取DHT11模块提供的数字信号,实现对温度和湿度数据的采集。

基于单片机的温室大棚的温度测控系统设计

基于单片机的温室大棚的温度测控系统设计

2021/6/21
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温室大棚温度测研究的路径和基本方法
模拟信 号发生 装置
A/D转换 器
P1口 AT89S52
数码管 显示
键盘输 入
报警电 路
2021/6/21
定环境下工作的温 室大棚温度测控系统。并且该系统, 简洁,且效果良好。使之有一定的 市场力。能投入大规模使用。
2021/6/21
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温室大棚温度研究工作的进度计划
2021/6/21
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完结 谢谢
2021/6/21
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1 温室大棚温度测控研究的意义和背景
2 温室大棚温度测控研究的基本内容
3 温室大棚温度测研究的路径和基本方法
4 温室大棚温度测研究的预期成果
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温室大棚温度研究工作的进度计划
2021/6/21
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温室大棚温度测控研究的意义和背景
随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨 大变化,温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进 展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的温 度控制措施.但是,目前应用于温室大棚的温度检测系统 大多采用模拟温度传感器、多路模拟开关、A/D转换器及 单片机等组成的传输系统。这种温度度采集系统需要在温 室大棚内布置大量的测温电缆,才能把现场传感器的信号 送到采集卡上,安装和拆卸繁杂,成本也高。同时线路上 传送的是模拟信号,易受干扰和损耗,测量误差也比较大。 为了克服这些缺点,本文参考了一种基于单片机并采用数 字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计 方案闭,根据实用者提出的问题进行了改进,提出了一种 新的设计方案,在单总线上传输数字信号。
2021/6/21
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温室大棚温度测控研究的基本内容

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文

《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展,对农业环境的实时监控和智能化管理已成为提高农作物产量的重要手段。

其中,大棚温湿度的监控是农业环境监控的重要组成部分。

本文旨在介绍一种基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现,以期为现代农业的智能化管理提供一种有效的解决方案。

二、系统设计1. 硬件设计本系统采用单片机作为核心控制器,通过传感器采集大棚内的温湿度数据,并通过无线通信模块将数据传输至远程监控中心。

具体硬件设计包括:(1)传感器模块:选用高精度的温湿度传感器,实时采集大棚内的温湿度数据。

(2)单片机模块:选用性能稳定、功耗低的单片机,负责处理传感器采集的数据,并控制执行机构的动作。

(3)无线通信模块:选用适合远距离传输的无线通信模块,将数据传输至远程监控中心。

2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计以及远程监控中心的软件开发。

具体设计如下:(1)单片机程序设计:编写单片机程序,实现数据的采集、处理、存储以及执行机构的控制。

同时,通过无线通信模块将数据发送至远程监控中心。

(2)远程监控中心软件开发:开发远程监控中心软件,实现数据的接收、处理、存储以及显示。

同时,提供友好的人机交互界面,方便用户进行操作和管理。

三、系统实现1. 传感器数据采集与处理传感器实时采集大棚内的温湿度数据,并将数据传输至单片机。

单片机对数据进行处理和分析,判断大棚内的环境是否符合农作物的生长需求。

2. 执行机构控制根据单片机的判断结果,控制执行机构进行相应的动作。

例如,当温度过高时,启动通风设备降低温度;当湿度过低时,启动加湿设备提高湿度。

3. 数据传输与存储单片机通过无线通信模块将数据传输至远程监控中心。

远程监控中心对数据进行处理和存储,方便用户随时查看和分析。

4. 远程监控与管理用户通过远程监控中心软件实时查看大棚内的温湿度数据以及执行机构的动作情况。

同时,提供友好的人机交互界面,方便用户进行操作和管理。

基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计

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:00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。

关键词:STC89C52单片机,温湿度传感器, LCD显示AbstractWith the development of modern technology, the production of modern life continues to improve, for greenhouse technology to cultivate crops can significantly increase the yield of crops, reducing the agricultural production of the natural environment and climate change request. However, the greenhouse temperature and humidity requirements for a series of air composition indicators are very strict, and greenhouse modernization must have a set of temperature and humidity measurement and control system, the design is for people living with and the continuous improvement of production level, to the living environment and the requirements of the production environment is particularly important, control temperature and humidity is a typical example, therefore, emerge as the times require an intelligent temperature and humidity detection system in modern life and fast, convenient and reliable detection system, especially in the industrial production if the detection of inaccurate will occur in many production accidents. To provide a better life for modern people to work, scientific research, and more convenient facilities, we must start from the SCM technology, all toward digital control system, intelligent control direction. The design is based on single-chip microcomputer as the core, with the temperature and humidity sensor, detecting system and related peripheral circuit, can receive the measurement of environmental temperature and humidity signal, detecting personnel can be displayed by the LCD data, the temperature and humidity of real-time monitoring of the environment. The measurement operation all can be realized through the host computer control software, the measurement signals are temperature and humidity sensor, the circuit is converted to electrical signals, and then the data were processed by conversion to SCM, through the software analysis processing evacuation display device.The system hardware and software design, including the system of high reliability, simple structure, realizes the automatic control of temperature and humidity. The system also applies RS232 and host machine is connected, can parameters related to the automatic recording of temperature, humidity settings, can also be set at a certain time automatic recording, available in the meteorological observation.Keywords :STC89C52 microcontroller, temperature and humidity sensor, LCD display目录第1章概述……………………………………………………………………………1.1 课题研究的背景………………………………………………………………1.2 温湿度检测的发展状况以及存在的问题…………………………………1.3 本课程设计的主要内容………………………………………………………第2章系统总体方案设计………………………………………………………2.1 温湿度传感器…………………………………………………………………2.1.1 DHT11产品概述…………………………………………………………2.1.2 接口说明……………………………………………………………………2.1.3 电源引脚……………………………………………………………………2.1.4 串行接口(单线双向)……………………………………………………2.1.5 DHT11引脚说明…………………………………………………………2.1.6 焊接信息……………………………………………………………………2.1.7 注意事项……………………………………………………………………2.2 RS232接口……………………………………………………………………2.3 单片机STC89C52 ………………………………………………………2.4 LCD1602………………………………………………………………………第3章系统的硬件设计和连接…………………………………………………3.1 主控模块……………………………………………………………………………3.2 显示模块……………………………………………………………………………3.3 温度和湿度采集模块……………………………………………………………3.4 键盘设计……………………………………………………………………………3.5 与上位机相连电路的设计………………………………………………………3.6 报警电路设计………………………………………………………………………第4章系统软件方案的设计………………………………………………………4.1 程序流程图…………………………………………………………………………第5章总结与展望……………………………………………………………………参考文献因此为了保证产品的质量及机台的使用寿命,对其环境的要求也很高,尤其的是对温度、湿度的控制。

基于单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计

基于单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计

基于单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计摘要随着现代农业的快速发展,科学技术水平的日益提高,我国农业正从传统农业向优质、高效和高产的现代化农业不断迈进。

温室大棚培养农作物可以有效地降低农作物对环境气候变化的影响,使得农业生产达到了高效、高产的目的。

由于温室大棚对环境的温度和湿度要求比较严格,需要通过温湿度检测报警系统对环境进行实时的检测,因此本课题基于单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计具有一定的意义和价值。

本设计是由STC89C52单片机、DHT11温湿度传感器、LCD1602显示器等外围器件组成的温湿度检测报警系统,可以采集当前环境的温湿度,并在LCD1602显示器上实时显示,由于不同农作物在不同季节有最适合其生长的环境温湿度,本系统可以通过键盘设定农作物成长的最适温度和湿度,并将数值存储在单片机中,若测量温度和设定最适温度差大于10℃或测量湿度和设定最适湿度差大于20℃,蜂鸣器就会立即报警。

由于本系统具有易操作、较稳定和实时性等特点,因此在实际生活中具有一定的实用性。

关键词单片机;温湿度传感器;LCD显示AbstractWith the rapid development of modern agriculture, the level of science and technologyis increasing day by day, our country agriculture is from traditional agriculture to high-quality, high efficiency, high yield and stride forward the modernization of agriculture. Greenhouse cultivation of crops can effectively reduce the crops on the environment the effects of climate change, has achieved the purpose of high efficiency, high yield of agricultural production. Because the greenhouses are strict to the environment temperature and humidity, need through the temperature and humidity detection alarm system to real-time detection of environment, so this topic is based on single chip microcomputer the greenhouse temperature and humidity detection alarm system design has a certain meaning and value.The design of temperature and humidity detection consists of STC89C52 microcontroller, DHT11 temperature and humidity sensor, LCD1602 display and other peripheral devices and alarm system, can collect the temperature and humidity of the current environment, and on the LCD1602 display real-time display, due to different crops in different seasons with the most suitable to the growth of environmental temperature and humidity, this system can through the button to set the crops the optimum temperature and humidity, and the value stored in the microcontroller, if the measured temperature and set the optimal temperature difference is greater than 10 degrees or the humidity measuring and setting the optimum humidity difference is greater than 20 degrees, the buzzer will alarm immediately. Because the system has the characteristics of easy operation, stability and real-time, so it has a certain practicality in real life.Key words Single chip microcomputer Temperature and humidity sensorLCD display目录摘要IAbstract II第1章绪论 11.1 选题背景 11.2 研究意义 11.3 系统设计内容和要求 1第2章系统总体设计 22.1 系统总体设计方案 22.2 系统的工作原理 22.3 系统方案的选择与分析 32.3.1 单片机的选择 32.3.2 显示器的选择 32.3.3 传感器的选择 4第3章系统硬件设计 53.1 单片机最小系统模块 53.1.1 STC89C52单片机的介绍 53.1.2 时钟电路 73.1.3 复位电路 73.2 LCD显示模块83.3 温湿度传感器模块93.4 键盘模块113.5 蜂鸣器报警模块123.6 串口通信模块133.7 电源模块14第4章系统软件设计164.1 系统主程序设计164.2 系统子程序设计174.2.1 传感器模块子程序设计 174.2.2 显示模块子程序设计184.2.3 键盘模块子程序设计19第5章系统调试和运行结果 215.1 系统的调试215.2 系统的运行结果21结论23参考文献24致谢25附录26第1章绪论1.1 选题背景随着科学与技术的飞速发展,人们越来越注重自己的生活质量,尤其在饮食健康方面,希望可以在不同的季节都能吃到营养丰富的各类果蔬,因此近几年来温室大棚在农业生产中越来越普及,给人们的生产生活带来了很大的帮助。

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

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。

基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计

基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计

基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计一、本文概述随着现代农业技术的快速发展,温室大棚作为农业现代化的重要标志之一,已经成为提高农业生产效率、实现优质高效农业生产的重要途径。

温湿度作为影响植物生长的重要因素,对其进行有效控制对温室大棚内植物的生长具有至关重要的意义。

传统的温室大棚温湿度控制主要依赖人工经验和手工操作,这种方法不仅效率低下,而且很难实现对温湿度的精确控制。

基于单片机的温室大棚温湿度控制系统的设计研究成为了当前的研究热点。

本文旨在设计并实现一种基于单片机的温室大棚温湿度控制系统,通过自动采集和分析温室大棚内的温湿度数据,实现对温室大棚温湿度的精确控制。

本文首先介绍了温室大棚温湿度控制的重要性和现状,然后详细阐述了基于单片机的温室大棚温湿度控制系统的总体设计方案,包括硬件设计和软件设计。

接着,本文详细介绍了系统的主要功能模块,包括温湿度数据采集模块、数据处理与分析模块、控制执行模块等。

本文对所设计的系统进行了实验验证,并对实验结果进行了分析和讨论。

本文的研究不仅有助于实现对温室大棚温湿度的精确控制,提高农业生产效率,同时也为农业现代化的实现提供了新的技术支持。

希望本文的研究能够为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和借鉴。

二、系统总体设计在《基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计》的项目中,系统的总体设计是确保整个控制系统能够稳定运行并实现预期功能的关键环节。

总体设计主要涉及到硬件和软件两个方面。

硬件设计方面,首先需要选择合适的单片机作为核心控制器。

考虑到系统的实时性、稳定性和成本等因素,我们选择了性价比较高的STC89C52单片机。

该单片机具有高速、低功耗、易于编程等优点,非常适合用于温室大棚的温湿度控制。

除了单片机外,还需要设计外围电路,包括温湿度传感器的选择、信号调理电路、显示电路、报警电路以及执行机构控制电路等。

我们将选用DHT11温湿度传感器来实时监测大棚内的温湿度,通过信号调理电路将传感器输出的模拟信号转换为单片机能够识别的数字信号。

基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计

基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计

基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步,农业生产的自动化和智能化已成为推动农业现代化的重要手段。

在这一背景下,单片机与PLC(可编程逻辑控制器)技术的应用逐渐凸显出其在农业大棚环境控制中的优势。

本文旨在探讨基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的设计,通过对系统的硬件和软件部分的详细分析,旨在为读者提供一种高效、稳定且易于实现的农业大棚环境控制方案。

本文首先介绍了农业大棚温湿度控制的重要性,以及传统控制方法存在的问题。

接着,详细阐述了单片机与PLC在农业大棚温湿度控制中的工作原理和应用优势。

随后,文章将重点介绍系统的设计过程,包括硬件选择、电路设计、软件编程以及系统调试等方面。

在硬件选择方面,我们将介绍适合农业大棚环境控制的单片机和PLC型号,以及相关的传感器和执行器选择原则。

在软件编程方面,我们将提供基于C语言和梯形图的编程示例,并解释如何通过编程实现对大棚温湿度的精确控制。

文章将对系统的调试过程进行说明,包括硬件连接、软件调试以及系统性能测试等内容。

通过本文的研究,读者可以深入了解基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的设计过程,掌握相关硬件和软件技术,为实际应用提供有力支持。

本文的研究成果对于推动农业生产的自动化和智能化,提高农业生产效率和质量具有重要意义。

二、系统总体设计在农业大棚温湿度控制系统中,单片机与PLC各自发挥着不可或缺的作用。

单片机以其低成本、低功耗、易编程的特性,负责现场数据的采集与处理,而PLC则以其强大的控制逻辑、稳定的运行性能,负责整体系统的管理与控制。

单片机部分主要负责采集大棚内的温湿度数据,并将这些数据实时传输给PLC进行处理。

我们选用具有AD转换功能的单片机,可以直接将温湿度传感器的模拟信号转换为数字信号,便于数据的处理与传输。

同时,单片机还需具备与PLC通信的功能,如使用RS485或RS232等通信协议,确保数据的准确传输。

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计

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

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

本科毕业论文(设计)基于单片机的农业大棚温湿度监测系论文题目:统设计姓名:学号:班级:年级:专业:学院:指导教师:完成时间:作者声明本毕业论文(设计)是在导师的指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。

对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

因本毕业论文(设计)引起的法律结果完全由本人承担。

毕业论文(设计)成果归武昌工学院所有。

特此声明。

作者专业:作者学号:作者签名:2017年3月26日基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计XXXThe Design of Agricultural Greenhouse Temperature And Humidity Monitoring System Based on Single ChipMicrocomputerX, X X2017年03 月26日摘要在大棚种植术里,温湿度是影响作物产量的关键因素,传统的温湿度测量采集方式具有精度不高,操作费时费力的问题,不能够动态监测,很容易造成由于环境因素突变而造成的减产甚至无产的惨痛损失。

本设计以AT89S52单片机为控制核心,用SHT11数字式温湿度传感器作为数据采集,并把数据显示在LCD显示屏上,能任意时刻观测到大棚内部的实时环境参量;用户可自己设定温湿度上下限,当系统检测到的温湿度在安全阀值之外立即通过报警电路报警。

这样设计出来的系统具有实时性、精度高、稳定性、低能耗、低成本、操作简单等诸多优点,可广泛应用与大棚种植的环境之中。

关键词:AT89C52单片机;SHT11;大棚;温湿度;传感器AbstractTemperature and humidity in the greenhouse planting technique, is the key factor that influence the yield of crops, traditional way of temperature and humidity measurement collection has the accuracy is not high, laborious operation problem, dynamic monitoring, will not be able to easily caused by environmental factors mutations caused by production and even dangerous painful losses.This design by AT89S52 single chip microcomputer as the control core, using digital temperature and humidity sensor SHT11 as data acquisition, and data display on the LCD screen, can be observed at any time inside the greenhouse environment parameters in real time; Users can set temperature and humidity on the lower limit, when the system detects the temperature and humidity in the relief valve values through the alarm circuit alarm immediately. This designed system with real-time, high precision, stability, low energy consumption, low cost, simple operation, and many other advantages, can be widely used and greenhouse cultivation environment.Keywords:AT89C52 Single Chip Microcomputer; SHT11; Greenhouses; Temperature And Humidity; Sensor目录1 引论 (1)1.1选题背景 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3系统主要设计内容 (2)2 系统硬件设计 (3)2.1系统性能概述 (3)2.2 单片机模块 (3)2.3 单片机最小系统 (5)2.4 传感器模块 (6)2.5显示模块 (8)2.6按键电路 (12)2.7 报警电路 (13)3 系统软件设计 (15)3.1 系统主程序设计方法 (15)3.2 LCD1602显示子程序 (15)3.3 DHT11温湿度采集子程序 (16)4 系统测试 (18)4.1 软件测试 (18)4.2 硬件测试 (18)结语 (22)致谢 (23)主要参考文献 (24)附录 (25)1 引论1.1选题背景近期,我国温室的总种植面积位于世界前列,产业的发展迅猛。

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基于单片机的大棚温湿度检测报警智能系统设计与实现可行性研究报告摘要系统是一个专门为温室大棚温湿度控制而设计的智能系统。

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、A/D转换模块、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,并通过汇编语言和C语言实现。

通过实践证明,系统具有性能好、操作方便等优点,实现了对温湿度的显示、调节、自动控制和手动控制。

关键词:A/D转换;传感器;LED目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2预期目标 (1)2 系统总体设计方案及工作原理 (2)2.1系统总体设计方案简述 (2)2.1.1基本功能 (2)2.1.2主要技术参数 (2)2.2系统的工作原理 (2)3 系统的硬件设计 (4)3.1 单片机的确定 (4)3.2传感器的确定 (8)3.2.1温度传感器 (8)3.2.2湿度传感器 (9)3.3采集电路的设计 (10)3.3.1温度采集电路 (10)3.3.2湿度采集电路 (11)3.4 A/D转换 (12)3.4.1 模数转换器的确定 (12)3.4.2 ADC0809与8031的连接 (14)3.5键盘与显示 (15)3.5.1键盘部分 (15)3.5.2显示部分 (16)3.6报警电路设计 (18)3.7单片机与PC机的通信接口 (19)3.8系统总体电路 (20)4 软件设计 (21)4.1 设计思想 (21)4.2 初始化程序及主程序框图 (23)4.3 子程序框图 (25)4.4系统的主要程序 (26)总结 (32)参考文献 (34)致谢......................................................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论1.1课题背景温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。

因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。

该设计即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,显示,上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。

1.2预期目标系统完成后可以通过温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101对大棚温室内的温湿度进行测量,通过单片机AT89C51对采集到的数据进行处理,用LED显示出当前环境的温湿度状况,其中温度可以有操作人员根据不同作物所需的最适宜温度进行调节,当环境温度和设置的最适宜温度之差大于4℃时,报警装置即会启动。

2 系统总体设计方案及工作原理2.1系统总体设计方案简述该温湿度测控系统是由数据采集和处理系统和报警系统组成,由温度、湿度传感器,模拟量输入通道、A/D转换、显示器与报警电路等组成。

通过对信号的采集、分析、处理,然后输出信号来使执行部件进行动作,使温室大棚达到所要求指标。

2.1.1基本功能1 检测温度,湿度2 显示温度,湿度3 过限报警2.1.2主要技术参数温度检测范围:0℃-50℃测量精度:±0.5℃湿度检测范围:0%-100%RH检测精度:±2.5% RH控制方式:手动/自动可切换参数调整:手动设定/程序控制2.2系统的工作原理温湿度监控系统能完成数据采集和处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。

由数据采集、数据调理、单片机、控制等4个大的部分组成。

该测控系统具有实时采集(检测温室大棚内的温湿度)、实时处理(对监测到的温湿度值进行比较分析,决定下一步控制进程)、实时控制(根据处理的结果发出控制指令,指挥被控对象动作)的功能。

主要硬件包括温度传感器,湿度传感器,AT89C51单片机、数据采集电路、LED 显示器、A/D 转换器等。

其原理结构图如下图2-1所示。

首先充分考虑气候、环境因素对植物的影响,并根据温室大棚内植物保持正常状态所需的温度和湿度,设计出温湿度参考值预先存储于单片机中。

系统的数据采集部分是将温湿度传感器置于温室内部,测出室内的温湿度值,经过放大、A/D 转换为数字量之后送入AT89C51单片机中,然后LED 显示出温湿度测量值。

单片机将预设的参考值与测量值进行比较,根据比较结果做出判断。

器传感 复位电路报警电路232串行接口单片机AT89C51度湿A/D 转换信号处理温度传感器键盘与显示A/D 转换图2-1 原理结构图当温湿度值超过允许的误差范围,系统将发出报警,如果有必要,工作人员还可以根据实际的情况通过键盘或按钮来人工修改片内存储的预设值。

通过对整个系统的核心单片机部分的设计,达到优化控制温湿度的目标。

3 系统的硬件设计3.1 单片机的确定单片机的全称是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。

为了使用方便,它把组成计算机的主要功能部件:中央处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM、EPROM、E2PROM或FLASH)、定时/计数器和各种输入/输出接口电路等都集成在一块半导体芯片上,构成了一个完整的计算机系统。

与通用的计算机不同,单片机的指令功能是按照工业控制的要求设计,因此它又被称为微控制器(Microcontroller)。

8031片内不带程序存储器ROM,使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373,外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。

用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改,必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除,之后再可写入。

写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。

8051片内有4K的ROM,无须外接外存储器和373,更能体现“单片”的简练。

但是你编的程序你无法烧写到其ROM中,只有将程序交芯片厂代你烧写,并是一次性的,今后你和芯片厂都不能改写其内容。

8751与8051基本一样,但8751片内有4k的EPROM,用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用,EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。

由于上述类型的单片机应用的早,影响很大,已成为事实上的工业标准。

后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作,也推出了同类型的单片机,如同一种单片机的多个版本一样,虽都在不断的改变制造工艺,但内核却一样,也就是说这类单片机指令系统完全兼容,绝大多数管脚也兼容;在使用上基本可以直接互换。

我们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。

在众多的51系列单片机中,要算ATMEL 公司的AT89C51更实用,因他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写,一般专为ATMEL AT89Cx 做的编程器均带有这些功能。

显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。

写入单片机内的程序还可以进行加密,这又很好地保护了你的劳动成果。

重要的一点AT89C51目前的售价比8031还低,市场供应也很充足。

AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机。

片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51 指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51的管脚图如图3-1下:图3-1 AT89C51管脚图各引脚功能简单介绍如下:VCC:供电电压;GND:接地;P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每个管脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚写“1”时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FLASH编程时,P0口作为原码输入口,当FLASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部电位必须被拉高;P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入“1”后,电位被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收;P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚电位被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

作为输入时,P2口的管脚电位被外部拉低,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉的优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号;P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。

作为输入时,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL),也是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口:P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 INT0(外部中断0)P3.3 INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 WR (外部数据存储器写选通)P3.7 RD (外部数据存储器读选通)同时P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号;RST:复位输入。

当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高平时间;ALE / PROG :当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。

在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。

在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令时ALE才起作用。

另外,该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效;PSEN:外部程序存储器的选通信号。

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