基于单片机的蔬菜大棚智能控制系统设计
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现【摘要】这篇文章主要介绍了基于单片机的智能温室大棚系统的设计与实现。
在分析了研究背景、研究目的以及意义。
接着在正文部分详细介绍了系统框架设计、温度控制模块设计、湿度控制模块设计、光照控制模块设计以及数据采集与远程监控模块设计。
在分析了实验结果、系统的优缺点，以及未来展望。
通过这篇文章，读者可以了解到基于单片机的智能温室大棚系统在农业生产中的重要性和应用前景，以及相关技术的研究进展和发展方向。
【关键词】智能温室大棚系统、单片机、温度控制、湿度控制、光照控制、数据采集、远程监控、实验结果、优缺点、未来展望。
1. 引言1.1 研究背景为了解决传统温室大棚存在的问题，本研究将利用单片机技术，设计和实现一种智能温室大棚系统。
通过传感器采集温度、湿度、光照等环境参数，并通过单片机进行实时监测和控制，可以有效地优化温室大棚的环境参数，提高蔬菜的生长质量和产量。
我们还将实现远程监控功能，使种植者可以随时随地监测温室环境，并进行远程操作，极大地简化了管理和作业流程。
本研究旨在设计和实现一种基于单片机的智能温室大棚系统，以解决传统温室大棚存在的问题，提升温室蔬菜的种植效率和产量。
希望通过本研究的实施，为温室大棚的智能化和数字化发展提供理论和技术支撑，推动现代农业的进步和发展。
1.2 研究目的研究目的是设计并实现一套基于单片机的智能温室大棚系统，旨在提高温室种植环境的智能化程度，提高作物的产量和质量。
通过对温度、湿度、光照等环境参数的实时监测和控制，实现对温室内部环境的精确调控，为植物的生长提供最佳的条件。
通过数据采集和远程监控功能，实现对温室环境的实时监测和远程控制，方便农户对温室进行远程管理，提高生产效率和经济效益。
本研究旨在为温室大棚种植提供一种智能化的解决方案，为农业生产提供技术支持，推动农业生产方式的现代化和智能化进程。
1.3 意义智能温室大棚系统的设计与实现在现代农业生产中具有重要的意义。
基于单片机的温室大棚温度控制系统设计_毕业论文剖析
ORG 00H
JMP START
ORG 0BH
JMP TIM0
START: MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#60
MOV TL0,#76
SETB TR0
MOV IE,#82H
MOV R4,#09H
MOV R0,#30H
CLEAR: MOV @R0,#00H
DJNZ R4,CLEAR
JMP WAIT
ADC: MOVX A,@R0
MOV 37H,A
CLR C
SUBB A,36H
JC TDOWN
TUP: MOV A,37H
CLR C
SUBB A,34H
JNC POFF
JMP LOOP
PON: CLR P2.1
JMP START0
POFF: SETB P2.1
JMP LOOP
TDOWN: MOV A,37H
图4 ADC0804
如图4，A/D转换器就是模拟/数字转换器，是将输入的模拟信号转换成数字信号。信号输入端的信号可以是传感器或是转换器的输出，而ADC输出的数字信号可以提供给微处理器，以便更广泛地应用。
ADC0804电压输入与数字输出关系如下表2所示：
十六进制
二进制码二
与满刻度的比率
相对电压值VREF=2.56伏
A
1010
10/16
10/256
3.200
0.200
9
1001
9/16
9/256
2.880
0.180
8
1000
8/16
8/256
2.560
0.160
7
0111
7/16
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 背景智能温室大棚系统是一种利用现代科技手段来监控和调控温室内环境的系统。
随着人们对食品安全和环境保护意识的提高，温室大棚种植逐渐成为现代农业的重要组成部分。
传统的温室大棚存在管理不便、资源浪费和生产效率低下等问题，因此迫切需要一种智能化的系统来解决这些问题。
传统温室大棚管理主要依靠人工操作，容易受到外界气候和人为因素的影响，使得温室内环境控制困难。
而智能温室大棚系统则通过使用各种传感器来监测温室内外环境数据，实时调控温度、湿度、光照等因素，从而提高生产效率和保障农作物的生长质量。
本研究旨在基于单片机技术设计并实现一套智能温室大棚系统，从而提升温室管理的效率和水平。
通过传感器采集数据、控制系统设计、通信系统设计、数据处理与管理等方面的研究，力求构建一套稳定可靠、智能化程度高的温室管理系统，为现代农业生产提供一种全新的解决方案。
【背景】1.2 研究意义智能温室大棚系统的设计与实现是当前农业领域的研究热点之一。
随着人口的不断增加和气候变化的影响，传统农业生产面临着诸多挑战，如病虫害防治困难、气象变化频繁等。
研究开发一种能够实现自动化、智能化管理的温室大棚系统具有重要的意义。
智能温室大棚系统能够实现对温度、湿度、光照等环境参数进行监测和控制，从而有效提高作物生长的质量和产量。
通过传感器实时采集数据，并利用单片机进行控制和决策，可以实现对温室环境的精准调控，提高作物的生长环境，减少能源消耗，提高生产效率。
这对于农业生产的可持续发展和粮食安全具有重要意义。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和管理，农民可以通过手机或电脑实时查看温室环境数据，及时调整相关参数，解决传统农业生产中人工管理不便、信息不对称等问题。
研究基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现具有重要的理论和实际意义，有助于推动农业现代化进程，提高农业生产的效益和质量。
1.3 研究目的研究目的旨在通过基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现，实现对温室环境的监测和自动控制，从而提高农作物的生长效率和质量。
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。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
随着人们对农业生产的日益重视，智能温室大棚系统成为了一个热门的研究方向。
本文将讨论基于单片机的智能温室大棚系统的设计与实现。
智能温室大棚系统的设计目标是提供一个自动化的环境控制系统，能够根据植物的需求来调节温度、湿度、光照等参数，以实现植物的良好生长环境。
系统的硬件主要由传感器、执行器、单片机和通信模块组成。
传感器用于采集环境参数，如温度、湿度和光照强度等，执行器用于控制温度、湿度和光照等参数。
单片机负责采集传感器数据，并根据预设的控制策略来控制执行器。
通信模块用于与外部设备或人机界面进行通信。
在系统的设计中，需要注意以下几个方面：
1. 温度控制：通过温度传感器采集温度数据，并根据设定的温度阈值来控制加热或散热装置，以维持温室内的稳定温度。
3. 光照控制：通过光照传感器采集光照强度数据，并根据设定的光照阈值来控制灯光的开关，以提供适宜的光照条件。
4. 数据采集与存储：单片机负责采集传感器数据，并将其存储在存储器中，以便后续分析和处理。
5. 控制策略：根据植物的生长需求和环境参数，设计合适的控制策略，以实现对温室大棚环境的智能控制。
在实现过程中，需要选择合适的传感器和执行器，并与单片机进行连接和控制。
需要编写相应的控制程序，并进行测试和优化，以确保系统的稳定性和可靠性。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现是一个涉及传感器、执行器、单片机和通信模块的复杂工程。
通过合理地选择硬件设备和控制策略，并进行相应的调试与优化，可以实现一个高效、智能的温室大棚系统，提供良好的生长环境，提高农作物的产量和质量。
基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计..
沧州师范学院毕业设计（论文）基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计学员姓名：指导导师：年级：专业：学号：2013 年11月毕业设计（论文）任务书目录摘要关键词第1章绪论1.1 温室大棚1.2 课题研究的目的意义第2章系统方案设计2.1 温度控制系统设计方框图2.2 方案论证2.3 模块分组第3章电路设计3.1 传感器电路设计3.1.1 温度传感器选择3.1.2 DS18B20单线数字温度传感器简介3.1.3 DS18B20性能特点3.1.4 DS18B20的引脚介绍3.1.5 连接方式3.2 报警电路设计3.2.1 蜂鸣器3.2.2 连接方式3.2.3 报警器的启动3.3 其他电路设计3.3.1 单片机的选择3.3.2 其他电路第4章程序设计第5章总结致谢参考文献摘要：本设计主要是针对于冬天粮食蔬菜的生产,采用STC80C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系。
该控制器以单片机为控制核心,结合外围信号采集电路、键盘扫描电路、LCD显示电路、报警电路和继电器控制电路，实现了蔬菜大棚的的智能控制。
本文介绍AT89C52单片机结合DS18B20温度控制系统设计，因此，本系统用一种新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A ／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，可根据不同需要用于各种场合。
关键词：STC80C52R单片机；温度控制系统；温室大棚；粮食生产毕业设计题：目基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计xx级xxxxx专业学生xxx指导教师xxxxxxx第1章绪论1.1 温室温室(greenhouse) 又称暖房。
能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。
在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料温室；单栋温室、连栋温室；单屋面温室、双屋面温室；加温温室、不加温温室等。
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统随着现代农业的发展，蔬菜大棚已成为农业生产的重要设施。
温度是蔬菜生长的重要环境因素之一，直接影响到蔬菜的产量和品质。
因此，设计一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统，对于提高蔬菜生产效率和品质具有重要意义。
本文将介绍一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统的设计思路、硬件选择、软件设计和实现过程。
单片机、蔬菜大棚、温度控制、传感器、继电器、软件设计、硬件选择蔬菜大棚温度控制的重要性不言而喻，适宜的温度能够促进蔬菜的生长，提高产量和品质。
传统的蔬菜大棚温度控制方式往往依赖于人工操作和经验，存在着一定的不准确性和滞后性。
而基于单片机的温度控制系统可以实现对大棚温度的实时监测和自动控制，具有简单、可靠、自动化等优点，能够有效提高蔬菜大棚的生产效率和品质。
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统主要采用传感器采集大棚内的温度数据，通过单片机进行处理和判断，再通过继电器控制加热和降温设备的开关，实现对大棚温度的自动控制。
系统硬件主要包括传感器、单片机、继电器和加热、降温设备等。
传感器选择温湿度传感器，能够同时采集温度和湿度数据，便于对大棚环境进行全面监测。
单片机可选择常见的8051系列单片机，具有成本低、体积小、性能稳定等优点。
继电器选择固态继电器，具有快速、稳定、可靠等优点。
加热和降温设备可根据实际需要选择电暖器或制冷机等。
系统软件主要包括数据采集、处理、存储和输出控制等功能。
软件设计要实现以下功能：（1）实时采集大棚内的温度和湿度数据；（2）对采集到的数据进行处理和判断，根据设定的温度上下限自动控制继电器的开关，实现对加热和降温设备的控制；（3）将采集和处理后的数据存储到存储器中，以便于后续分析和故障排查；（4）提供可视化界面，方便用户实时查看大棚温度控制情况。
在实现过程中，首先需要根据硬件选择和系统需求进行软件架构设计，然后编写数据采集、处理、存储和输出控制等功能的程序代码。
在程序调试过程中，通过不断优化算法和修正错误，逐步完善系统功能。
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。
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航空工业管理学院毕业论文（设计） 2012 届电气工程及其自动化专业班级题目基于单片机的大棚温湿度亮度自动控制系统设计姓名学号指导教师职称二О一二年五月二十日内容摘要温室是现代农业生产所必需的基本设备，用它有效地控制温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等是改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的前提。
本设计以STC89C52单片机为核心完成了对空气温度、土壤湿度、光照度进行数据的采集、处理、显示等系统的基本框图、工作原理和继电器控制的设计的工作。
主要内容有：（1）通过数字温度传感器DS18B20采集实时温度。
（2）通过湿度传感器HS1101采集实时湿度。
（3）通过光敏电阻采集实时光照度。
（4）判断采集到的参数值与设置值是否一致，并进行继电器控制。
通过以上设计可以对植物生长过程中的土壤湿度、环境温度、光照度进行了实时地、连续地检测、直观地显示并进行自动地控制。
克服了传统的人工测量方法不能进行连续测量的弊端，节省了工作量，并避免了人为的疏漏或错误造成的不必要的损失。
关键词单片机；湿敏传感器；数字温度传感器；光敏电阻；继电器控制Design of SCM-based Temperature and Humidity and Light Illumination Automatic Control System for Greenhouse100697216 Li Mingjie Teacher: Su YanpingAbstractGreenhouse is the basic equipment necessary for the production of modern agriculture, Use it can effectively control the temperature, humidity and illumination of the greenhouse, and it is the premise of changed for plant growth to create the best conditions, avoid changing seasons and severe weather outside of its impact.The thesis mainly focus on: the base block diagram, working principle and the design of relay control which use the SCM STC89C52 as the core of the system to collect, handle, display the data of the air temperature, soil humidity and light illuminance .The main contents: (1) collected real-time temperature by digital temperature sensor DS18B20. (2) collected real-time humidity by humidity sensor HS1101. (3) collected real-time light illumination by photoresistor. (4) judge the collected parameter values and the setting values whether same or not, and control the relay.The system use Real-time and continuous detection, display intuitively and control automatically on soil moisture, ambient temperature, light illuminance in the process of plant growth. The system can overcome the defects from the traditional manual methods of measurement which can not measure continuously,and save the amount of work, avoid omissions or unnecessary losses that caused by errors.【Key words】SCM；humidity sensors；digital temperature sensors；light dependent resistor；relay control目录第一章概述 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外的发展现状 (2)1.3 课题内容、目的及思路 (2)1.4 设计过程及工艺要求 (2)第二章系统的总体设计 (3)2.1系统设计目标 (3)2.2 系统的组成和工作原理 (3)2.3 环境参数检测方案的比较和选择 (8)2.3.1 湿度传感器的选择 (8)2.3.2 温度传感器的选择 (10)2.3.3 光亮度传感器的选择 (11)2.3.4 方案选择总结 (12)第三章硬件的设计 (12)3.1 MCU选型 (12)3.2 湿度测量电路 (13)3.3 温度测量电路 (15)3.4 光照度测量电路 (17)3.5 数据显示电路 (19)3.6 复位电路 (22)3.7 键盘电路 (23)3.8 继电器控制电路 (23)3.9 电源电路 (24)第四章软件设计 (25)4.1 主程序流程图 (25)4.2 参数测量子程序流程图 (26)4.3 键盘扫描子程序流程 (27)总结致谢 (28)参考文献 (29)附录1 系统总体电路图 (30)附录2 系统源代码 (31)基于单片机的大棚温湿度亮度自动控制系统设计学号：100697216 姓名：李明杰指导老师：苏艳苹职称：讲师第一章概述1.1 选题背景现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计
基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计一、引言农业大棚是现代农业生产中常用的设施之一，它可以提供一定的环境条件，保障蔬菜、水果等作物的正常生长。
农业大棚的管理和监控不是一项简单的任务，需要实时监测大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数，以便及时调整环境条件，保证作物的生长。
传统的农业大棚监控系统需要人工巡视，无法做到实时监控和参数调整，效率低下。
为了提高农业大棚的管理效率和作物生长的质量，需要设计一种智能监控系统，以实现远程监控和自动调节环境条件。
单片机是一种常用的嵌入式系统核心处理器，具有体积小、功耗低、成本优势等特点，非常适合用于农业大棚智能监控系统的设计。
本文将以单片机为核心，设计一个基于单片机的农业大棚智能监控网络系统，实现对大棚内环境参数的实时监测和远程控制。
二、系统设计1. 系统总体框架基于单片机的农业大棚智能监控网络系统主要包括传感器模块、单片机控制模块、通信模块、服务器和用户界面等几个主要部分。
传感器模块负责采集大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数；单片机控制模块负责处理传感器采集到的数据，并根据预设的算法进行环境参数的调节；通信模块负责将采集到的数据上传到服务器，并接收服务器下发的控制指令；服务器接收大棚环境参数数据，并提供远程监控和控制功能；用户界面可通过手机App或网页实时查看大棚环境参数并进行控制。
2. 传感器模块设计传感器模块是整个系统的核心部分，它负责采集大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数。
根据监控的要求，我们可以选择合适的传感器，如温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器等。
这些传感器将通过模拟信号输出大棚内的环境参数值，然后经过模数转换电路，将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行处理。
3. 单片机控制模块设计单片机控制模块负责对传感器采集到的数据进行处理，并根据预设的算法进行环境参数的调节。
在设计单片机控制模块时，需要考虑到大棚内的环境参数和作物生长的特点，以便根据实际情况进行合理的环境参数调节。
基于单片机的温室大棚智能监控系统设计
• 6•内燃机与配件基于单片机的温室大棚智能监控系统设计Design of Greenhouse Intelligent Monitoring System Based on MCU王冬梅 WANG Dong-mei;路敬祎 LU Jing-yi(东北石油大学电气信息工程学院，大庆163318)(Academy of Electric Infor^nation Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318, China)摘要：针对温室大棚生产过程中，影响大棚生产的几个关健因素，设计了温室大棚智能监控系统。
本系统主要以单片机为核心，设计基于单片机实现了大棚内温、湿度及其光照量的自动检测、显示、阈值报警、智能化无线传输及启动继电器控制等多功能的温室 环境参数监测控制系统，且系统低成本、低功耗、便携易操作，农户可以轻松了解和控制自家大棚的温度、光照强度、土壤湿度等，从而 实现科学化种植以提高大棚产量，具有一定的实用价值。
Abstract:In view of several key factors that affect the production of greenhouse,the greenhouse intelligent monitoring system is designed.This system mainly uses MCU as the core design based on MCU to realize greenhouse temperature and humidity and illumination automatic detection,display,alarm threshold,intelligent wireless transmission and start relay control and other functions of the greenhouse environment monitoring and control system,low cost,low power consumption,easy operation and portable system,fa r^m e rs can easily understand and control their greenhouse temperature,illumination intensity and soil humidity,so as to realize the scientific planting to improve the greenhouse production,has a certain practical value.关键词：nRF24L01无线传输;GPRS;光照度;湿度Key words:nRF24L01 wireless transmission；GPRS；illumination；humidity〇引言在温室大棚生产中，先进的科学技术越来越重要，温作者简介：王冬梅（1977-)女，黑龙江大庆人，东北石油大学副教 授；路敬祎（1977-)，男，黑龙江大庆人，东北石油大学副教授。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着科技的发展和人们对健康生活的追求，蔬菜大棚种植技术得到了广泛的应用。
为了提高大棚蔬菜的产量和质量，以及优化生产流程，智能化控制系统逐渐成为蔬菜大棚种植的必备装备之一。
本文将基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统进行设计简述，以期为相关领域的从业者提供参考和借鉴。
1.系统组成智能蔬菜大棚控制系统主要由传感器、PLC控制器、执行机构、人机界面（HMI）、数据采集和处理模块等组成。
传感器用于感知大棚内的环境参数，包括温度、湿度、光照强度、CO2浓度等；PLC控制器负责对传感器采集的数据进行分析和处理，控制大棚内的灯光、喷灌、通风等设备的运行；执行机构则是根据PLC的指令，实现对大棚内环境的调控；人机界面用于与操作人员进行交互，展示大棚内各种参数和状态，并提供远程监控和控制的功能；数据采集和处理模块则负责采集、存储和分析大棚内的数据信息，为生产决策提供依据。
2.系统功能智能蔬菜大棚控制系统的主要功能包括自动控温、自动控湿、自动补光、自动喷灌、CO2浓度控制等。
在温度方面，系统能够根据设定的温度范围，自动控制大棚内的加热和通风设备的运行，以维持大棚内的温度在适宜的范围内；在湿度方面，系统通过控制喷雾设备和通风设备的运行，实现大棚内湿度的自动调节；在光照方面，系统能够根据光照传感器采集的数据，自动调节补光灯的亮度和工作时间，以确保蔬菜在充足的光照下生长；在喷灌方面，系统能够根据土壤湿度传感器采集的数据，自动控制喷灌系统的开关，实现对蔬菜的定量喷灌；在CO2浓度控制方面，系统能够根据CO2浓度传感器采集的数据，自动调控通风设备的运行，以保持大棚内的CO2浓度在适宜的范围内。
3.系统设计智能蔬菜大棚控制系统的设计需要充分考虑到大棚内的环境特点和作物的生长需求，同时考虑到系统的稳定性、可靠性和安全性。
在传感器选择上，需要选择精度高、稳定性好的传感器，以保证传感器采集的数据的准确性和可靠性；在PLC控制器的选型上，需要选择适合大棚环境工作的PLC控制器，以及具备丰富的输入输出接口和通信接口，以满足大棚内各种设备的控制需求；在执行机构的选型上，需要选择能够适应大棚环境的执行机构，具备良好的响应速度和稳定性；在人机界面的设计上，需要考虑到操作人员的使用习惯和操作便捷性，以及系统的可视化和易操作性；在数据采集和处理模块的设计上，需要选择存储容量大、计算速度快的设备，并采用合适的数据处理算法，以保证大棚内的数据信息能够及时、准确地被采集和处理。
基于单片机的智能温室大棚控制系统_毕业论文设计
基于单片机的智能温室大棚控制系统摘要温室是现代农业生产所必需的基本设备，用它有效地控制温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等是改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的前提。
本设计以STC89C52单片机为核心完成了对空气温度、土壤湿度、光照度进行数据的采集、处理、显示等系统的基本框图、工作原理和继电器控制的设计的工作。
主要内容有：（1）通过单片双端集成温度传感器AD590采集实时温度。
（2）通过湿度传感器HS1100采集实时湿度。
（3）通过固态电化学性二氧化碳传感器TGS4160采集二氧化碳浓度。
（4）判断采集到的参数值与设置值是否一致，并进行继电器控制。
通过以上设计可以对植物生长过程中的土壤湿度、环境温度、光照度以及二氧化碳浓度进行了实时地、连续地检测、直观地显示并进行自动地控制。
克服了传统的人工测量方法不能进行连续测量的弊端，节省了工作量，并避免了人为的疏漏或错误造成的不必要的损失。
关键词：单片机温度传感器湿度传感器二氧化碳传感器In this paperGreenhouse is essential for modern agriculture basic equipment, use it to effectively control, such as temperature, light, humidity, carbon dioxide concentration is to change the plant growth environment, create the best condition for plant growth, avoid the seasons change and the influence of bad weather. This design to STC89C52 single-chip microcomputer as the core to complete the air temperature, soil moisture, and light for data acquisition, processing and display system of the basic block diagram, working principle and the design of relay control work. Main contents are: (1) by monolithic integrated temperature sensor AD590 to collect real-time temperature. (2) by the humidity sensor HS1100 gathering real-time humidity. (3) through solid electric chemical carbon dioxide sensor TGS4160 collecting carbon dioxide concentrations. (4) determine whether collected parameter value and set value, and relay control.Through the above can be designed for plants to grow in the process of soil humidity, environment temperature, light and co2 concentration in real time, continuous detection, display visually and automatically control. Overcomes the traditional continuous measurement of the shortcomings of manual measurement method does not, and save the workload, and avoid the unnecessary loss caused by the omission or human error. Key words：SCM temperature sensor humidity sensor carbon dioxide sensor目录1.绪论 (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.2 国内外温室控制技术发展概况 (2)1.2.1国外状况 (3)1.2.2国内状况 (3)1.3 选题的目的和意义 (3)2. 温室大棚自动控制系统控制方案设计 (5)2.1 控制方案设计 (5)2.2 系统硬件结构 (6)2.3 温室大棚的硬件组成 (7)2.3.1 传感器 (7)2.3.2 单片机控制系统和微机系统 (10)2.4 温室大棚的软件组成 (11)2.4.1 单片机软件设计 (11)2.5 测试系统的组成及原理 (13)2.5.1 测试系统的设计 (13)（1）温度测量电路 (13)（2）湿度测量电路 (14)（3）CO2含量测量电路 (15)2.5.2 微处理器系统 (16)2.6 程序模块 (16)2.6.1 主程序 (16)2.6.2 显示子程序 (16)2.6.3 A /D转换测量子程序 (17)2.6.4 显示数据转换子程序 (17)3.温室大棚的数据采集系统 (18)3.1 系统设计 (18)3.1.1 系统组成 (18)3.1.2 系统工作原理 (19)3.2 系统软件设计 (19)3.2.1 上位机软件设计 (19)3.2.2 下位机软件设计 (19)3.3 误差分析 (19)3.4 可靠性设计 (19)3.4.1 硬件可靠性设计 (20)3.4.2 软件可靠性设计 (20)4.温室大棚监测控制系统 (21)4.1 系统的总体结构和特点 (21)4.1.1 系统的总体结构 (21)4.2 主要特点 (22)4.2.1 信号检测的多元化 (22)4.2.2 信号检测的连续化 (22)4.2.3数据采集与处理的实时化 (22)4.2.4系统功能的易扩充性 (22)4.3硬件结构 (22)4.4系统软件设计 (23)4.4.1控制系统软件结构 (23)4.4.2软件的实现 (24)5.总结 (25)致谢 (26)英汉互译 (27)参考文献 (35)附主程序流程图 (36)第1章绪论1.1 课题背景及研究意义中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，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。
STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计 精品
基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计（）任务书目录摘要关键词第1章绪论1.1 温室大棚1.2 课题研究的目的意义第2章系统方案设计2.1 温度控制系统设计方框图2.2 方案论证2.3 模块分组第3章电路设计3.1 传感器电路设计3.1.1 温度传感器选择3.1.2 DS18B20单线数字温度传感器简介3.1.3 DS18B20性能特点3.1.4 DS18B20的引脚介绍3.1.5 连接方式3.2 报警电路设计3.2.1 蜂鸣器3.2.2 连接方式3.2.3 报警器的启动3.3 其他电路设计3.3.1 单片机的选择3.3.2 其他电路第4章程序设计第5章总结致谢参考文献题：目基于STC89C52R单片机实现的蔬菜大棚温度控制系统设计第1章绪论1.1 温室温室(greenhouse) 又称暖房。
能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。
在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料温室；单栋温室、连栋温室；单屋面温室、双屋面温室；加温温室、不加温温室等。
温室结构应密封保温，但又应便于通风降温。
现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件1．2 课题研究的目的意义随着时代的进步，温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。
以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。
大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。
当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。
_基于单片机的智能蔬菜大棚环境控制系统设计
编号：毕业设计（论文）说明书题目：基于单片机的智能蔬菜大棚环境控制系统设计题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发蔬菜大棚作为我国现代化农业的主要组成部分，利用现代科学技术实现蔬菜大棚的自动化生产与管理，可解决传统的蔬菜大棚中存在检测精度不高、测控不及时等问题。
论文运用理论与实践相结合的方法，采用模块化的设计理念，研究了蔬菜大棚中温湿度以及光照强度等主要影响因子，设计了以STC89C51单片机为控制核心的蔬菜大棚环境控制系统。
通过DHT11温湿度传感器，以及由光敏电阻组成的光照强度检测模块，经单片机进行处理，将检测到的温度、湿度以及光照强度在LCD1602液晶显示屏显示出来。
设计以作物最适宜的温湿度范围作为控制方向，通过按键电路对温湿度上下限阈值进行调节。
采用继电器作为系统控制输出模块，对处理后的各个参数执行相应的操作，以实现对加湿器、除湿器、升温器以及降温器等大功率电器的控制。
由光敏电阻以及PCF8591模数转换芯片组成的光照强度检测模块，根据设定光照值的高低利用电机实现对卷帘开关的控制。
本文对系统的硬件以及软件进行了分析，利用Keil对程序进行编写，采用Proteus对系统进行了仿真，调试了检测、按键、显示以及控制等模块。
制作了电路实物。
经调试该系统实现了对温湿度以及光照强度的检测与控制功能。
在温湿度和光照强度超出阈值时均能做出相应控制。
文中提出了设计方案，通过对比分析，进行了可行性论证，给出了电路图以及相应的程序。
关键词：单片机；温湿度；光照强度；蔬菜大棚Vegetable greenhouses are the main components of China's modern agriculture. The use of modern science and technology to realize the automatic production and management of vegetable greenhouses can solve the problems of low detection accuracy and untimely measurement and control in traditional vegetable greenhouses.The thesis uses a combination of theory and practice, adopts a modular design concept, studies the main influence factors such as temperature, humidity and light intensity in vegetable greenhouses, and designs a vegetable greenhouse environment control system with STC89C51 MCU as the control core. Through the DHT11 temperature and humidity sensor, and the light intensity detection module composed of photoresistors, processed by the single chip microcomputer, the detected temperature, humidity and light intensity are displayed on the LCD1602 liquid crystal display. The design uses the most suitable temperature and humidity range of the crop as the control direction, and adjusts the upper and lower thresholds of temperature and humidity through the key circuit. Use relay as system control output module, and the corresponding operations are performed on the processed parameters to realize the control of high-power electrical appliances such as humidifiers, dehumidifiers, temperature increasers, and temperature reducers. The light intensity detection module composed of a photoresistor and a PCF8591 analog-to-digital conversion chip uses a motor to control the roller shutter switch according to the level of the set light value. This paper analyzes the hardware and software of the system, uses Keil software to write the program, uses Proteus software to simulate the system, and debugs the detection, key press, display, and control modules.Made the actual circuit.After debugging, the system has realized the detection and control functions of temperature, humidity and light intensity. Corresponding control can be made when temperature, humidity and light intensity exceed the threshold. The design scheme is put forward in the article, through comparative analysis, feasibility demonstration is carried out, and the circuit diagram and corresponding program are given.Key words：MCU;Temperature and humidity; Light intensity ;Vegetable greenhouse目录1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 主要研究内容 (2)2 系统方案对比分析 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.2 单片机选择 (3)2.3 传感器选择 (4)3 硬件电路设计 (6)3.1 单片机概述 (6)3.1.1STC89C51简介 (6)3.1.2STC89C51引脚说明 (6)3.2 单片机最小系统 (7)3.3 温湿度、光强采集模块 (8)3.3.1温湿度采集模块 (8)3.3.2光照强度采集模块 (9)3.4 温湿度、光强控制模块 (10)3.4.1温湿度控制模块 (10)3.4.2光照强度控制模块 (11)3.5 液晶显示与按键模块 (11)3.5.1液晶显示模块 (11)3.5.2按键模块 (13)4 软件程序设计 (14)4.1 编程环境简介 (14)4.2 主程序设计 (14)I V4.2.1温湿度、光强检测程序设计 (15)4.2.2温湿度、光强控制程序设计 (16)4.3 显示程序设计 (17)4.4 软件仿真及分析 (18)5 系统实现与调试 (20)5.1 硬件电路制作 (20)5.2 系统调试及分析 (20)6 结论 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 引言1.1 研究背景及意义在科技进步的带动下，集成半导体技术也得到了飞速发展。
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Ｖｏ １ ． ２ ３
Ｎｏ ． ７
电 子 设 计 工 程
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ５年 ４月
Ａｐ ｒ ． ２ ０ １ ５
基矛单 片机 的蔬菜大棚智能控制 系统设计
室 大棚 的 智 能 控 制 。
关键词 ： 温 室大 控 制
中图 分 类 号 ： ｒ Ｉ ’ Ｐ ３ ９ ９
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ — ６ ２ ３ ６ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ７ — ０ ０ ０ １ 一 Ｏ ３
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｖ ｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｓ ； Ｓ Ｃ Ｍ； ＡＴ ８ ９ Ｓ ５ １ ； ｓ ｍａ ｒ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
温 室 大 棚 作 为 一 种 农 业 技 术 ， 在 农 业 生 产 中 的作 用 非 常重要 ， 尤 其 是 在 冬 季 漫 长 的北 方 。光 照 强 度 、 温 度 以及 土 壤 中 的湿 度 等 环 境 因素 对 蔬 菜 生 产 具 有 非 常 重 要 影 响 ， 然 而 单 纯 的 依 靠 人 工 管 理 并 不 能 对 出 现 的 环 境 变 化 做 出 及 时 的 处 理， 这 不仅会 影响 到蔬菜 的正 常生长 ， 同 时 人 力 资 源 的 浪 费 也 不 可 避 免 。对 于 温 室 大 棚 的控 制 主 要 是 对 光 照 、 温 度 和 土 壤 湿 度 等 进 行 的检 测 和 控 制 ， 只 有 具 备 了适 宜 的 生 长环 境 才
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｎ ｏ ｖ ｅ ｌ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ＭＣ Ｕ ｏ ｆ ＡＴ ８ ９ Ｓ ５ １ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｖ ｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｌ ｏ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ． Ｄｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ
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方 辉 ， 程 权 成
（ 渤海大学 工学院 ， 辽宁 锦州 １ ２ １ ０ ０ １ ）
摘要 ： 针 对 目前 温 室 大棚 系统 科技 水 平 低 下 的现 象 ， 设 计 基 于单 片机 的智 能 温 室 大 棚 控 制 系 统 ， 本 系统 通 过 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ １ 单 片机 ， 首 先通 过 传 感 器 分 别检 测 温 室 大棚 内的 光 照 强 度 、 温度 以及 土壤 中的 湿 度 ， 然后通过 Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９将 传 感 器输 出 的 模 拟 信 号转 换 为 可供 单 片 机 直 接 处理 的数 字信 号 ， 根 据 该 信 号 自动 执 行 对 遮 阳 网 、 通 风 口和 水 泵 的控 制 ， 以 实现 温
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