农业大棚温湿度智能控制系统设计-本科毕业论文
温室大棚温湿度监测系统设计-毕业论文(设计)
摘要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限性。
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,以控制蔬菜大棚温湿度,适应生产需要。
本论文主要阐述了基于P89LPC938单片机的温室大棚温湿度监测系统设计原理,主要电路设计及软件设计等。
该系统采用LPC938单片机作为控制器,DHT11进行温湿度采集,并通过无线模块NRF24L01进行主机与从机的无线通信,利用其I2C总线技术控制SRL_11280W_LCD液晶实时显示。
使用户在控制室即可监测温室大棚内的实时温湿度,从而方便用户对温室大棚的管理。
关键词: 单片机P89LPC938; 传感器DHT11;液晶SRL_11280W_LCD; 无线模块 NRF24L01第一章绪论1.1 课题研究背景目前,我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。
而大棚作为现代化农业设施的重要产物,在国内多数地区得到了广泛应用。
大棚可以避开外界种种不利因素的影响,人为控制或创造适宜农作物生长的气候环境,可以看成是一个半封闭式的人工生态环境。
由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的,因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。
大棚监测系统一般包括三个模块:环境参数采集模块、数据处理模块和执行模块。
在目前的监测系统中,需采集的环境参数主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
在实际设计中还需根据大棚的规模及所在区域设定不同的采集方式,确保数据采集的准确性。
例如我国北方地区,冬季寒冷而漫长,大棚监测最主要的一部分就是温度的调节。
这时可将一天分为午前、午后、前半夜和后半夜4个时段来进行温度调节。
午前以增加同化量为主,一般应将棚温保持在25~30℃为宜;午后光合作用呈下降趋势,以20~25℃为好,避免高温下养分消耗过多;日落后4~5h内,要将棚内温度从20℃逐渐降到15℃上下,以促进体内同化物的运转。
大棚智能控制系统论文
2.1 总体设计方案
这次设计的课题是大棚智能控制系统,将用温度传感器通过译码器传给单片机,再用显示电路显示温度,通过辅助电路的功能进行温度控制。方案的框图如下:
2.2 方案比较
2.2.1 用PLC作为控制系统
用PLC作为控制系统结构简单,程序也不复杂,而且有些PLC是基于单片机二次开发的,功能上更加全面。PLC作为控制系统能最大限度地满足被控对象的控制要求,系统更安全可靠。但是PLC的体积大,价格高。
大棚智能控制系统
【摘要】
我国南方天气炎热而漫长,为了满足人们日常生活中对蔬菜的需要而大力推广大棚蔬菜的种植。随着人们生活水平的日益增长,对蔬菜的要求也较高,蔬菜在适宜的温度下才会茁壮成长。大棚智能控制系统以AT89C51单片机为控制核心,利用数字温度模块DS18B20对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制,实现温室温度的自动控制。本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、湿度报警模块、按键以及显示模块七个部分组成。可以通过按键设定温室的最适温度值,采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度大时,通过加热器加热,以达到设定值;反之,开启降温风扇,以快速达到降温效果。通过该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制,从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,提高质量和产量。
程序 …………………………………………………………………………………
第一章绪 论:
1.1
随着社会发展,人们生活水平在不断地提高,对蔬菜的需求也越来越大。中国农业的发展走向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。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。在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证,通过对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。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、湿度与等参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度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。因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚内温度,使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前,随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中、小规模,要在大棚内引人自动化控制系统,改变全部人工管理的方式,就要考虑系统的成本,因此,针对这种状况,结合郊区农户的需要设计了一套低成本的温度自动控制系统。
智能农业大棚控制系统毕业设计
智能农业⼤棚控制系统毕业设计毕业设计(论⽂)题⽬:智能农业⼤棚控制系统毕业设计(论⽂)原创性声明和使⽤授权说明原创性声明本⼈郑重承诺:所呈交的毕业设计(论⽂),是我个⼈在指导教师的指导下进⾏的研究⼯作及取得的成果。
尽我所知,除⽂中特别加以标注和致谢的地⽅外,不包含其他⼈或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历⽽使⽤过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个⼈或集体,均已在⽂中作了明确的说明并表⽰了谢意。
作者签名:⽇期:指导教师签名:⽇期:使⽤授权说明本⼈完全了解⼤学关于收集、保存、使⽤毕业设计(论⽂)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论⽂)的印刷本和电⼦版本;学校有权保存毕业设计(论⽂)的印刷本和电⼦版,并提供⽬录检索与阅览服务;学校可以采⽤影印、缩印、数字化或其它复制⼿段保存论⽂;在不以赢利为⽬的前提下,学校可以公布论⽂的部分或全部内容。
作者签名:⽇期:学位论⽂原创性声明本⼈郑重声明:所呈交的论⽂是本⼈在导师的指导下独⽴进⾏研究所取得的研究成果。
除了⽂中特别加以标注引⽤的内容外,本论⽂不包含任何其他个⼈或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本⽂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。
本⼈完全意识到本声明的法律后果由本⼈承担。
作者签名:⽇期:年⽉⽇学位论⽂版权使⽤授权书本学位论⽂作者完全了解学校有关保留、使⽤学位论⽂的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论⽂的复印件和电⼦版,允许论⽂被查阅和借阅。
本⼈授权⼤学可以将本学位论⽂的全部或部分内容编⼊有关数据库进⾏检索,可以采⽤影印、缩印或扫描等复制⼿段保存和汇编本学位论⽂。
涉密论⽂按学校规定处理。
作者签名:⽇期:年⽉⽇导师签名:⽇期:年⽉⽇注意事项1.设计(论⽂)的内容包括:1)封⾯(按教务处制定的标准封⾯格式制作)2)原创性声明3)中⽂摘要(300字左右)、关键词4)外⽂摘要、关键词5)⽬次页(附件不统⼀编⼊)6)论⽂主体部分:引⾔(或绪论)、正⽂、结论7)参考⽂献8)致谢9)附录(对论⽂⽀持必要时)2.论⽂字数要求:理⼯类设计(论⽂)正⽂字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),⽂科类论⽂正⽂字数不少于1.2万字。
温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文
温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文引言温室大棚作为一种重要的农业设施,在现代农业生产中扮演着重要角色。
为了提高温室环境的稳定性和作物的产量,监测和控制温室大棚的温湿度是必不可少的。
本文将介绍一种温室大棚温湿度监测系统的设计,旨在为农业生产提供有效的监测和控制手段。
系统需求分析在温室大棚的种植过程中,温度和湿度是两个重要的气候因素。
因此,本系统的设计需满足以下需求: - 实时监测温室大棚内的温度和湿度数据,并能通过互联网远程访问; - 提供可视化界面,以便农民能方便地观察温室大棚的环境变化; - 当温度或湿度超出预设范围时,能自动发送警报信息。
系统设计本系统主要由以下几个部分组成:温湿度传感器、单片机控制模块、Wi-Fi模块和远程访问平台。
温湿度传感器温湿度传感器是监测温室大棚内温湿度的核心部件。
常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等型号。
传感器将温度和湿度数据转换为数字信号,并提供接口供单片机模块读取。
单片机控制模块单片机控制模块负责与温湿度传感器的通信和数据处理。
它通过读取传感器的数据,并根据预设的阈值进行判断,以决定是否触发警报或发送数据到远程访问平台。
Wi-Fi模块为了实现远程访问和控制,本系统中将使用Wi-Fi模块连接到互联网。
Wi-Fi模块可以将单片机控制模块收集到的温湿度数据发送到远程访问平台,并接收远程控制命令。
远程访问平台远程访问平台是农民和温室大棚之间的桥梁,为农民提供了监测和控制温室大棚的接口。
农民可以通过平台查看温室大棚的温湿度数据、设置阈值和接收警报信息。
系统实施本系统将采用Arduino作为单片机控制模块,使用DHT11作为温湿度传感器,ESP8266作为Wi-Fi模块。
远程访问平台将使用云服务器和Web开发技术来实现。
Arduino编程Arduino编程主要包括与温湿度传感器的通信、数据处理和与Wi-Fi模块的通信。
通过编写相应的代码,将传感器数据转换为温度和湿度值,并将数据发送到远程服务器。
毕业设计农业大棚温湿度监控系统设计
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计资料设计(论文)题目:农业大棚温湿度监控系统监控系统设计系部:电子与通信工程系专业:通信工程学生姓名:班级:学号指导教师姓名:职称最终评定成绩长沙学院教务处二○一四年五月制目录第一部分设计说明书一、设计说明书第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计课题任务书二、本科毕业设计开题报告三、本科毕业设计中期报告四、毕业设计指导教师评阅表五、毕业设计评阅教师评阅表六、毕业设计答辩评审表2014届本科生毕业设计资料第一部分设计说明书(2014届)本科生毕业设计说明书基于单片机的粮库温度监控系统设计系部:电子与通信工程系专业:通信工程学生姓名:班级:学号指导教师姓名:职称最终评定成绩2014年5月长沙学院本科生毕业设计基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计系(部):电子与通信工程系专业:通信工程学号:学生姓名:指导教师:教授2014年5月摘要大棚技术在全国各个乡镇已经普及了,但是随着这些温室大棚的数量不断增加,对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要,特别是温湿度的监控。
本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统,更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。
本系统由三部分组成:第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室,主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度,并且在数码管显示。
第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上,这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度,这部分主要是有485通讯总线完成传输。
第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值,并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内,如果超出预设值就立即报警。
通过多次测试表明,系统各个部分功能正常,相互衔接良好,操作简单方便,大大提高了温室大棚的科学管理水平,可以减少劳动者的工作量,减少支出,提高大棚内产品的产量,增加劳动者的收入,提高国民生产值,具有很好的发展未来。
大棚仓库温湿度自动控制系统的毕业设计
系统的应用场景和意义
应用场景:大棚仓库温湿度自动控制系统适用于农业大棚、食品仓库、 药品存储等需要精确控制温湿度的场所。
意义:该系统能够提高存储物品的品质和延长保质期,降低因温湿度失 控而产生的损失,提高生产效益和安全性。
系统的基本组成和原理
温湿度传感器: 实时监测大棚 仓库内的温湿
度数据
控制器:根据 传感器数据自 动调节温湿度
大棚仓库温湿度自动控 制系统的毕业设计
汇报人:
目录
添加目录标题
01
大棚仓库温湿度自动控制 系统的概述
02
大棚仓库温湿度自动控制 系统的硬件设计
03
大棚仓库温湿度自动控制 系统的软件设计
04
大棚仓库温湿度自动控制 系统的测试与验证
05
大棚仓库温湿度自动控制 系统的应用前景与展望
06
添加章节标题
大棚仓库温湿度 自动控制系面布局:简洁明了,操作方便 温湿度显示:实时更新,准确显示 控制功能:一键操作,快速响应 报警功能:及时提醒,保障安全
大棚仓库温湿度 自动控制系统的 测试与验证
测试环境的搭建
测试场地:选择一个适合大棚仓库 温湿度自动控制系统的场地进行测 试
测试网络:确保测试场地内的网络 连接稳定,以便实时传输数据
系统的定义和功能
系统的定义:大棚仓库 温湿度自动控制系统是 一种通过自动化技术对 大棚仓库内的温湿度进 行监测、调节和控制的 系统。
系统的功能:大棚仓库温 湿度自动控制系统具有实 时监测、数据记录、异常 报警、自动调节等功能, 能够有效地保证大棚仓库 内的温湿度环境,提高农 作物的生长质量和产量。
性能优化建议: 根据测试结果, 提出针对性的优 化建议,提高系 统的性能表现
智能农业大棚控制系统毕业设计
毕业设计(论文)题目:智能农业大棚控制系统毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文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。
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作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
毕业论文——蔬菜大棚温湿度控制系统设计
毕业论文(设计)蔬菜大棚温湿度控制系统设计院系名称信息科学与工程系姓名学号专业电子信息工程指导教师年月摘要近些年,蔬菜大棚技术发展十分迅速,相关技术日益成熟,蔬菜大棚的数量也日益增加,研究蔬菜大棚可以提高蔬菜产量和质量,从而更好的为现代人服务;本文旨在设计出一套蔬菜大棚温湿度控制系统,代替人工,更好的控制蔬菜大棚内的温湿度,满足生产的需求。
本文基于物联网技术设计了一套蔬菜大棚温湿度控制系统;在系统中引入了nRF24L01技术组网和GSM通信技术,使用本系统,我们可以很方便的采集蔬菜大棚内的空气温湿度等环境参数,并通过LCD液晶显示器显示蔬菜大棚中的温湿度等环境参数,当系统出现异常时,可以通过GSM网络将警告信息发送给用户,此外,用户还可以通过按键控制湿度控制器和温度控制器调节蔬菜大棚环境参数。
本系统由一个主节点和多个从节点构成。
主要工作内容如下所示:1.主节点控制系统选择STM32F103ZET6单片机作为主控制器,主控制器连接nRF24L01无线模块、SIM808模块等外围设备;从节点控制系统选择STC89C52单片机作为控制器,控制器连接温湿度传感器和nRF24L01;2.一个主节点可以通过nRF24L01无线模块和多个从节点进行通信。
主节点控制系统中主控制器STM32FZET6外围连接SIM808模块,当系统出现故障的时候,将通过GSM网络自动向用户发送一条报警信息,以便用户能及时发现排除故障。
关键词:nRF24L01,STM32F103ZET6,STC89C52,SIM808模块IAbstractIn recent years, the development of vegetable greenhouse technology is very rapid, related technology matures, the number of greenhouses increasing, vegetable greenhouse is conducive to open our door to wisdom, improve the yield and quality of vegetables, so as to better serve for the modern people; the purpose of this paper is to design a set of vegetable greenhouse temperature and humidity control system, instead of manual, temperature and humidity better control of vegetable greenhouse, meet the demand of the production.This paper based on IOT technology to design a set of vegetable greenhouse temperature and humidity control system; nFR24L01 network technology and GSM communication technology is introduced in the system, the use of the system, we can easily collect greenhouse air humidity and other environmental parameters, and through the LCD liquid crystal display in vegetable greenhouse temperature and humidity etc. the environmental parameters, when the system is abnormal, the warning information can be sent to the user through the GSM network, in addition, users can also through the buttons to control the humidity controller and a temperature controller of greenhouse environment parameters.The system consists of a master node and multiple slave nodes. The main work is as follows:1.Master node control system selects STM32F103ZET6 MCU as the main controller, the main controller is connected with the nFR24L01 wireless module,SIM808 module and other peripheral equipment; from the choice of the STC89C52 as the controller node control system, the controller is connected with a temperature humidity sensor and nFR24L01;2.A master node can communicate via nFR24L01 wireless module and multiple slave nodes. The main control node main controller connected to the SIM808STM32FZET6 peripheral module in the system, when the system fails, will be automatically sent to the user through the GSM network an alarm information, so that users can find out fault.Key Word:nFR24L01, STM32F103ZET6, STC89C52, SIM808 ModuleII目录1 引言 (1)1.1.课题背景 (1)1.2.国内外研究现状 (1)1.2.1.国内现状分析 (1)1.2.2. 国外现状分析 (2)1.2.3. 研究状况总结 (3)1.3.本课题的研究内容 (3)2总体设计 (4)2.3蔬菜大棚温湿度控制系统核心技术 (6)2.3.1 nRF24L01组网技术 (6)2.3.2 GSM通信技术 (6)2.4本章小结 (6)3嵌入式系统设计 (7)3.1主节点控制系统设计 (7)3.1.1主控制器选择 (8)3.1.2主从节点间通信方式 (8)3.1.3 .LCD选型及电路设计 (10)3.2从节点控制系统设计 (13)3.2.1单片机选型和设计 (13)3.2.2传感器接口电路设计 (15)3.3本章小结 (16)4 结论 (45)参考文献 (45)致谢 (45)III1 引言1.1.课题背景蔬菜大棚技术在我国很早就已经发展起来了,并且已经趋于成熟,传统的蔬菜大棚技术全部采用人工的方式,其特点是使用竹子或钢筋的骨架结构,在其上面覆上保温塑料膜,如此一来,便就形成了一个密闭的温室空间。
基于PLC系统下的大棚温湿自动智能控制系统毕业设计论文
基于plc大棚温湿自动控制系统摘要:讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法,详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。
分布式的控制结构,使各子系统相对独立,管理与控制功能分开,易于实现群控化管理,提高了系统的可靠性,且易于扩展。
系统成本低廉,性能稳定,通用性好,符合中国国情,具有广泛的应用前景。
关键词:温室大棚;PLC;集散控制;温湿控制Title Design the agriculture temperature and humidity glasshouse control system with the programmable logic controllerAbstract:The method of distributed control system composed by PLC technology in glasshouse control is introduced in this paper. It gives a detailed introduction to the characteristics, constitutes,software and hardware design , real - time dynamic surveillance and communication of the system.The distributed control structure makes all sub - systems independent relatively , separates the management and control function , and easy to realize the swarm control management , greatly improves the reliability and expandable of the system. It has the characacters of low cost , stable function , wide adoptability , etc , which matches the conditions of China and has charming application foreground.Keywords:Glasshouse agriculture; PLC; Distributed control system;Swarm control management目录引言 (1)一研究背景 (1)1.2研究的目的及意义 (2)2 系统概述 (2)2.1系统设计任务 (2)2.2系统总体设计 (2)2.3 系统工作原理 (7)2.4 温湿度传感器 (8)3 系统硬件设计 (9)3.1 PLC简介 (9)3.2 总线简介 (9)3.3电磁阀的简介与安装 (10)3.4湿度传感器 (13)3.5温度传感器 (14)3.6 喷灌系统的设计 (15)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)图1 (25)1 引言1.1 研究背景我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。
温室大棚控制系统毕业设计
论文题目:温室大棚控制系统专业:测控技术与仪器本科生:(签名)指导教师:(签名)摘要温室种植在农业生产中占有越来越重要的地位,传统的温室种植自动化程度很低,基本是靠人工控制温湿度、光照的方式,既耗费人力又不精确,因此需要研制一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度、光照控制系统。
本课题研究的主要内容是利用单片机作为主控机,对温室内的温度、湿度和光照进行实时监测和控制,以满足温室内作物生长的环境要求。
通过数字式温度传感器DS18B20进行温度采集,电容式湿度传感器HS1100对湿度参数进行采集,模块GY-30对光照进行采集,单片机STC12C5A60S2对采集到的数据进行处理,由LCD12864对当前的温湿度值和光照值进行显示。
并实时判断温湿度、光照值是否满足设定的温湿度、光照范围,若超出设定范围,将及时启动报警装置进行报警,并采取相应的措施保证温室内温湿度、光照在合适的范围,初步实现了温室大棚的自动控制。
键关词:温室,温湿度,光照,单片机,监测,控制Subject: De sign of greenhouse control sy stemSpecialty: technology of measuring and controllingName: (Signature) _____Instructor: (Signature)ABSTRACTWith the rapid socio-economic development, people's living standard continues to improve, greenhouse cultivation plays an increasingly important role in agricultural production. The degree of automation of traditional greenhouse cultivation is very low, basically rely on manual control of temperature and humidity, light way, both labor-intensive and not precise temperature and humidity and light regulation measures showed greatly limitations. Therefore, we need a low cost, easy to use and accurate measurement of temperature and humidity, light control system.The main content of this research is to use microcontroller as the host computer, the temperature, humidity and light inside the greenhouse for real-time monitoring and control, in order to meet the environmental requirements of greenhouse crops. Temperature can be collected by digital temperature sensor DS18B20, capacitive humidity sensor HS1100 humidity parameters collection, illumination module GY-30 is collected by the microcontroller STC12C5A60S2 the collected data are processed by LCD12864 the current temperature and humidity values and display illumination values. And real-time to determine the temperature and humidity, light value is set to meet the temperature and humidity, light range, if beyond the set range, will promptly start the alarm device alarm, and take appropriate measures to ensure that the temperature and humidity inside the greenhouse, in a suitable range of light, the initial realization of automatic control greenhouse.KEY WORDS: greenhouse, temperature, humidity, light, single-chip, monitoring, control目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1选题的背景及目的 (2)1.2国内外研究现状 (2)1.3发展趋势 (3)1.4本系统主要研究内容 (4)第2章总体设计 (5)2.1设计要求 (5)2.2设计原则 (5)2.2.1可靠性高 (6)2.2.2操作维护方便 (6)2.2.3性价比高 (6)2.3硬件设计系统总体框图 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1主控模块 (7)3.1.1方案选择 (7)3.1.2 STC12C5A60S2单片机简介 (8)3.1.3单片机最小系统电路 (10)3.2显示模块 (11)3.2.1方案选择 (11)3.2.2 LCD12864简介 (11)3.2.3 LCD124显示电路 (13)3.3温度测量模块 (14)3.3.1温度定义 (14)3.3.2方案选择 (14)3.3.3 DS18B20的介绍 (14)3.3.4 DS18B20测温电路 (16)3.4湿度测量模块 (16)3.4.1湿度定义 (16)3.4.2 方案选择 (17)3.4.3 HS1101湿度传感器介绍 (17)3.4.4 HS1101测湿电路 (18)3.5光照测量模块 (21)3.5.1光照定义 (21)3.5.2方案选择 (21)3.5.3 GY-30模块介绍 (22)3.5.4 GY-30测光强电路 (22)3.6键盘模块 (23)3.6.1选择方案 (23)3.6.2 键盘电路 (23)3.7报警模块 (24)3.8温度控制模块 (25)3.9湿度控制模块 (26)3.10光照控制模块 (26)第4章系统软件设计 (29)4.1软件设计的整体思想 (29)4.2系统主程序 (29)4.3采集模块子程序 (30)4.3.1.温度采集模块子程序 (30)4.3.2湿度采集模块子程序 (31)4.3.3光照采集子程序 (32)4.4显示模块子程序 (33)4.5键盘模块子程序 (34)4.6报警和控制模块 (35)第5章系统调试和实验 (37)5.1 Altium Designer软件介绍 (37)5.2硬件调试 (37)5.3实验验证 (38)第6章总结 (41)致谢 (42)参考文献: (43)附录:电路原理图 (44)前言现代社会随着科技的发展尤其是农业科技的日新月异,使得人们能通过创造适合农作物生长的环境来改变其生长周期。
蔬菜大棚温湿度控制系统设计毕业设计
本科毕业设计题目蔬菜大棚温湿度控制系统的设计毕业设计(论文)任务书题目蔬菜大棚温湿度控制系统的设计专业电子科学与技术学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等一.主要内容:1.检测,选择温度和湿度环境参数进行监控。
2.硬件系统设计(1)温湿度采样系统;(2)单片机控制系统;(3)显示系统;(4)报警控制系统。
3. 软件系统设计(1)单片机系统初始化;(2)对传感器采集的数据信息进行分析,通过单片机控制温度和湿度;(3)显示模块以及报警控制模块。
二.基本要求:1 查阅相关书籍、资料,确定合理的方案。
2 详细叙述工作原理,以及各功能模块。
3 采用温湿度传感器测量大棚内温度以及湿度。
4 显示模块显示测量的温度和湿度数值。
三.主要参考资料:[1] 谭浩强.单片机课程设计[M].北京:清华大学出版社,1989[2] 张毅刚.单片机原理及接口技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1990[3] 郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].电子工业出版社,2009完成期限:指导教师签名:专业负责人签名:填表日期:毕业设计(论文)开题报告课题名称蔬菜大棚温湿度控制系统的设计课题来源教师拟定课题类型BY 指导教师学生姓名学号专业电子科学与技术开题报告内容:(调研资料的准备,设计的目的、要求、思路与预期成果;任务完成的阶段内容及时间安排;完成设计(论文)所具备的条件因素等。
)一、调研资料的准备1、了解选题背景:蔬菜的生长对于温湿度具有一定的要求,因此需要对环境的温度和湿度进行监测和控制。
随着科学技术的发展,也要求利用现代化仪器,更方便的测试蔬菜大棚内的温湿度以及控制系统,从而进一步提高蔬菜产量和数量。
2、查阅了相关书籍及参考资料(1)艾运阶. MCS_51单片机项目教程. 北京:北京理工大学出版社,2012(2)谭浩强. C语言程序设计(第三版) [M]. 北京:清华大学出版社,2005(3)程国钢,陈跃琴,崔荔蒙.51单片机典型模块开发查询手册. 北京:电子工业出版社,2012(4)白延敏. 51单片机典型系统开发实例精讲. 北京:电子工业出版社,2009 二、设计目的、要求为了更好的利用温室栽培这一高效技术,就必需运用科学的、先进的管理方法,用以对不同种类蔬菜生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。
蔬菜大棚温度控制系统设计毕业设计论文
毕业设计(论文)题目:蔬菜大棚温度控制系统设计摘要蔬菜大棚温度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS373、A/D转换器0809、、温度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成,实现对蔬菜大棚温度的检测与控制,从而有效提高蔬菜的产量。
文中提出了具体设计方案,讨论了蔬菜大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理,进行了可行性论证。
给出了电路图和程序流程图并附有源程序。
由于利用了单片机及数字控制系统的优点,系统的各方面性能得到了显著的提高。
关键词:温度传感器快速检测 A/D转换器 LED显示器报警电路固态继电器;目录摘要 ....................................................................................................................................................................... I I 目录 (III)1 概述 (1)2 蔬菜大棚的系统设计 (2)2.1 控制系统整体结构 (2)2.2 系统的工作原理 (2)3.蔬菜大棚系统的硬件设计 (3)3.1 系统主控制器部分设计 (3)3.1.1 AT89C51的工作原理 (3)3.1.2 AT89C51的复位电路 (4)3.1.3 AT89C51的引脚功能 (4)3.2 数据存储器的扩展 (7)3.3 LED显示器 (10)3.4 A/D转换接口 (11)3.4.1 A/D转换器的基本工作原理及器件简介 (11)3.4.2 ADC0809与AT89C51单片机的接口设计 (13)3.5 单总线数字温度传感器DS1820 (15)3.5.1DS1820 的主要特性 (15)3.5.2DS1820的工作原理 (15)4 系统的软件设计 (16)4.1 设计方法 (16)4.2 主程序的分析与说明 (16)5 系统实验应用 (17)5.1实验蔬菜大棚简介 (17)5.1.1实验大棚结构特点 (17)5.1.2实验大棚内温度特点 (17)5.2温度传感器测试实验 (18)5.3显示及报警实验 (19)结论 (20)参考文献 (22)1 概述想要长出好的蔬菜,蔬菜大棚的温度控制是非常重要的,温室环境测控,即根据植物生长发育的需要,自动调节温室内环境条件的总称。
温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计(论文)
温室大棚温湿度测控系统设计[摘要]随着计算机应用技术的发展,用计算机控制的方面也涉及到各个领域,其中在塑料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。
这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用,它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害,而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育,从而可以促进作物健康生长,抑制微生物的危害,提高产量,增加经济效益。
本设计由AT89S52单片机,温度检测电路,湿度检测电路,控制系统,报警电路,采用LCD12864作为显示电路组成;温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息,将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路,当棚内温度在设定范围内时,单片机不对风扇或电炉发出动作,实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控,并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理,使大棚环境得到了良好的控制。
该设计还具有对温度和湿度的显示功能,对大棚内环境温度和湿度的预设功能。
[关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统Design in Greenhouse Temperature and HumidityMonitoring SystemXXTutor: xxxAbstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control.The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default.Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
大棚温湿度自动控制系统设计 毕业设计
大棚温湿度自动控制系统设计摘要:本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统,采用SHT10作为温湿度传感器,LCD1602液晶屏进行显示。
SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信,由于它高度集成,已经包括A/D转换电路,所以使用方便,而且准确、耐用。
LCD1602能够分两行显示数据,第一行显示温度,第二行显示湿度。
这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度,将其显示在液晶屏LCD1602上,同时将其与设定值进行对比,如果超出上下限,将进行报警并启动温湿度调节设备。
此外,还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。
通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真,证明了该系统的可行性。
关键词:STC89C52RC,SHT10,I2C总线,独立式键盘,温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (3)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (4)2.4 方案论证 (5)2.5 方案选择 (5)3 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2 液晶显示模块 (8)3.1.3 温湿度传感器模块 (8)3.1.4 报警电路的设计 (9)3.1.5 输出电路设计 (10)3.1.6 电源的设计 (12)3.1.7 按键电路设计 (13)3.1.8 串口通信电路 (14)3.2 元件清单 (15)3.3 关键器件的介绍 (17)3.3.1 STC89C52RC (17)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (19)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计的总体结构 (22)4.2 主要模块的设计流程框图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 SHT10子程序流程图 (25)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (27)4.2.4 输出控制子程序流程图 (28)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (29)4.3 软件设计所用工具 (31)4.3.1 Keil uVision4 (31)4.3.2 Proteus (31)5 系统调试 (32)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (32)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (33)6 结论 (36)6.1 系统的功能 (36)6.2 系统的指标参数 (36)6.3 系统功能分析 (36)7 总结与体会 (38)8 致谢 (39)9 参考文献 (40)附录1 系统的电路原理图 (41)附录2 系统仿真总图 (42)附录3 系统实物照片 (43)附录4 系统源程序 (44)附录5 英文参考资料 (46)1 中文翻译 (46)2 英文原文 (49)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式,与传统农业生产方式相比具有很大的优点。
蔬菜大棚温湿度的控制系统毕业设计2
时间:2010年9月27日 至2010 年 11 月23日共 8周
所属系部:电子工程系
学生姓名:XXX学 号:XXXX
专业:XX智能化工程技术
指导单位或教研室:楼宇教研室
指导教师:XXXXX职 称:XXXXX
毕 业 设 计(论 文)
论文题目:蔬菜大棚温湿度控制系统毕业设计
所属系部:电子工程系
指导教师:职 称:副教授
学XXXXXX学院
毕业设计(论文)任务书
题目:蔬菜大棚温湿度控制系统设计
任务与要求:
1、了解大棚蔬菜对环境温度要求的生长习性,温度不合适会造成哪些影响和危害;注意不同种类的蔬菜对温度要求各不相同。
This thesis mainly elaborated based on AT89C51 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main circuit design and software design, etc. This system USES AT89C51 single chip microcomputer as controller, SHT10 as temperature and humidity data acquisition system, may to the actuator directives realize trellis temperature and humidity parameters adjustment, has the upper and lower level computer directly set temperature range, temperature and humidity real-time display, and other functions. PC usingDelphisoftware to compile, user friendly interface, easy operation, can according to shed tomato growth situation blazoned with simple, direct simulations of crop growth, thus easy to draw the most suitable for crop growth of temperature and humidity value.
温室大棚温湿度智能控制系统的设计
题目:温室大棚温湿度智能控制系统的设计姓名:学号:系别:物理与电子工程系专业:电子信息工程年级班级:指导教师:毕业论文(设计)作者声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定,同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。
同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编;同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。
本毕业论文内容不涉及国家机密。
论文题目:温室大棚温湿度智能控制系统的设计作者单位:作者签名:年月日目录摘要 (2)引言 (2)1.系统方案设计 (2)1.1本系统的主要功能 (2)1.2系统的组成和工作原理 (2)1.3系统设计 (3)2.硬件电路的设计 (4)2.1系统器件选择 (4)2.2主控制电路 (6)2.3温湿度检测电路 (7)2.4液晶显示电路 (8)2.5温湿度报警电路 (8)2.6按键设置电路 (9)2.7控制电路 (10)3.软件设计 (11)3.1主程序模块 (11)3.2主要模块流程设计 (11)4.系统调试 (13)4.1系统硬件调试 (13)4.2系统软件调试 (14)5.结束语 (15)参考文献 (15)附录 (17)致谢 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
温室大棚温湿度智能控制系统的设计摘要:鉴于目前温室大棚耗费人力资源多的缺点,设计了基于单片机的温室智能控制系统。
该系统对温室环境中的温度、湿度进行检测,并按照作物的需要自动进行通风、浇灌、加热、散热。
系统的核心是由AT89S52单片机控制,通过温湿度传感器DHT11对外部环境数据进行采集,并用LCD实时显示,以及蜂鸣器报警等,使得用户能够更方便地进行定时的温湿度控制。
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1.1課題背景及研究意義
中國農業的發展必須走現代化農業這條道路,隨著國民經濟的迅速增長,農業的研究和應用技術越來越受到重視,特別是溫室大棚已經成為高效農業的一個重要組成部分。現代化農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測和控制。例如:空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在農業種植問題中,溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關,進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證,通過對監測數據的分析,結合作物生長發育規律,控制環境條件,使作物達到優質、高產、高效的栽培目的。以蔬菜大棚為代表的現代農業設施在現代化農業生產中發揮著巨大的作用。大棚內的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數,直接關係到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設施己經發展到比較完備的程度,並形成了一定的標準,但是價格非常昂貴,缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟體。而當今大多數對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都採用人工管理,這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由於測控不及時等弊端,容易造成不可彌補的損失,結果不但大大增加了成本,浪費了人力資源,而且很難達到預期的效果。因此,為了實現高效農業生產的科學化並提高農業研究的準確性,推動我國農業的發展,必須大力發展農業設施與相應的農業工程,科學合理地調節大棚內溫度、濕度以及二氧化碳的含量,使大棚內形成有利於蔬菜、水果生長的環境,是大棚蔬菜和水果早熟、優質高效益的重要環節。目前,隨著蔬菜大棚的迅速增多,人們對其性能要求也越來越高,特別是為了提高生產效率,對大棚的自動化程度要求也越來越高。由於單片機及各種電子器件性價比的迅速提高,使得這種要求變為可能。當前農業溫室大棚大多是中小規模,要在大棚內引人自動化控制系統,改變全部人工管理的方式,就要考慮系統的成本,因此,針對這種狀況,結合郊區農戶的需要,設計了一套低成本的溫濕度自動控制系統。該系統採用感測器技術和單片機相結合,由上位機和下位機構成,採用RS232介面進行通訊,實現溫室大棚自動化控制。
1.2國內外溫室控制技術發展概況
溫室是一種可以改變植物生長環境、為植物生長創造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣氣候對其影響的場所。它以採光覆蓋材料作為全部或部分結構材料,可在冬季或其他不適宜露地植物生長的季節栽培植物。溫室生產以達到調節產期,促進生長發育,防治病蟲害及提高品質、產量等為目的。而溫室設施的關鍵技術是環境控制,該技術的最終目標是提高控制與作業精度。
1.3選題的目的和意義
溫室是農業大棚植物栽培生產中必不可少的設施之一,不同種類的植物對溫度及濕度等生長所需條件的要求也不盡相同,為它們提供一個更適宜其生長的封閉的、良好的生存環境,以提早或延遲花期,最終將會給我們帶來巨大的經濟效益。隨著現代科技的發展,電子電腦已用於控制溫室環境。該系統可自動控制加熱、降溫、通風。溫室環境自動化控制系統在大型現代化溫室的利用,是設施栽培高新技術的體現。我國的農業工程科技人員在吸收發達國家高科技溫室生產技術的基礎上,進行了溫室中溫度、濕度和CO2等單項環境因數控制技術的研究,並逐步推出適宜我國經濟發展水準又能滿足不同生態氣候條件需要的溫室產品。從而就可以利用電腦控制水、肥和溫室小氣候,自動調溫、調濕、調光,而且結構非常先進,促進了工廠化農業的大發展。
國外對溫室環境控制技術研究較早,始於20世紀70年代。先是採用模擬式的組合儀錶,採集現場資訊並進行指示、記錄和控制。80年代末出現了分佈式控制系統。目前正開發和研製電腦數據採集控制系統的多因數綜合控制系統。現在世界各國的溫室控制技術發展很快,一些國家在實現自動化的基礎上正向著完全自動化、無人化的方向發展。
國內溫室測控技術研究狀況,以集散控制系統和國內溫室測控技術為主,從80年代開始,我國的農業工程科技人員在吸收發達國家高科技溫室生產技術的基礎上,進行了溫室中溫度、濕度和CO2等單項環境因數控制技術的研究,並逐步推出適宜我國經濟發展水準又能滿足不同生態氣候條件需要的溫室產品。
20世紀90年代初期,中國農業科學院農業氣象研究所和蔬菜花卉研究所,研製開發了溫室控制與管理系統,並採用Visual Basic開發了基於windows操作系統的控制軟體。90年代中後期,江蘇理工大學毛罕平等研製開發了溫室軟硬體控制系統,能對營養液系統、溫度、光照、CO2,施肥等進行綜合控制,是目前國產化溫室電腦控制系統較為典型的研究成果。可以看出我國溫室設施電腦應用與研究,在總體上正從消化吸收、簡單應用階段向實用化、綜合性應用階段過渡和發展。這些無疑對我國的溫室發展起了積極的作用,但是與國外先進水準相比仍有一定的差距。
中國農業的發展必須走現代化農業這條道路,隨著國民經濟的迅速增長,農業的研究和應用技術越來越受到重視,特別是溫室大棚已經成為高效農業的一個重要組成部分。現代化農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測和控制。例如:空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在農業種植問題中,溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關,進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證,通過對監測數據的分析,結合作物生長發育規律,控制環境條件,使作物達到優質、高產、高效的栽培目的。以蔬菜大棚為代表的現代農業設施在現代化農業生產中發揮著巨大的作用。大棚內的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數,直接關係到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設施己經發展到比較完備的程度,並形成了一定的標準,但是價格非常昂貴,缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟體。而當今大多數對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都採用人工管理,這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由於測控不及時等弊端,容易造成不可彌補的損失,結果不但大大增加了成本,浪費了人力資源,而且很難達到預期的效果。因此,為了實現高效農業生產的科學化並提高農業研究的準確性,推動我國農業的發展,必須大力發展農業設施與相應的農業工程,科學合理地調節大棚內溫度、濕度以及二Байду номын сангаас化碳的含量,使大棚內形成有利於蔬菜、水果生長的環境,是大棚蔬菜和水果早熟、優質、高效益的重要環節。