基于单片机的温室大棚智能监控系统设计
基于STM32单片机的温室大棚监控系统开发
引言
随着现代农业的发展，温室大棚在农业生产中发挥着越来越重要的作用。温室 大棚能够提供适宜的土壤和气候条件，使得农作物可以在不同的季节正常生长。 然而，温室大棚的环境条件对农作物的生长有着至关重要的影响。为了确保农 作物的高产和优质，需要对温室大棚的环境进行智能控制，包括温度、湿度、 光照等因素。
3.实用性：系统的设计和实现均考虑到实际应用场景，使得操作简单便捷。系 统的能耗较低，适于在电池供电条件下长时间运行。
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关键词：
1、STM32单片机：STM32系列单片机是意法半导体公司推出的一款基于ARM Cortex-M内核的32位单片机，具有高性能、低功耗、易于开发等特点。
2、温室大棚：温室大棚是一种用于农业生产的高效设施，可以为农作物提供 适宜的生长环境，通过控制光照、温度、湿度等因素，提高农作物的产量和品 质。
2、传感器选择：传感器是监控系统的核心部件，直接影响着数据的准确性和 系统的稳定性。温室内需要监测的温度、湿度、光照等参数，选择相应的传感 器进行数据采集。
3、电路设计：电路设计是系统开发的重要环节，需要考虑各模块之间的接口 和连接方式，保证系统的稳定性和可靠性。
程序开发：
1、初始化程序：初始化程序主要用于配置STM32单片机的引脚、时钟等基本 参数，以及初始化传感器等外设。
基于STM32单片机的温室大棚监控系统 开发
基本内容
随着现代农业的发展，温室大棚在农业生产中发挥着越来越重要的作用。为了 提高温室大棚的产量和效益，监控系统的应用逐渐成为一种趋势。本次演示将 围绕基于STM32单片机的温室大棚监控系统开发，介绍该系统的背景、意义、 关键词、系统设计、程序开发、系统调试、系统应用和结论。
2、用户反馈：用户反馈是评价系统优劣的重要标准。在实际应用中，用户对 温室大棚监控系统的稳定性、可靠性、实用性等方面给出了较高的评价。例如， 有用户反映该系统能够根据环境参数自动调节温室设备，大大减轻了他们的劳 动强度。
基于单片机的智能温室控制系统设计
基于单片机的智能温室控制系统设计随着科技的发展和人类对生活品质的追求，农业领域对智能温室控制系统的需求也日益增加。
这种控制系统能够提供更精确的环境控制，提高作物产量和质量，降低能源消耗，并实现农业生产的自动化和智能化。
本文将探讨基于单片机的智能温室控制系统设计的可能性。
一、系统需求分析智能温室控制系统需要监控和调节温室内的环境因素，包括温度、湿度、光照、CO2浓度等。
单片机作为一种微型计算机，具有体积小、价格低、可靠性高等优点，适合用于构建智能温室控制系统。
二、硬件设计1、单片机选择：根据实际需求，选择合适的单片机作为主控芯片。
例如，STM32单片机具有丰富的外设和强大的处理能力，适合用于构建复杂的控制系统。
2、传感器模块：选择合适的传感器来监测温室内的环境因素。
例如，温度传感器可以监测温室内的温度，湿度传感器可以监测温室内的湿度。
3、执行器模块：根据控制需要，选择适当的执行器来调节温室环境。
例如，电动阀可以调节温室内的温度，水泵可以调节温室内的湿度。
4、人机界面：设计合适的人机界面，以便用户可以直观地查看和控制温室环境。
三、软件设计1、算法设计：根据控制需要，设计合适的控制算法来控制执行器的动作。
例如，模糊控制算法可以用于温度控制，以实现更精确的温度调节。
2、程序编写：使用合适的编程语言编写程序，实现控制算法和控制逻辑。
3、数据处理：通过数据分析处理模块对传感器数据进行处理分析，为控制算法提供准确的环境数据输入。
四、系统测试与优化1、硬件测试：对硬件电路进行测试，确保传感器、执行器和人机界面等设备能够正常工作。
2、软件测试：在硬件测试通过后，进行软件测试，确保软件程序能够正常运行并实现预期的控制效果。
3、系统优化：根据测试结果，对系统进行优化和改进，以提高系统的性能和稳定性。
4、用户反馈：收集用户反馈意见，对系统进行进一步优化和改进，以满足用户需求。
五、结论基于单片机的智能温室控制系统设计具有较高的实用价值和广泛的应用前景。
基于单片机的温室大棚监测系统的设计_概述说明
基于单片机的温室大棚监测系统的设计概述说明1. 引言1.1 概述温室大棚是指通过建立一个人工环境，用于培植和保护作物的设施。
随着社会技术的发展，越来越多的农业生产使用了温室大棚来提高作物的生长和产量。
而温室大棚监测系统则是一种采用单片机技术设计的系统，旨在实现对温室内各项指标的实时检测与控制。
通过监测温度、光照强度等关键参数，并根据需求实施相应的控制手段，可以为种植者提供全天候、精确化的管理信息，并有效提高作物的生长质量和产量。
1.2 文章结构本文将首先介绍文章的整体结构，包括各个章节的内容安排。
接着将分别详细阐述温室大棚监测系统设计中涉及到的单片机选择与介绍、温度监测与控制功能设计以及光照强度检测与反馈设计等方面内容。
在此基础上，我们还将深入讨论系统硬件组成与连接方法，包括温度传感器接口设计与实现、光照强度传感器接口设计与实现以及数据传输和通信模块选型与设计。
而在程序算法与逻辑控制设计方面，将详细描述温度监测程序算法及控制逻辑设计原理、光照强度检测程序算法及控制逻辑设计原理，以及数据处理和显示程序设计方法的选择与实现等内容。
最后，我们将给出结论与展望部分，总结评价本次设计成果，并提出存在的问题分析及改进方向建议。
同时，还将展望未来发展趋势和应用前景，并提出相应的分析和预测。
1.3 目的本文的主要目的是介绍基于单片机的温室大棚监测系统的设计原理和方法。
通过该系统的搭建和实施，可以帮助农民更好地管理温室大棚内环境，提高作物生长效果并增加产量。
同时，本文还旨在通过研究单片机技术在温室大棚监测系统中的应用，探索其在农业生产中的潜力和前景。
在发展趋势展望中，我们也将对未来可能涌现出的新技术和创新进行一定程度上的推断和预测。
2. 温室大棚监测系统设计：温室大棚监测系统是一种基于单片机的智能化系统，旨在实现对温室大棚环境参数的实时监测与控制。
本部分将详细介绍该系统的设计方案。
2.1 单片机选择与介绍：在温室大棚监测系统中，单片机扮演了核心的角色。
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随着农业技术的不断发展，种植业的发展也逐渐趋向智能化。
基于单片机的农业大棚智能监控网络系统是一种新型的智能化农业监控和管理技术。
本文设计了一种基于单片机的农业大棚智能监控网络系统，可以实时监控大棚内的温度、湿度、光照、土壤湿度以及二氧化碳浓度等环境指标，对于农户管理大棚具有十分重要的意义。
一、系统组成（1）数据采集: 传感器采集温度、湿度、光照、土壤湿度以及二氧化碳浓度等数据，并通过模拟信号将数据传输给单片机。
（2）数据处理：单片机通过AD转换将信号转换成数字信号，并将数据保存在存储器中，对数据进行存储、处理和显示。
（3）数据显示：通过液晶显示器向用户展示环境指标数据，提供实时温度、湿度等数据展示，以及历史数据查询。
（4）网络通信：通过无线路由器将数据传输给云端，用户可以根据需要通过云端进行远程监控和操作，或是收到自动推送的通知。
二、系统原理数据采集：通过传感器采集环境指标数据，包括温度、湿度、光照、土壤湿度以及二氧化碳浓度等。
数据采集模块选用质量较高的DS18B20传感器、土壤湿度传感器和光照强度传感器、MQ135二氧化碳传感器，保证数据的准确性和可靠性。
数据处理：通过单片机对数据进行处理，将信号转换成数字信号。
我们选用的是STC12C5A60S2芯片作为单片机，具有较高的性价比和可靠性，同时具有较小的体积和低功耗。
数据显示：液晶显示屏采用能够显示中文的1602A型液晶显示器，可显示当前环境指标和历史数据等信息，便于用户实时监控和查询数据。
网络通信：由于大棚内部环境数据的更新速度较快，需要定时传输数据到云端以实现远程控制和数据存储，因此我们通过WiFi模块ESP8266实现数据与云端的通信。
通过无线网络与云端进行通信，不仅能够实时监控环境数据，而且还能根据不同的需求进行远程控制，同时还能实现大棚数据的云存储。
三、系统实现（1）数据采集我们选用DS18B20传感器、LDR光敏电阻、DHT11温湿度传感器、波特电位器土壤湿度传感器和MQ135二氧化碳传感器等数字传感器对大棚内气氛质量进行监测，由于传感器的数据类型不同，我们选用触点式开关来进行数据类型的选择。
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随着科技的不断进步，传统的农业生产方式正在逐渐被现代化的农业智能化技术所取代。
农业大棚作为现代农业生产的重要环节之一，智能监控网络系统的设计成为农业大棚管理和生产的必要组成部分。
本文将基于单片机的农业大棚智能监控网络系统的设计进行详细阐述。
该系统的设计理念是通过传感器对农业大棚内的环境参数进行实时监测和数据采集，然后通过单片机对采集到的数据进行处理和分析，并将结果发送至监控中心进行远程监控和控制。
系统的设计主要包括以下几个方面。
第一，传感器选择。
根据农业大棚内不同的环境要素，选择合适的传感器用于监测温度、湿度、光照、土壤湿度等参数。
传感器的选择要考虑到其测量范围、精度和稳定性等指标，确保采集到的数据准确可靠。
第二，数据采集与传输。
通过单片机对传感器采集到的数据进行处理和分析，并将结果发送至监控中心进行展示和储存。
数据采集可以采用模拟输入方式，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，并通过串口或无线方式将数据传输至监控中心。
环境控制。
通过单片机对采集到的数据进行实时分析和判断，然后控制相应的执行器进行环境调节。
根据温度传感器的数据，控制风扇的启停来调节大棚内的温度；根据土壤湿度传感器的数据，控制灌溉系统的开关来调节大棚内的湿度。
第四，远程监控与控制。
通过网络通信方式，将农业大棚内的监测数据传输至监控中心进行实时监控，并可以通过监控中心对环境进行远程控制。
监控中心可以通过云平台进行数据存储和管理，提供数据查询和报警功能。
基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计主要包括传感器选择、数据采集与传输、环境控制和远程监控与控制等方面。
该系统可以实时监测和控制农业大棚的环境参数，提高生产效率和质量，减少人力成本和资源浪费，是农业大棚管理和生产的重要工具。
基于单片机温室大棚智能监测系统设计
第4脚：RS是寄存器选择端口，高电平是数据寄存器的选择，低电平是指令寄存器的选择。
第5脚：R/W为读写数据线，高电平为读操作，低电平为写操作。假如RS和R/W同一时间均是低电平，便可以写入指令或者显示地址。
图2-3单片机AT89C51的时钟电路图
1.5复位电路设计
单片机的初始化运作是复位，在RST复位端上外加两个机器周期可使单片机复位。复位电路通常采用两种方式自动复位和复位按钮。电源由电容C添加到复位端短的高电平信号，信号逐渐下降与VCC电容C充电时间RST充电过程，在这一高度的持续时间取决于电容C。因此，为了保证系统能够可靠地复位，在EST引脚高水平必须保持足够长的时间。有两种类型的复位方式，手动按钮和水平脉冲复位。复位电路如图2-4所示
3.调研的目的
在工业设计、农业生产、国防安全等行业，环境参数的监测都有着非常广泛的实际应用。因为使用的环境不同、采集的参数不同，其系统设计也有着很大不同。在现代实际生活和发展中这一系统的应用十分广泛，温度和湿度是室温大棚环境检测系统中两个举足轻重的显示和判断指标，需要对温度和湿度进行定期的抽样检测和分析，从而采用合理的方法进行应对。
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)
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随着科技的发展和人工智能的应用，农业大棚智能监控系统已经成为农业生产中不可或缺的一部分。
这个系统可以帮助农民监测植物生长环境的各种参数，辅助农民进行农作物的及时管理和调控，提高生产效率和质量。
在这篇文章中，我们将介绍一个基于单片机的农业大棚智能监控网络系统的设计，以及它的工作原理和应用前景。
一、系统设计概述1）系统功能基于单片机的农业大棚智能监控网络系统通常包括环境监测模块、数据传输模块、数据处理模块和用户界面模块。
系统的功能主要包括：- 监测大棚内温度、湿度、光照等环境参数；- 基于传感器数据，实时分析大棚内环境的变化；- 控制通风、灌溉等设备，实现远程操控；- 数据传输和存储，实现数据的远程监控和管理；- 用户界面的设计，便于农民远程监控和管理。
2）系统组成系统主要由传感器、单片机、无线通信模块、执行器等组成。
传感器用于采集环境参数数据，单片机负责数据处理和控制，无线通信模块用于数据传输和远程控制，执行器用于执行控制指令。
3）系统优势相比传统的农业生产方式，基于单片机的农业大棚智能监控网络系统具有以下优势： - 实时监测：可以实时监测大棚内的环境参数，及时发现和解决问题；- 远程控制：农民可以通过手机或电脑远程控制大棚内的设备，方便灵活；- 数据分析：系统可以通过数据分析，为农民提供决策参考；- 节约成本：降低人工成本和资源浪费，提高生产效率和质量。
二、系统工作原理1）传感器采集数据传感器负责采集大棚内的环境参数数据，包括温度、湿度、光照等。
不同类型的传感器可以满足不同的监测需求，比如温湿度传感器、光照传感器等。
2）单片机数据处理单片机负责接收传感器采集的数据，并进行处理和分析。
单片机可以根据预设的环境参数范围，判断当前环境是否符合要求，如果不符合要求，可以发出报警或控制指令。
3）无线通信模块传输数据单片机处理后的数据通过无线通信模块传输到远程监控中心或用户手机、电脑上。
《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 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。
随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加，智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。
当前，传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求，而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。
传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制，往往无法实时监测温室内外环境的变化，导致温室作物生长过程中出现问题。
设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。
通过引入单片机技术和传感器技术，智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制，如温度、湿度、光照等。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制，为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。
研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。
通过研究，旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度，提升温室作物的生产效率和质量。
具体目的包括：1. 设计一套智能温室大棚系统，实现温室环境监测、控制和调节功能，实现对作物生长环境的精细化管控；2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法，确保系统的稳定性和可靠性；3. 开发相应的软件模块，实现对温室大棚的智能控制，包括自动化灌溉、通风、照明等功能；4. 测试系统的性能，评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性；5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段，推动农业现代化发展，提升粮食生产能力和质量。
1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面：智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。
通过智能温室大棚系统，我们可以实现精确的环境控制，包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节，从而为作物提供更适宜的生长环境。
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一、引言随着人们生活水平的不断提高，对蔬菜、花卉等特殊植物栽培需求也逐渐增加。
而传统的温室大棚设施已经无法满足人们对于高产、高效、高品质和节能环保的需求。
设计一个基于单片机的智能温室大棚系统，可以实现对温室环境参数的监测、控制和自动化管理，提高植物种植的生产效率和品质，达到节能环保的目的，对于现代农业发展具有重要意义。
二、系统设计1.硬件设计（1）传感器模块：包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器和CO2浓度传感器等，用于监测温室内的环境参数。
（2）执行器模块：包括温度控制装置、湿度控制装置、光照调节装置和灌溉装置等，用于对温室内的环境参数进行调节和控制。
（3）显示与通信模块：包括LCD显示屏和WiFi模块，用于显示温室内环境参数和进行远程控制。
三、系统实现1.传感器模块的选择与接入根据系统设计的要求，选择合适的温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器和CO2浓度传感器，并将它们与单片机进行连接和接入。
3.数据采集与控制逻辑的实现通过单片机对传感器模块采集的环境参数进行处理和分析，实现温室内环境参数的实时监测和显示，并根据预设的参数进行自动控制。
4.远程控制与通信功能的实现通过WiFi模块实现温室系统与手机、电脑等终端设备的连接，实现远程监控和控制。
四、系统应用1.环境参数实时监测与显示用户可以通过LCD显示屏了解到温室内的温度、湿度、光照、土壤湿度和CO2浓度等环境参数的实时变化情况。
五、系统优势1.节能环保智能温室大棚系统可以根据植物的生长需求，合理利用光照、水分和二氧化碳等资源，减少能源和水资源的浪费，实现节能环保。
2.提高生产效率和品质智能温室大棚系统可以实现对温室内环境参数的精准控制，提高植物种植的生产效率和品质。
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、引言随着社会的不断发展，农业生产方式也在不断升级，智能化农业大棚逐渐成为未来农业的发展方向。
而要让农业大棚实现智能化，一个关键的技术就是智能监控系统。
本文就基于单片机的农业大棚智能监控网络系统进行了设计和研究。
二、系统需求分析1.功能需求：农业大棚智能监控系统需要实时监测大棚内部的温度、湿度、光照等环境参数，并实现对这些参数的自动控制。
同时还需要实现对大棚内部作物生长的监测和管理。
2.性能需求：系统需要高稳定性和可靠性，能够长时间稳定运行而不发生故障。
同时需要具备良好的实时性和准确性，能够及时响应环境变化和用户的指令。
3.安全需求：系统需要具备一定的安全性，保证农业大棚和农作物的安全，同时需要保护系统不受到恶意攻击和病毒侵害。
4.扩展性需求：系统需要具备一定的扩展性，能够方便的添加和扩展新的功能模块，并且能够方便的与其他系统进行联网。
三、系统设计1.硬件设计：系统的主要硬件部分采用了一块具有高性能的单片机作为主控制器，该单片机具备丰富的通用输入输出接口，能够方便的连接各种传感器和执行器。
同时在系统中还设计了一块用于通信的WiFi模块，用于实现系统与外部网络的连接。
2.软件设计：系统的软件部分主要包括嵌入式软件和上位机软件两部分。
嵌入式软件是系统的核心部分，它负责实时采集传感器数据，控制执行器，实现对环境参数的监测和控制；上位机软件是系统的外部操作界面，用户可以通过上位机软件对大棚进行远程监控和控制。
3.传感器与执行器：系统中采用了温度传感器、湿度传感器和光照传感器对大棚内部的环境参数进行实时监测，并通过风机、液体泵等执行器实现对环境参数的自动调节。
4.通信模块：系统中使用WiFi模块实现了与外部网络的连接，通过这个模块，系统可以将实时采集的数据上传至服务器，并且用户可以通过手机或电脑随时随地对大棚进行监控和控制。
四、系统实现1.硬件实现：根据系统设计，我们选择了一款性能较好的单片机作为系统的主控制器，同时选择了适合的传感器和执行器，并进行了硬件的连接和布局。
《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。
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随着农业现代化的发展，大棚种植已经成为我国农业的重要组成部分。
为了提高大棚种植的生产效率以及产品质量，人们开始引入先进的技术来实现大棚的智能化管理。
本文将讨论基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计，通过单片机技术实现大棚环境监测、自动控制和数据远程传输，以实现对大棚环境的实时监控和精准管理。
一、系统设计概述随着信息技术的不断发展，农业大棚监控系统已经不再局限于传统的人工管理和简单的自动控制，而是向智能化、网络化、自动化方向迈进。
基于单片机的农业大棚智能监控网络系统设计就是要利用单片机技术，结合传感器、执行器和通信技术，构建一个完整的大棚智能监控网络系统，实现对大棚环境的实时监测和精准控制。
二、系统组成1. 硬件组成（1）传感器部分：包括温湿度传感器、光照传感器和土壤湿度传感器等，用于监测大棚内的温度、湿度、光照强度和土壤湿度等环境参数。
（2）执行器部分：包括风扇、加热器、灌溉装置等，用于对大棚内环境进行控制调节，使大棚内的环境参数保持在适宜的范围内。
（3）单片机部分：作为系统的核心控制器，负责采集传感器信息、控制执行器动作，并通过通信模块与上位机进行数据传输。
2. 软件组成（1）嵌入式控制软件：主要负责单片机的程序设计，实现对传感器和执行器的控制和数据处理。
（2）上位机监控软件：用于实时监测大棚环境参数、远程控制大棚内设备，并对数据进行分析和记录。
三、系统工作流程1. 数据采集：系统通过温湿度传感器、光照传感器和土壤湿度传感器等传感器实时监测大棚内的环境参数，并将采集到的数据传输给单片机处理。
2. 数据处理：单片机对传感器采集到的环境参数进行处理和分析，根据预设的阈值和控制策略，判断大棚内的环境是否需要调节。
3. 自动控制：如果发现大棚内的环境参数超出了预设的范围，单片机将控制执行器动作，调节大棚内的环境参数，使其恢复到适宜的范围内。
4. 数据传输：单片机通过通信模块将实时监测的环境数据和控制结果传输给上位机，实现对大棚环境的远程监控和控制。
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要求越来越高，智能温室大棚系统的设计与实现变得越来越重要。
本文将介绍基于单片机的智能温室大棚系统的设计与实现。
一、系统的功能需求智能温室大棚系统在设计之初需要明确系统的功能需求，主要包括以下几个方面：1. 自动控制温度和湿度，保持适宜的生长环境；2. 监测土壤湿度，为植物提供适量的水分；3. 控制灌溉系统，实现自动灌溉；4. 监测环境光照强度，及时调节遮阳设备；5. 实现远程监控和控制，方便用户对温室大棚的管理。
二、系统的硬件设计1. 单片机选择本系统采用了Arduino单片机作为控制核心，因为Arduino具有体积小、易学易用、扩展性强等特点，非常适合用于嵌入式系统的设计。
2. 传感器系统需要使用温湿度传感器、土壤湿度传感器和光照传感器来实时监测环境参数。
同时还需要使用电磁阀等执行器来实现自动控制。
3. 通信模块为了实现远程监控和控制，系统中需要加入Wi-Fi模块或者GSM模块，使得用户可以通过手机或者电脑远程监控和控制温室大棚系统。
三、系统的软件设计1. 控制算法设计系统需要根据传感器采集到的数据进行相应的控制，比如根据温度和湿度数据控制通风系统，根据土壤湿度数据控制灌溉系统等。
2. 用户界面设计系统需要设计一个用户界面，用户可以通过该界面实现远程监控和控制，以及查看环境参数的历史数据。
3. 远程通信协议设计系统需要设计相应的远程通信协议，使得用户端设备可以与温室大棚系统进行数据通信和指令控制。
四、系统的实现1. 硬件搭建根据系统的硬件设计，搭建相应的硬件平台，并连接传感器、执行器和通信模块。
2. 软件开发根据系统的软件设计，编写控制算法、用户界面和远程通信协议的相应程序，并上传到单片机中。
3. 调试测试对系统进行调试测试，保证系统的各个功能正常运行。
4. 应用推广将系统推广应用到实际的温室大棚中，实现农业生产的自动化和智能化。
五、系统的优势1. 自动化程度高系统实现了温度、湿度、光照等环境参数的自动监测和控制，大大减轻了人工管理的负担。
《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。
基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计
基于单片机的智能温室大棚监控系统的设计智能温室大棚监控系统是利用单片机来实现温室环境的实时监测和控制的一种智能化技术。
该系统可以通过传感器感知到温室内的温度、湿度、光照等环境参数，并通过单片机进行数据处理和控制，同时可以通过无线通信模块与外部设备进行远程监控和控制。
该系统的设计主要涉及到硬件电路设计和软件编程两个方面。
硬件电路设计部分主要包括传感器模块、单片机模块、无线通信模块、显示模块和外部控制设备等的选型和连接。
1.传感器模块：选择适合温室环境监测的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，通过模拟信号接口连接到单片机。
2. 单片机模块：选择符合需求的单片机，如8051、Arduino等，对传感器数据进行采集和处理，并通过控制模块对外部设备进行控制。
3.无线通信模块：选择合适的无线通信模块，如蓝牙模块、WiFi模块等，实现与外部设备的远程通信功能。
4.显示模块：选择合适的显示模块，如液晶显示屏、LED等，用于显示温度、湿度、光照等监测数据。
5.外部控制设备：可以选择适当的外部控制设备，如电机、加湿器、灯光等，通过单片机控制模块对其进行控制。
软件编程部分主要包括单片机程序的设计和无线通信协议的开发。
1.单片机程序设计：根据传感器的数据采集方式和处理算法，编写程序实现数据的采集、处理和控制，同时编写相应的驱动程序实现与硬件的连接。
2.无线通信协议开发：根据选择的无线通信模块，开发相应的通信协议，实现与外部设备的数据传输和控制。
此外，在设计过程中还需要考虑系统的可靠性和稳定性。
可以采用数据备份和故障检测等技术来提高系统的可靠性，同时对硬件电路进行合理布局和优化，避免相互干扰和电磁波辐射等问题。
总结起来，基于单片机的智能温室大棚监控系统设计主要包括硬件电路设计和软件编程两个部分，其中硬件电路设计涉及到传感器模块、单片机模块、无线通信模块、显示模块和外部控制设备的选型和连接，软件编程部分需要编写单片机程序和无线通信协议。
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智能温室大棚系统是利用现代科技手段，结合单片机技术、传感器技术及自动控制技术，实现对温室环境的智能监测和自动控制，提高农作物生长的质量和产量。
本文将针对基于单片机的智能温室大棚系统进行设计与实现进行详细介绍。
一、系统结构设计智能温室大棚系统硬件结构设计主要包括传感器模块、执行器模块、单片机模块、通信模块和电源模块。
传感器模块用于监测温度、湿度、光照等环境参数，执行器模块用于控制灌溉、通风、遮阳等设备，单片机模块作为系统的核心控制单元，对传感器数据进行采集和处理，并根据预设的控制策略控制执行器模块实现自动控制，通信模块用于与上位机进行通信，实现远程监控与控制。
系统软件结构设计主要包括嵌入式控制程序和上位机监控程序。
嵌入式控制程序负责单片机的控制逻辑实现，包括传感器数据采集、控制策略实现和执行器控制等功能。
上位机监控程序通过通信模块与单片机进行数据交互，实现对温室环境参数的实时监测和控制，同时具备数据存储和分析功能，可以对历史数据进行回放和分析。
1. 温室环境参数监测功能系统通过温度传感器、湿度传感器、光照传感器等传感器模块实时监测温室内的环境参数，将数据传输至单片机进行处理，并通过通信模块传输至上位机，实现对温室环境参数的实时监测。
2. 自动控制功能系统根据预设的控制策略，通过单片机实时控制执行器模块，实现对温室灌溉、通风、遮阳等设备的自动控制。
在温度过高时自动开启通风设备；在土壤湿度过低时自动开启灌溉设备等。
3. 远程监控与控制功能系统可以通过通信模块实现与上位机的远程通信，用户可以通过上位机监控程序实时监测温室环境参数的变化，并可以远程控制温室的灌溉、通风、遮阳等设备，实现远程智能化管理。
三、系统实现方案1. 硬件实现方案系统硬件方案采用Arduino单片机作为核心控制单元，通过与传感器模块和执行器模块的连接，实现对温室环境的监测和控制。
通信模块采用Wi-Fi、蓝牙等无线通信技术，与上位机实现远程通信。
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本文介绍了一种基于单片机的农业大棚智能监控网络系统的设计方案。
该系统由传感器网络、数据采集和信号处理模块、远程监控和控制模块、以及数据存储和分析模块四部分组成。
传感器网络采用了温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器等常见的大棚监测传感器，将传感器采集到的数据通过AD转换芯片传输到单片机上，单片机通过串口通信传输到上位机，并进行数据处理与存储分析。
远程监控和控制模块采用了基于TCP/IP协议的网络通信方式，使得用户可以通过网络远程监控大棚环境的状态，并对大棚内部的设备实现远程控制。
数据存储和分析模块则通过对大棚环境数据进行分析，给出综合评价结果，帮助用户制定更好的农作计划，提高大棚的经济效益。
关键词：单片机；农业大棚；传感器网络；网络通信；数据分析1.引言随着科技的进步和人们对生态环境保护意识的逐渐提高，温室种植已经成为现代农业的一个重要组成部分。
农业大棚可以为农民提供一个良好的种植环境，为生产经济做出了贡献。
但是，由于大棚种植的环境条件相对封闭，以往的大棚种植方式要求种植者时刻关注大棚的环境状况，无法实现实时监控和自动控制。
因此，设计一种较为智能的大棚监控网络系统，对于提高生产效率，降低人力和物力成本，实现资源的最大限度利用，具有重要意义。
2.系统设计思路本系统通过建立一个基于单片机的大棚监控网络，实现大棚内部环境变量的实时监测、信息显示，并可以通过网络进行远程监控和控制。
系统的设计分为四个模块：传感器网络、数据采集和信号处理模块、远程监控和控制模块、数据存储和分析模块。
3.1 传感器网络传感器网络是大棚监测系统的核心部分，其作用是采集大棚内不同位置的环境变量数据，包括温度、湿度、光照强度、土壤湿度等。
我们选用了DS18B20数字温度传感器、DHT11数字温湿度传感器、BH1750FVI数字光强传感器和土壤湿度传感器等常见的大棚监测传感器。
3.2 数据采集和信号处理模块数据采集和信号处理模块主要由单片机、AD转换芯片、LCD显示屏组成。
《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、引言随着农业现代化的不断发展，精准农业管理已经成为农业生产的重要组成部分。
在大棚种植中，温湿度的控制直接关系到作物的生长质量和产量。
为了实现对大棚温湿度的实时监控与精准控制，本文设计并实现了一种基于单片机的远程监控系统。
该系统能够实时采集大棚内的温湿度数据，并通过远程传输将数据传输至管理中心，实现对大棚环境的实时监控与控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温湿度传感器、无线通信模块、电源模块等组成。
其中，单片机作为核心控制器，负责采集温湿度数据、处理数据、控制执行机构等任务。
温湿度传感器负责实时采集大棚内的温湿度数据，无线通信模块负责将数据传输至管理中心。
（1）单片机选择：本系统选用STC12C5A60S2系列单片机，该单片机具有高性能、低功耗、易于编程等特点，能够满足系统的需求。
（2）温湿度传感器：选用DHT11温湿度传感器，该传感器具有测量精度高、稳定性好、体积小等优点，适用于大棚环境下的温湿度测量。
（3）无线通信模块：选用GPRS模块实现数据的远程传输。
GPRS模块具有传输速度快、覆盖范围广、实时性好等优点，能够满足系统的通信需求。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机管理系统的设计。
（1）程序设计：单片机的程序设计主要包括数据采集、数据处理、执行机构控制等部分。
程序采用C语言编写，具有结构清晰、可读性强、易于维护等特点。
（2）上位机管理系统：上位机管理系统采用B/S架构，实现数据的实时显示、历史数据查询、报警功能等。
管理人员可以通过浏览器访问系统，实现对大棚环境的实时监控与管理。
三、系统实现1. 数据采集与处理单片机通过DHT11温湿度传感器实时采集大棚内的温湿度数据，并对数据进行处理，包括数据滤波、数据转换等。
处理后的数据通过GPRS模块发送至管理中心。
2. 远程传输与控制GPRS模块将单片机的数据传输至管理中心，管理中心通过服务器对数据进行处理与存储，并通过浏览器展示给管理人员。
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第 １期
中 国农 机化 学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ Ｉ ＿ ３ ７ Ｎｏ ． １
２ ０ １ ６年 １ 月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ６
ｔ ａ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＭＣ Ｕ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ １ ６ ，３ ７ （ １ ） ： ６ ５ ～６ ８ ，７ ２
单 片机作 为 中 央 处 理 芯 片 （ ＭＣ Ｕ） ； 选 择 ＤＳ １ ８ Ｂ ２ ０温
Ｐ Ｃ机 的 串行 口采 用 的是 标 准 的 Ｒ Ｓ 一２ ３ ２接 口 ， 单 片 机 的串行 口 电平 是 ＴＴ Ｌ 电平 。要 实就 必 须 电平 转 换 。 系统 使 用 专 用
作， 这也 是 国家 “ 菜 篮子” 工 程 所 包 括 的 内 容 ｊ 。目 前， 我 国温 室大 棚在农 作 物种 植应 用 上存 在 如下 问题 ：
１ 系统 总体 设 计
系 统 由多个 温室 大 棚 下 位 机 数 据 采 集 单元 、 数 据
传输 链 路和 系统 上位机 （ Ｐ Ｃ机 ） 三 大 部分 组 成 ， 如图 １
统 界 面进 行监 控 。系统 用 户界 面 采用 ＶＢ设 计 语 言 编
动相 应装 置实 现控 制 。为 了方便实 地 对环 境参 数 的监 视， 系统 在每 一个 大棚 进 行 了 分 布 式数 据 显 示 。考虑
到安 全 因素 ， 设 计 了红 外 门禁 系统 来 监 视 是 否 有 人进 入 大棚 内部 。每 一个温 室 大棚数 据采 集单 元 完成 环境 指标 采 集后 ， 对数 据 进 行处 理 、 打包 ， 通 过 ＲＳ 一４ ８ ５总
无 法正 常检测 到 红 外线 ， 通 过双 电压 比较器 判 断在 模
块 输 出端输 出低 电平 ， 以此 来 达 到监 视 是 否 有 人 进 人
大 棚 内部 的 目的。
２． ２ 通 信 接 口
便 用户 对历 史数 据做进 一步 分析 。
２ 系统 硬 件 设 计
温室 大棚 数 据 采 集 单 元 （ 下位机） 采 用 ＡＴ ８ ９ Ｓ ５ ２
件 还拥 有历 史数 据 记 录 和生 成 报 表 等人 性 化 功 能 ， 方
红外 对射传 感 器 采用 一 组 红 外 发 射 二 极 管 ， 一 组 红 外接 收二极 管 和 Ｌ Ｍ３ ９ ３双 电压 比较 器集 成 电路 组
成 。 当对 射二 极管 之 间 有 物体 挡 住 时 ， 因红 外 接 收端
监控 的特点 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５年 ４月 ７日 修 回 日期 ： ２ ０ １ ５年 ５月 ６日
线 接 口将数 据上 传 到 系 统上 位 机 ， 完 成 了系 统 上 位 机
＊基 金 项 目 ： 河 北 省 高 等 学 校 科 学 研 究 项 目（ Ｚ ２ ０ １ ４ ０ ８ ８ ） ； 河 北 省 自然 科 学 基 金 （ Ｅ ２ ０ １ ３ ２ ０ ２ ２ ４ ７ ） ； 河 北 省 自然 科 学 基 金 面 上项 目（ Ｆ ２ ０ １ ４ ２ ０ ２ ０ ４ ６ ）
图 １ 系 统 整 体 框 图
Ｆｉ ｇ． １ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ
监 控 温室 内参 数 。为 了解 决 上 述 问题 ， 设 计 了一 种 基
于单 片机 的温 室大 棚监 控 系统 。系 统采 用 单 片机 以及 传 感 器构 成下 位机 单元 ， 在 对温 度 、 湿度 等 数 据实 时采
基 于 单 片 机 的 温 室 大 棚 智 能 监 控 系统 设 计 ＊
韩 力 英 ，杨 宜菩 ，王 杨 ，唐 红梅 ，牛 新 环
（ 河 北工 业大 学 电子信 息 工程学 院 ， 天津 市 ， ３ ０ ０ ４ ０ １ ）
摘要 ： 设 计 一 种 新 的基 于单 片机 的 温 室 大 棚 智 能 监 控 系 统 ， 用 于解 决 目前 温 室 大 棚 智 能 监 控 系 统 管 理 和 扩 展 能 力 不 足 ， 不 方 便 农 民 集 中 式 监 控 等 问 题 。系 统 采 用 单 片机 以及 外 围 传感 器 构 成 下 位 机 单 元 ， 在对温度 、 湿 度 等 数 据 实 时 采 集 的 同时 ， 通过 Ｒ ｓ 一４ ８ ５通 信 接 口将 数 据 传 输 至 Ｐ Ｃ机 的 人 机 交 互 系统 界 面 进 行 集 中 式 监 控 。 系 统 用 户 界 面具 有 多 个 温 室 大 棚 单 元 内 温湿 度 等 数 据 的 显 示 、 处理、 记 录 和 报 警 等 功 能 。反 复 实 验 表 明 ， 本 系统 具 有 反 应 迅 速 、 界面操作简单 、 自动 化 程 度 较
高、 方 便 扩 展 和集 中式 监控 等 特 点 ， 可 满 足 农 业 上 对 温 室 大 棚 监 控 系 统 的要 求 。
关键 词 ： 温室大棚 ； 单片机 ； 数据采集 ； 集 中式 监 控 ； 人 一 机 交 互 系统 中图分类号 ： ＴＰ ２ ７ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ２ ０ ９ ５ — ５ ５ ５ ３ （ ２ ０ １ ６ ）０ １ — ０ ０ ６ ５ — ０ ５
温室 大棚 内 的温 度 、 湿 度 和 光 照 度是 农 作 物 生 长
的 主要环 境指 标 ， 系 统 采 用 多个 传 感 器 完 成 了上 述 数 据 的采集 ， 同时可 以根 据 人 为设 定 的环境 指标 限值 启
集 和 显示 的 同 时 ， 将数据传输 至 Ｐ Ｃ机 的人 机 交 互 系
ｆ 红 外 对 射 传 感 器 ・
一－ Ｉ 电 磁 继电 器 控 制 组ｌ
图 ２ 温 室 大 棚 数 据 采 集 单 元 框 图
Ｆｉ ｇ ．２ Ｄｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｔ ａ —ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｎ ｉ ｔ
所示 。
大 棚 内的温 湿 度 等参 数 的监 测 大 部 分 依 靠 人 工 读 取 ，
自动化 程度 低 ； 一 套 温 室 大 棚 智 能监 控 系统 设 备 的价
格昂贵、 成 本高 ， 不便于推广应用 ； 监 控 系统 对 于多 个 大 棚 的监控 管 理 和 扩展 能 力不 足 ， 不 方 便 人 们 集 中式
０ 引 言
使用 温 室 大 棚 培 育 农 作 物 具 有 不 受 外 界 环 境 限 制、 适用 范 围广 和抗灾 能力 强 等 特点 Ｉ １ ］ 。因此 ， 依 靠 农 业科 技 ， 大力 推 广 温 室 大棚 种 植 蔬 菜 能 更 好 地 满 足 人 民生活需 要 ， 开发 出使 用 与维 护方 便 、 系统 可 扩展 性 好 的设 施农 业 环 境 自动 监 控 系 统 是 一 项 极 有 意 义 的 工
弱 等特点 。
软件 在接 收 到多 个数 据 采 集 单元 的数 据 后 ， 可 以显 示 在用 户界 面上 。另外 ， 用 户可 以设定 温 度 、 湿度 和光 照 度 的限值 ， 系 统可 自动 将采 集 的数 据 与设 定 值 进 行 比 较， 判 断温室 大棚 中的 环 境指 标 是 否 满 足人 为设 定 的 条件 ， 进 而控 制 装 置实 现 对 环境 参 数 的修 正 。同 时软
２ ． １ 传感 器检 测节 点
本 设 计 使 用 ＤＳ １ ８ Ｂ ２ ０温 度 传 感 器 采 集 大棚 内 温 度 。该传 感 器 采 用 一 线 总 线 与 ＭＣ Ｕ进行通讯［ ５ ］ ， 测
温范 围为 一５ ５ ℃～＋１ ２ ５ ℃ ， 在一１ Ｏ ℃ ～ ＋８ ５ ℃ 范 围
内精 度为 ±０ ． ５ ￣ Ｃ。ＤＳ １ ８ Ｂ ２ ０的 内部结 构 有 非 易 失 性 温度 报警 触发器 ＴＨ 和 ＴＬ， 配置 寄存 器 ， 每 当传 感 器 完成 一次 温度 转换 后 ， 就 拿温 度值 与存储 在 ＴＨ 和 ＴＬ
温 度 传 感 器
湿度传感器
Ｍ Ａ Ｘ ４ ８ ５ 芯 片 ｌ
—－ ． ｛ ｌ ２ ８ ６ ４ Ｌ ｃ Ｄ 液晶 显示器
图３ ＲＳ 一４ ８ ５通 信 链 路
Ｆｉ ｇ ．３ ＲＳ 一４ ８ ５ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｋ
光 照 度 传 感 器卜 ． Ｍ Ｃ Ｕ
度传 感器 、 ＡＭ２ ３ ０ ２温 湿度传 感器 和 Ｂ Ｈ１ ７ ５ ０ Ｆ ＶＩ 光 照
度传 感器 分别 完成对 温度 、 湿度 和光 照度 的检测 ； 采 用
１ ２ ８ ６ ４ Ｌ Ｃ Ｄ 液 晶显 示 器 显 示 温 室 大 棚 数 据 ； 门 禁 系 统
采用 红外 对射 传 感器 ； 设 备 控 制 部 分 采用 电磁 继 电器 进行 控制 。数 据采 集单元 组成 框 图如 图 ２所示 。
３ 系 统 软 件 设 计
软件 系统 设计 由数 据采集 单元 串 口通 信 和上位 机 界面 程序 两 部 分 组 成 。通 信 采 用 Ｒ Ｓ 一４ ８ ５通 信 接 口 实现 Ｐ Ｃ机 与 多个 单 片 机 的 串 口通 信 ， 界 面 程 序 则 使 用 ＶＢ开发 。系统软 件 流程如 图 ４所 示 。
写， 可实 现多 个温 室大 棚单 元 内温 湿度 等数 据 的显示 、
处理 和记 录等 功能 。经 实 验表 明 ， 本 系 统 的 设 计 实 现 了对 多个 温 室 大棚 的实 时 监 控 ， 可 满 足 农 业 上 对 大 棚 监控 系 统 的要 求 ， 并具 有性 价 比高 ， 方便 扩 展 和集 中式