温室大棚控制系统-设计报告

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》范文

《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步，农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱，也正在逐步升级与优化。

智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一，它不仅为农业种植提供了精准的环境控制，还能显著提高农作物的产量与品质。

本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现，通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究，为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。

二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。

传感器网络负责实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等；数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元；中央处理单元对数据进行处理与分析，并发出控制指令；控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。

2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。

数据采集模块负责从传感器网络中获取数据；数据处理与分析模块对数据进行处理与存储，并运用算法进行环境预测与优化；控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令；用户交互界面则提供友好的操作界面，方便用户进行系统操作与监控。

三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。

通过使用高精度的传感器，系统能够实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等，为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。

2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。

通过对传感器收集到的数据进行处理与分析，系统能够实时掌握温室内的环境状况，并运用算法进行环境预测与优化，为控制指令的发出提供依据。

3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。

通过控制执行设备，系统能够根据中央处理单元发出的指令，调整温室内的环境条件，如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。

温室大棚自动控制系统设计

自动化本科毕业论文(设计)题目：温室大棚自动控制系统设计(初步)学部：专业班级：学号：学生姓名：指导教师姓名：指导教师职称：摘要：本文在简单介绍温室系统控制发展过程的基础上，综述了目前控制系统中的上位机、下位机、传感器及执行机构的研究应用。

针对冬季温室蔬菜生长环境问题，提出了一种能够采集多个温室环境信息并自动控制蔬菜生长环境的设计方案。

它以计算机控制为核心，依据传感器节点采集到的温室环境信息和蔬菜不同生长阶段对环境因子的要求，自动控制调节环境设备开关，提供蔬菜生长所需的最佳环境条件，从而达到改善温室环境的效果。

系统具有成本低、功耗低、监控范围大等优点，有效地克服了传统温室管理落后、布线复杂等问题。

关键词：控制系统自动化温室大棚传感器Abstract：Based on the brief introduction of the development process of greenhouse system control reviewed based on current control system under the PC, a machine, sensors and actuators research applications. In winter the greenhouse vegetable growing environmental problem, this paper proposes greenhouse environment information can be collected more vegetable growth environment and automatic control of the design scheme. It with computer control as the core, according to collect sensor nodes greenhouse environment information and vegetables different growth stages to environmental factors, automatic control regulation requirements of environmental equipment switch, provide the best vegetable growth conditions needed to improve the effect of greenhouse environment. System has low cost, low power consumption, monitoring range etc, and effectively overcome traditional greenhouse management problems behind, wiring complex.Keyword：Control system automation greenhouse sensor目录：第一章绪论 (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.1.1 温室控制系统的发展 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2 国内外温室控制技术发展概况 (1)1.3 选题的目的和意义 (2)第二章理论基础 (2)2.1 控制理论 (2)2.1.1 自动控制系统 (2)2.1.2 过程控制系统 (3)2.1.3 计算机控制系统 (3)2.1.4 MCS-51系列单片机引脚及功能 (3)2.2 温室环境控制原理及控制技术 (4)2.2.1 温室环境因子 (4)2.2.2 常用控制设备 (6)2.2.3 常用的温室环境调控设备主要有以下几种： (6)第三章温室控制系统的总体设计 (6)3.1 控制系统的设计要求 (6)3.1.1 能够实时采集并显示温室内外的各个环境参数 (6)3.1.2 存储一定时间的温室环境参数值 (6)3.1.3 能够根据季节、地区和作物的不同，设置不同的控制参数 (6)3.1.4 自动调节温室内的环境参数 (7)3.1.5 声、光报警的功能 (7)3.1.6 与上位机进行通讯 (7)3.1.7 友好的操作界面 (7)3.2 控制系统的总体设计 (7)第四章系统硬件系统设计 (8)4.1 系统硬件的组成 (8)4.2 传感器的确定 (10)4.2.1 传感器的定义 (10)4.2.2 传感器的作用 (10)4.2.3 传感器的原理 (10)4.2.4 本系统所需要传感器 (11)4.2.5 串行通讯接口的设计 (12)第五章系统的软件设计 (13)5.1 数据存储器的分配 (14)5.1.1 内部RAM 的分配 (14)5.1.2 外部数据存储器的地址分配 (14)5.2 下位机程序设计 (15)5.2.1 主程序设计 (15)5.2.2 通讯程序的设计 (16)第六章总结 (20)6.1 系统总体结构和特点 (20)6.1.1 根据课题内容，本论文完成内容 (20)6.1.2 总体来讲本系统特点 (20)6.2 总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1课题背景及研究意义1.1.1温室控制系统的发展70年代中期，美国、日本、荷兰、意大利等开始使用微型计算机控制植物的生长环境。

温室大棚控制系统-设计报告详解

哈尔滨师范大学物联网感知综合课程设计报告题目：温室大棚控制系统年级： 2013级专业：物联网工程姓名：高英亮袁昊慈指导教师：李世明杜军温室大棚控制系统高英亮、袁昊慈摘要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。

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。

利用物联网的传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因素，单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策，控制执行器进行自动喷灌，实现了计算机自动控制，按需、按期和按量喷灌。

系统主要由温室环境信息采集模块、单片机模块和控制模块组成，采集模块包括光照度传感器和空气温湿度传感器。

该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。

本系统环保节能、节水、省力，具有很好的实用性和推广性。

1 引言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。

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。

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、湿度与二氧化碳含量等参数，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、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。

温室大棚自动控制系统设计说明书

温室大棚自动控制系统设计说明书一、引言温室大棚是一种用于农业生产的重要设施，它能够为作物提供稳定的生长环境，改善生产效率。

为了进一步提升温室大棚的管理水平和自动化程度，我们设计了一套温室大棚自动控制系统。

本文将对该系统的设计进行详细说明。

二、系统概述本系统旨在实现温室大棚内环境的自动监测和控制。

主要包括以下功能模块：1. 温度控制：通过温度传感器实时监测温室大棚内外温度，并根据设定的温度阈值自动调节温室大棚的通风和加热设备，以保持适宜的温度。

2. 湿度控制：利用湿度传感器监测温室大棚内外湿度，并通过控制喷水系统和通风设备，自动调节湿度水平，以满足作物的需求。

3. 光照控制：通过光照传感器实时检测温室大棚内外光照强度，并根据设定的光照阈值，自动控制灯光的开关以及遮阳网的卷取。

4. CO2浓度控制：利用CO2传感器监测温室大棚内CO2浓度，并通过控制通风设备和CO2供应系统，维持适宜的CO2浓度，促进光合作用。

三、硬件设计1. 传感器选择：根据温室大棚内环境监测需求，选择适当的温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2传感器，并与控制器进行连接。

2. 控制器选择：选择一款功能强大、可靠稳定的控制器，用于接收传感器数据、进行数据处理和控制信号输出。

3. 执行器选择：根据温室大棚的需求，选择适当的通风设备、加热设备、喷水系统、灯光和CO2供应系统，并与控制器进行连接。

四、软件设计1. 数据采集：控制器通过与传感器的连接，实时采集温室大棚内环境的数据，包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度。

2. 数据处理：通过对采集的数据进行处理，分析温室大棚内环境的变化趋势，判断当前是否需要进行调控。

3. 控制策略：制定合理的控制策略，根据设定的阈值和作物需求，自动调节通风、加热、喷水、灯光和CO2供应等设备的工作状态。

4. 用户界面：设计一个友好的用户界面，使操作人员能够方便地监控温室大棚内环境的数据，并进行手动控制。

温室大棚监控系统设计报告

温室大棚监控系统设计报告引言温室大棚是现代农业生产的重要设施之一，它能在温度、湿度、光照等方面对作物生长环境进行精确控制，提高生产效率和质量。

然而，温室大棚的管理和监控也变得越来越复杂，为了高效运营大棚的农业生产，设计一个可靠的温室大棚监控系统变得非常重要。

本报告将介绍一个基于物联网技术的温室大棚监控系统的设计方案。

设计目标- 实时监测温室大棚的温度、湿度和光照等环境参数；- 通过云平台实现对温室大棚的远程监控和控制；- 提供数据分析和报告功能，帮助农户进行决策和优化管理；- 高度可扩展和可靠的系统架构。

系统架构![系统架构](system_architecture.png)本监控系统基于物联网技术，由以下几个主要部分组成：1. 传感器节点：将温室大棚中的环境参数监测数据采集并通过无线传输发送到数据中心；2. 无线传输网络：使用低功耗广域网(LPWAN)技术，如LoRaWAN或NB-IoT，实现传感器节点数据的长距离传输；3. 数据中心：接收传感器节点采集的数据，并通过云平台进行处理和分析；4. 云平台：负责监控和控制温室大棚，提供实时数据展示、告警通知、数据分析和可视化报告等功能；5. 用户界面：通过Web或移动应用程序，农户可以远程监控温室大棚的状态，设置参数和查看报告。

硬件设计传感器节点传感器节点是系统中基础的部分，它们负责采集温室大棚的环境参数数据。

每个传感器节点包含以下组件：- 温度传感器：用于测量温室的温度；- 湿度传感器：用于测量温室的湿度；- 光照传感器：用于测量温室的光照强度；- 无线通信模块：负责将采集到的数据发送到数据中心。

传感器节点通过低功耗设计，可以长时间工作并使用电池供电。

数据中心数据中心接收传感器节点的数据，并对其进行处理和分析。

它主要包括以下组件：- 数据接收服务器：接收传感器节点发送的数据，并存储到数据库中；- 数据处理和分析模块：对接收到的数据进行处理和分析，例如计算均值、方差、趋势等指标；- 数据库：用于存储和管理监测数据；- 告警系统：根据预设的阈值和规则，通过短信、邮件或移动推送发送告警通知。

温室大棚控制系统-设计报告资料

哈尔滨师范大学物联网感知综合课程设计报告题目：温室大棚控制系统年级： 2013级专业：物联网工程姓名：高英亮袁昊慈指导教师：李世明杜军温室大棚控制系统高英亮、袁昊慈摘要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。

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。

利用物联网的传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因素，单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策，控制执行器进行自动喷灌，实现了计算机自动控制，按需、按期和按量喷灌。

系统主要由温室环境信息采集模块、单片机模块和控制模块组成，采集模块包括光照度传感器和空气温湿度传感器。

该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。

本系统环保节能、节水、省力，具有很好的实用性和推广性。

1 引言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。

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。

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、湿度与二氧化碳含量等参数，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、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。

温室大棚空调环境控制系统设计

温室大棚空调环境控制系统设计温室大棚空调环境控制系统设计随着现代农业技术的发展，温室大棚的使用越来越广泛。

然而，温室大棚的环境控制却成为了一个挑战。

温室大棚内部的温度、湿度、光照等因素对植物的生长和产量有着重要的影响。

为了保证温室大棚内部环境的稳定和优化，温室大棚空调环境控制系统应运而生。

首先，温室大棚空调环境控制系统需要能够实时监测和调节温室内的温度。

通过安装温度传感器，系统可以不断地获取温室内的温度信息，并根据设定的温度范围进行自动调节。

当温度过高时，系统会自动启动降温设备，如风扇或空调，以降低温室内的温度。

反之，当温度过低时，系统会启动加热设备，如加热器或地暖，以提高温室内的温度。

这样可以保持温室内的温度在一个适宜的范围内，为植物的生长提供最佳的条件。

其次，湿度也是温室大棚环境控制的重要因素。

高湿度会导致病菌滋生，影响植物的健康生长。

因此，温室大棚空调环境控制系统还需要能够监测和调节温室内的湿度。

通过湿度传感器，系统可以准确地监测到温室内的湿度，并根据设定的湿度范围进行调节。

当湿度过高时，系统会启动除湿设备，如除湿机或通风系统，以降低温室内的湿度。

反之，当湿度过低时，系统会启动加湿设备，如加湿器或喷雾装置，以提高温室内的湿度。

这样可以保持温室内的湿度在一个适宜的范围内，为植物的生长提供良好的湿度条件。

此外，光照是植物生长的关键因素之一。

温室大棚空调环境控制系统还需要能够监测和调节温室内的光照强度。

通过光照传感器，系统可以实时地监测到温室内的光照情况，并根据植物的需求进行调节。

当光照不足时，系统会启动补光设备，如LED灯或日光灯，以提供足够的光照。

反之，当光照过强时，系统会启动遮光设备，如遮阳网或百叶窗，以降低温室内的光照强度。

这样可以保证温室内的光照在一个适宜的范围内，为植物的光合作用提供最佳的条件。

综上所述，温室大棚空调环境控制系统的设计是为了实现温室内环境的稳定和优化。

通过监测和调节温室内的温度、湿度和光照等因素，系统可以为植物的生长提供最佳的条件。

温室大棚自动化控制系统设计与实现

温室大棚自动化控制系统设计与实现一、引言随着科技的不断进步和农业发展的需求，现代农业越来越多地依赖于自动化技术。

温室大棚自动化控制系统作为农业自动化的重要组成部分，可以提高种植效率，降低劳动成本，改善环境条件，保障农作物的生长。

本文将介绍温室大棚自动化控制系统的设计与实现。

二、温室大棚自动化控制系统的概念与原理温室大棚自动化控制系统是指利用传感器、执行器、控制器等设备，根据农作物的生长环境需求，自动调控温度、湿度、光照、通风等参数，实现对农作物生长环境的精确控制。

其原理是通过传感器对环境参数进行监测，然后通过控制器对执行器进行指令控制，从而实现对温室大棚环境的自动调节。

三、温室大棚自动化控制系统的硬件设计1. 传感器选择与布置：温度、湿度、光照等环境参数是温室大棚生长的关键因素，因此需要选择相应的传感器对这些参数进行准确检测。

同时，要合理布置传感器位置，尽量避免测量误差和干扰。

2. 执行器选择与布置：根据温室大棚的要求，选择合适的执行器进行控制操作。

比如温度控制可以通过风机、加热器等设备来实现，湿度控制可以通过雾化器，通风控制可以通过开关门等方式实现。

3. 控制器选择：温室大棚自动化控制系统中，控制器起到控制传感器和执行器的作用。

可以选择单片机、PLC等控制器，根据实际需求进行配置和编程。

四、温室大棚自动化控制系统的软件设计1. 数据采集与处理：根据传感器采集到的环境参数数据，进行处理和分析，得出决策结果。

可以使用数据采集协议，如MODBUS等。

2. 控制策略设计：根据农作物的需求和环境参数，设计合理的控制策略。

比如温度过高，可以通过控制风机加大通风量以降低温度；湿度过低，可以通过控制雾化器增加湿度等。

3. 用户界面设计：为了方便用户对温室大棚自动化控制系统进行操作和监控，需要设计一个友好的用户界面。

可以通过触摸屏、远程监控等方式实现。

五、温室大棚自动化控制系统的实现与应用1. 系统搭建与调试：按照设计需求和硬件配置，搭建温室大棚自动化控制系统，并进行连通性测试和功能调试。

温室大棚智能控制系统研究中期报告

温室大棚智能控制系统研究中期报告一、项目背景：温室大棚是由一种透明的材料覆盖在铁架上，在其中含有植株，为了对植物进行更好的保护而建造。

温室大棚可以有效地保护植物在不利环境条件下生长，可以提供较为合适的温度，湿度和光照等条件，所以温室大棚在世界各地都有广泛的使用。

但是温室大棚管理人工费用高、管理难度大，并且难以实现完全自动化管理。

因此，如何实现对温室大棚的智能化监控和控制已经成为了农业技术领域研究的一个重要方向。

本项目旨在实现温室大棚智能控制系统，利用先进的硬件和软件技术设计出一种稳定可靠的智能控制系统，实现对温室大棚中环境参数的自动监控和控制，提高温室大棚的管理效率。

二、项目设计：本项目主要设计一个基于单片机的温室大棚智能控制系统，其硬件和软件都要达到稳定可靠、易于操作、扩展性强等目标。

1、硬件设计：本项目中，我们采用的主控制器为ATmega16单片机，其具有低功耗、高集成度、外部扩展能力强等优点。

温室大棚中需要监测的参数包括温度、湿度、光照等，我们选择一些传感器模块来进行监测。

具体模块如下：温度传感器：DS18B20数字温度传感器；湿度传感器：DHT11数字温湿度传感器；光照传感器：LDR光敏电阻传感器。

同时，我们在控制系统中加入了执行器，如小风扇、水泵等。

这些执行器需要通过电路模块来进行控制，以完成对温湿度等环境参数的控制。

电路模块如下：直流电机驱动模块：采用L298N双路直流电机驱动模块；继电器模块：采用2路8A继电器模块；电源模块：采用12V、2A直流电源模块，为整个系统供电。

2、软件设计：本项目中，我们首先进行的是嵌入式软件设计，将各类传感器模块和执行器模块与主控制器进行连接，实现对环境参数的监测与控制。

其次，我们进行了GUI界面设计，以方便用户对温室大棚进行远程监控和控制。

软件模块如下：驱动程序模块：以C语言编写，包含所有的驱动程序函数；温湿度检测模块：实现对温湿度的检测；光照检测模块：实现对光照的检测；控制程序模块：实现对执行器的控制；通信程序模块：实现对网络通信的支持，以便用户可以使用GUI界面实现对温室大棚的远程监控和控制。

《2024年温室大棚分布式监控系统设计与实现》范文

《温室大棚分布式监控系统设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，温室大棚种植已成为提高农作物产量和品质的重要手段。

然而，传统的大棚管理方式存在诸多问题，如人工操作繁琐、环境控制不精准等。

为了解决这些问题，本文提出了一种温室大棚分布式监控系统的设计与实现方案。

该系统通过物联网技术，实现对大棚环境的实时监测与控制，提高了大棚管理的智能化水平。

二、系统设计1. 系统架构设计本系统采用分布式架构设计，包括传感器节点、数据传输模块、数据中心和用户终端四个部分。

传感器节点负责实时采集大棚环境数据，如温度、湿度、光照等；数据传输模块负责将传感器数据传输至数据中心；数据中心负责存储、处理和分析数据，并将结果发送至用户终端。

2. 传感器节点设计传感器节点采用低功耗、高精度的传感器，实现对大棚环境的多参数监测。

节点通过无线通信方式与数据传输模块进行数据交互，具有自组织、自修复的特点。

同时，传感器节点具备较高的防水、防尘性能，以适应复杂的农业环境。

3. 数据传输模块设计数据传输模块采用zigbee、LoRa等无线通信技术，实现传感器节点与数据中心之间的数据传输。

模块具有低功耗、高可靠性、抗干扰能力强等特点，确保了数据的实时传输和准确性。

4. 数据中心设计数据中心采用云计算技术，实现对传感器数据的存储、处理和分析。

数据中心具备强大的计算能力和存储能力，能够处理大量的数据。

同时，数据中心采用先进的数据分析算法，实现对大棚环境的精准控制。

5. 用户终端设计用户终端包括手机APP、电脑软件等，用户可通过终端实时查看大棚环境数据、控制大棚设备、设置报警阈值等。

终端界面友好、操作简便，方便用户进行大棚管理。

三、系统实现1. 硬件实现硬件实现主要包括传感器节点的制作与部署、数据传输模块的安装与配置等。

在制作传感器节点时，需选择合适的传感器和微控制器，并进行电路设计和焊接。

在部署节点时，需根据大棚的实际布局进行合理布置，确保监测的全面性和准确性。

温室大棚自动控制系统的设计

温室大棚自动控制系统的设计摘要：阐述了一个温室大棚自动控制系统，该系统运行可靠，成本低。

系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据上述参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。

关键词: 温室；自动控制；自动检测1引言当前农业温室大棚大多是中、小规模,要在大棚内引入自动化控制系统,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湿度自动控制系统。

该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机（都用单片机实现)构成，采用485接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。

2系统硬件结构2.1系统组成整个系统采用模块化设计，硬件结构由传感器和单片机、控制装置组成，传感器将物理参量转换为电压并完成信号的调理，再送入模数转换器ADC0809，由下位单片机AT89S51读取，单片机将数据通过485总线送给上位机，上位机设有显示功能，根据预先设置的参数决定要采取的措施，并将信息传给下位机，由下位机控制通风和喷灌装置，也可以通过键盘强制控制。

2.2测量功能及实现由于待测参量的信号调理电路稍繁，在此只作简要说明。

2.2.1空气温度测量。

温度传感器的种类多，选择余地大。

本系统采用AD590，通过运算放大器OP07调理后,送入模数转换器ADC0809，设置为第1路信号。

调整后可在-20～50 ℃范围内工作，可精确到0.50 ℃，可满足应用要求。

2.2.2空气湿度测量。

采用陶瓷湿度传感器H104检测大棚内空气湿度，调理后,送入模数转换器ADC0809，设置为第2路信号。

由于H104有0.70%RH的温度系数，在信号调理电路中进行了温度补偿，在35%～85%RH范围内可精确到2%RH。

2.2.3土壤湿度。

土壤水分传感器采用不锈钢管和一段钢丝制成，长30cm，不锈钢管和钢丝之间留1cm的距离并保持平行放置，将二者用绝缘材料固定。

通过测量不锈钢管和钢丝之间的电阻来测量土壤水分，采用电阻桥和运算放大器OP07调到0～5V的范围，在经过模数转换器送入单片机。

大棚温度控制系统设计报告

课程设计主要任务基于AT89S52单片机的温度测量控制系统，数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接，实现温度测量控制，主要性能为：（1）通过该系统实现对大棚温度的采集和显示；（2）对大棚所需适宜温度进行设定；（3）当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温，当温度低于设定值时利用热风机进行升温控制；（4）通过显示装置实时监测大棚内温度变化，便于记录和研究；系统的设计指标（1）温度控制范围：0℃~+50℃；（2）温度测量精度：±2℃；（3）显示分辨率：0.1℃；（4）工作电压：220V/50Hz ±10％目录第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8第一章序言随着人口的增长，农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要，大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。

塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件，创造人工的气象环境，消除温度对农作物生长的限制，使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。

随着大棚技术的普及，对大棚温度的控制成为了一个重要课题。

早期的温度控制是简单的通过温度计测量，然后进行升温或降温的处理，进行的是人工测量，耗费大量的人力物力，温度控制成为一项复杂的程序。

大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主，种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备，经济成本很高，因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。

目前现代化的温度控制已经发展的很完备了，通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。

近年来电子技术和信息技术的飞速发展，温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法，结合温室作物种植的特点，不断创新，逐步完善，从而使温室种植业实现真正意义上的现代化，产业化。

温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用，后来各发展中国家也都纷纷引进，开发出适合自己的系统。

温室大棚控制系统设计

本课题运用STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及四位八段数码管等元器件，设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。

该系统运行可靠，成本低。

系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。

促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。

关键词: STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、ULN-2003A集成芯片、温室、自动控制、自动检测第1章绪论§1.1选题背景§1.2选题的现实意义第2章系统硬件电路的设计§2.1系统硬件电路构成系统整体框图§2.1.2系统整体电路图§2.1.3系统工作原理§2.2温度传感器的选择§2.2.1 DS18B20简介§2.2.2 DS18B20的性能特点§2.2.3 DS18B20的管脚排列§2.2.4 DS18B20的内部结构§2.2.5 DS18B20的控制方法§2.2.6 DS18B20的测温原理§2.2.7 DS18B20的时序§2.2.8 DS18B20使用中的注意事项§2.3单片机的选择§2.3.1单片机概述§2.3.2 AT89C2051芯片的主要性能§2.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图§2.3.4 AT89C2051芯片的引脚说明§2.3.5使用AT89C2051芯片编程时的注意事项§2.4 RS-485通信设计§2.4.1串行通信的分类§2.4.2串行通信的制式§2.4.3串行通信的总线接口标准§2.4.4 RS-485的硬件设计§2.5小结第3章系统软件的设计§3.1系统主程序§3.2系统部分子程序§3.2.1 DS18B20初始化子程序§3.2.2 DS18B20读子程序§3.2.3 DS18B20写子程序(有具体的时序要求) §3.2.4 DS18B20定时显示子程序§3.2.5 DS18B20温度转换子程序§3.3 DS18B20的流程图第4章总结参考文献致谢附录第一章绪论1.1选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。

小型温室大棚控制系统电子设计报告

重庆交通大学信息学院电子设计实践报告设计项目名称：小型温室大棚控制系统设计项目性质：设计性设计所属课程：电子设计实践姓名： 11111 学号： 11111班级：电子信息工程专业1111指导教师： 11111设计完成时间： 1111 年 1 月 1 日一、设计要求（1）通过按键人为设计适宜温度；（2）通过单片机将温室大棚的温度控制在预设的温度范围；（3）超过预设范围时会报警通知二、设计分析设计主要是基于单片机控制的小型温室大棚的设计。

首先使用DS18B20温度传感器进行对大棚实时温度的检测，通过单片机控制，使LCD12864显示大棚温度及状态，同时与按键设置的温度进行比对，如果超过最高温度，则启动风扇进行降温，如果低于最低温度，则点亮白炽灯进行加热，同时这两种状态都会使蜂鸣器响、led灯闪烁来进行报警。

三、系统方案设计1、系统功能（1）四个按键实现人为设计适宜温度；（2）LCD12864显示实时温度以及温度状态；（3）不在预设温度范围内，通过蜂鸣器和led灯进行报警；（4）温度超过最高温度，风扇工作，低于最低温度，白炽灯工作。

2、系统设计方案（1）温度部分的设计用DS18B20温度传感器进行检测，单片机进行控制温度的数字转换，并通过LCD12864进行显示。

（2）按键部分的设计设计四个按键，分别实现温度的上限+和—，温度下限的+和--。

（3）控制部分的设计单片机进行控制，首先将传感器检测到的温度转换为对应的数字，然后与预设的温度值进行比较，由比较结果控制后续（蜂鸣器、led、风扇、白炽灯）。

四、系统硬件设计1、设计总框图总框图如下图所示，按其箭头指示，第一步按键设置，第二步进行温度采集，输入到单片机，第三步单片机控制显示，，第四步单片机控制温室大棚和报警装置。

2、系统主要硬件模块概述根据总框图可以看出，系统由七个主要模块构成，分别是按键设置模块、温度采集模块、显示模块、控制模块、报警模块、制冷模块、制热模块。

温室大棚自动控制系统的设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 课题内容、目的及思路 (3)1.4 设计过程及工艺要求 (5)第2章方案的比较和选择 (6)2.1 湿度传感器的选择 (6)2.2温度传感器的选择 (8)2.3 光照度传感器的选择 (9)第3章系统的总体设计 (10)3.1 确定系统任务 (11)3.2 系统的组成和工作原理 (12)3.3 元件的特性 (15)3.3.1 STC89C52特点 (15)3.3.2 AD0804特点 (16)第4章电路设计 (18)4.1 湿度测量电路 (18)4.2 温度测量电路 (19)4.3 光照度测量电路 (19)4.4 数据显示电路 (20)4.5 复位电路 (21)4.6 键盘电路 (22)4.7继电器控制电路 (22)4.8 电源设计 (23)第5章软件设计 (25)5.1系统概述 (25)5.2 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (25)5.3 使用独立的Keil仿真器时，注意事项 (26)5.4 Keil C51单片机软件基本操作步骤 (26)5.5 主程序流程图 (26)5.6 参数测量子程序流程图 (28)5.7 键盘扫描子程序流程 (28)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第6章结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (35)附录1.系统总体电路图 (36)附录2.系统源代码 (36)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1选题背景随着改革开放，特别是90年代以来，我国的温室大棚产业得到迅猛的发展，以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花，随着政府对城市蔬菜产业的不断投入，在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是21世纪最具活力的新产业之一。

基于PLC的温室大棚控制系统设计

四、PLC程序设计
PLC（可编程逻辑控制器）是本系统的关键部件，负责实现模糊控制算法和驱动执行器。在本系统中，我们将采用一种流行的PLC编程语言——Ladder Diagram（梯形图）来进行程序设计。梯形图是一种图形化编程语言，易于理解和实现。在程序设计过程中，我们将根据模糊控制算法构建相应的逻辑控制流程，包括数据采集、模糊化、模糊推理和去模糊化等步骤。
1、时钟和计数器：设置PLC的时钟和计数器，用于记录大棚内的温度、湿度、光照等参数的平均值和变化量。
2、传感器数据读取：通过PLC的输入输出点读取温度、湿度、光照等传感器的数据，并转换为实际数值。
3、控制逻辑：根据大棚的实际需求和控制目标，编写控制逻辑程序，实现自动控制。例如，当大棚内温度过高时，启动通风设备进行降温；当大棚内湿度过低时，启动灌溉设备进行浇水。
三、模糊控制算法
模糊控制算法是本系统的核心，它基于模糊集合论和模糊逻辑，能够处理不确定性和非线性问题。在本系统中，我们将温度和湿度作为输入变量，将控制信号作为输出变量。通过设定温度和湿度的上下限值，我们可以构建模糊条件语句，并根据这些语句生成控制规则。在PLC控制器中，我们将采用模糊逻辑控制器来实现这些控制规则，通过计算得出控制信号，以实现对温室大棚温湿度的精确控制。
4、通讯接口：通过PLC的通讯接口将控制数据上传至计算机或云平台，实现远程监控和管理。
参考内容
一、引言
温室大棚在现代农业生产中起到了关键作用，特别是在反季节种植和气候敏感作物的种植上。温室内的温湿度环境是影响作物生长的重要因素，因此，如何实现温湿度的精确控制是温室大棚管理的核心问题。本次演示将介绍一种基于模糊控制理论的温室大棚温湿度控制系统，并详细阐述其PLC程序设计方法。

农业温室大棚监测控制系统设计方案

农业温室大棚监测控制系统设计方案一、概述温室大棚智能控制系统是利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。

物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理，为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。

农业温室大棚监测控制系统通过实时采集农业大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。

通过该系统的部署实施，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。

大棚监控及智能控制解决方案是通过可在大棚内灵活部署的各类无线传感器和网络传输设备，对农作物温室内的温度，湿度、光照、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等与农作物生长密切相关环境参数进行实时采集，在数据服务器上对实时监测数据进行存储和智能分析与决策，并自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。

For personal use only in study and research; not for commercial use二、项目需求在每个智能农业大棚内部署无线空气温湿度传感器、无线土壤温度传感器、无线土壤含水量传感器、无线光照度传感器、无线CO2传感器等，分别用来监测大棚内空气温湿度、土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度等环境参数。

为了方便部署和调整位置，所有传感器均应采用电池供电、无线数据传输。

大棚内仅需在少量固定位置提供交流220V市电（如：风机、水泵、加热器、电动卷帘）。

每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含路由节点、长距离无线网关节点、Wi-Fi无线网关等），用来覆盖整个园区的所有农业大棚，传输园区内各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到Internet上与平台服务器交互。

For personal use only in study and research; not for commercial use在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来接受控制指令、响应控制执行设备。

智能温室大棚整体控制设计报告

智能温室大棚整体控制设计报告一、需求分析近年来，由于气候变化等多种原因，传统的农业生产方式已经无法满足现代社会的需要。

人们对于高品质、高效率、节能环保的农业生产方式有着更高的追求。

而智能温室大棚的兴起就是一个非常好的案例。

智能温室大棚能够通过自动化控制技术，完成温度、湿度、光照、灌溉等诸多参数的实时控制，提高作物产量、品质和经济效益。

为了满足人们对于智能化农业生产方式的需求，本报告提出了智能温室大棚整体控制设计方案。

二、系统框架设计本系统采用分布式设计，将整个智能温室大棚控制系统分为下列几个部分：传感器部分、控制器部分、执行器部分和监控部分。

1. 传感器部分温室大棚内设置多种传感器，包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、光照传感器和土壤湿度传感器等，用于实时感知温室大棚内环境参数。

2. 控制器部分控制器部分包括温度控制器、湿度控制器、二氧化碳控制器、氧气控制器、光照控制器和浇水控制器等，用于根据传感器部分采集的温室大棚内环境参数，自动控制环境参数，保证温室大棚内环境参数稳定和作物生长需要。

3. 执行器部分执行器部分包括温度调节器、湿度调节器、二氧化碳发生器、氧气区分器、光照灯和浇水器等，用于执行控制器部分的指令，对温室大棚内环境参数进行调节和维护。

4. 监控部分监控部分包括计算机端和手机端，用户可以通过计算机端和手机端实时查看温室大棚内的环境参数、获取生长轨迹、掌握生长状况，可远程控制设置温度、湿度、光照、浇水等。

三、系统实现技术本系统采用了传感器、控制器、执行器之间的等级控制和信息传递技术，采用现代化的智能控制技术，能够更好地完成对温室大棚内环境参数的实时控制和维护。

其中，传感器部分采用数字化接口，能够实现数字化数据的传输和处理，使传感器的计算精度更加准确。

同时，控制器部分采用分布式节点设计，各节点之间存在信息共享和通信，实现了全局信息的同步控制，同时也具有很好的扩展性和可靠性。

智能温室大棚整体控制设计报告

智能温室大棚整体控制设计报告一、引言二、系统设计1.传感器部分2.控制器部分控制器是智能温室大棚的核心部分，它负责接收传感器发送的数据，并根据设定的参数进行决策和控制操作。

在温室大棚中，控制器可以根据环境参数自动调整温度和湿度。

另外，它还可以自动调整灯光的亮度和频率，以满足不同植物的需求。

控制器应具备良好的通信能力，可以远程监控系统的工作状态，并接收和传输数据。

3.执行器部分执行器是控制器的输出部分，负责根据控制器发送的信号执行相应的操作。

在温室大棚中，执行器可以控制空调和加湿器的启停，调节温度和湿度；同时，它还可以控制灯光的开关和亮度调节，以满足不同植物的光照需求。

此外，执行器还可以控制灌溉系统的水泵，根据土壤湿度的变化自动喷水。

三、功能设计1.温度和湿度控制智能温室大棚的控制系统应能够实现温度和湿度的自动控制。

当温度超过设定值时，执行器会启动空调系统进行降温；当湿度超过设定值时，执行器会启动加湿器进行降湿。

在温度和湿度达到设定范围后，执行器会自动停止相应的操作。

2.光照控制3.水分控制智能温室大棚的控制系统还应具备水分控制功能。

通过土壤湿度传感器监测土壤湿度，并根据设定值自动控制灌溉系统的开关。

当土壤湿度低于设定值时，执行器会启动水泵进行灌溉；当土壤湿度达到设定值时，执行器会自动停止灌溉。

四、结论智能温室大棚整体控制系统的设计可以提供良好的生长环境，提高农作物的产量。

通过传感器监测环境参数，并由控制器和执行器对其进行自动调节，可以实现温度、湿度、光照和水分等参数的自动控制。

未来的工作可以进一步完善系统的功能和性能，提升智能温室大棚的效益和可靠性。

《温室大棚分布式监控系统设计与实现》范文

《温室大棚分布式监控系统设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的快速发展，温室大棚种植已成为现代农业的重要组成部分。

为了提高温室大棚的管理效率和生产效益，本文设计并实现了一种温室大棚分布式监控系统。

该系统能够实时监测温室环境参数，如温度、湿度、光照等，并通过分布式架构实现数据的实时传输和远程控制，为农业生产提供更加智能化、高效化的管理手段。

二、系统设计（一）设计目标本系统的设计目标是为温室大棚提供一个可靠、高效、智能的监控平台，实现对温室环境参数的实时监测和远程控制，提高农业生产的管理效率和生产效益。

（二）设计原则1. 实时性：系统应具备实时监测和传输数据的能力，确保用户能够及时获取温室环境信息。

2. 可靠性：系统应具备高可靠性和稳定性，确保数据传输的准确性和系统的连续运行。

3. 扩展性：系统应具备良好的扩展性，方便后续功能的增加和升级。

4. 易用性：系统应具备友好的用户界面和操作流程，方便用户使用和维护。

（三）系统架构本系统采用分布式架构，包括数据采集层、数据传输层、数据处理层和应用层。

其中，数据采集层负责采集温室环境参数；数据传输层负责将数据传输到数据中心；数据处理层负责对数据进行处理和分析；应用层负责向用户提供友好的操作界面和远程控制功能。

（四）硬件设计本系统采用传感器节点对温室环境参数进行实时监测。

传感器节点包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，通过无线通信技术将数据传输到数据中心。

同时，系统还配备了控制设备，如电机、阀门等，用于实现对温室环境的远程控制。

（五）软件设计本系统的软件设计包括数据中心软件和用户端软件两部分。

数据中心软件负责接收传感器节点传输的数据，进行数据处理和分析，并将处理后的数据存储到数据库中。

用户端软件提供友好的操作界面，用户可以通过该界面实时查看温室环境参数、远程控制温室环境等。

三、系统实现（一）数据采集与传输实现本系统采用无线传感器网络技术实现数据采集与传输。