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.毕业论文(设计)诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
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本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为。
论文(设计)作者签名:日期:年月日指导教师签名:日期:年月日目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2课题研究的意义 (1)2 系统设计的总体思路 (2)2.1系统设计要求 (2)2.1.1设计指标 (2)2.1.2设计要求 (2)2.2系统硬件的总体设计 (2)2.2.1 单片机的选择方案和论证 (2)2.2.2 显示模块的选择方案和论证 (2)2.2.3 温度传感器的选择方案和论证 (3)2.2.4 湿度传感器的选择方案与论证 (3)2.2.5 系统设计方案的最终确定 (4)3 硬件系统设计 (5)3.1系统电路设计框图 (5)3.2系统硬件概述 (5)3.3单片机主控模块的设计 (5)3.3.1 单片机的功能特性描述 (5)3.3.2 AT89S52的主要特性 (6)3.4温度和湿度采集系统设计 (7)3.4.1 温湿度传感器简介 (7)3.4.2 硬件连接图 (8)3.4.3 DHT接口说明 (8)3.4.4 电源引脚(VDD, GND) (9)3.4.5 电气特性 (9)3.4.6 信息采集的相对误差 (10)3.5显示模块的设计 (10)3.5.1 LCD12864引脚说明 (11)3.5.2 主要技术参数 (12)3.5.3 显示模块硬件连接图 (12)3.6报警电路的设计 (12)4 软件系统设计 (14)4.1主程序软件设计 (14)4.2DHT90软件系统设计 (14)4.2.1 DHT90温湿度采集的主要程序 (15)4.2.2 DHT90测量流程图 (17)4.2.3 启动传感器指令 (17)4.2.4发送命令 (18)4.2.5测量时序 (18)4.2.6 通讯复位时序 (18)4.2.7 状态寄存器 (19)4.2.8 相对湿度 (20)4.2.9相对湿度对于温度依赖性的补偿 (20)4.2.10 温度转换 (21)4.2.11露点 (21)4.3LCD12864软件系统设计 (22)4.3.1 显示模块主要程序 (22)4.3.2 写数据到模块 (23)4.3.3 从模块读出数据 (23)4.3.4 串行连接时序图 (23)4.4计算显示的主要程序和报警程序 (24)5系统调试 (25)5.1液晶模块调试 (25)5.1.1显示内容 (25)5.2传感器部分调试 (25)5.3报警电路调试 (25)5.4本系统存在的不足与拓展 (26)5.4.1 存在不足 (26)5.4.2 系统拓展 (26)总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录A:系统电路图 (30)附录B:系统程序清单 (31)英文文献及其翻译引言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的控制。
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。
温室大棚的温度控制成为一个难题。
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,以适应生产需要。
设施农业是近十多年来随着农业环境工程技术的突破,迅速发展起来的一种集约化程度很高的农业生产技术。
由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产,它摆脱了传统农业生产条件下自然气候、季节的制约,以超时令、反季节生产的设施园艺作物为主,不仅使单位面积产量及畜禽个体生产量大幅度增长,而且保证了农牧业产品,尤其是蔬菜、瓜果和肉、蛋、奶的全年均衡供应。
设施农业目前已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂。
设施农业在具有高附加值、高效益、高科技含量的设施园艺领域发展迅速,其栽培对象主要为蔬菜、花卉和果树。
近年来,设施畜牧业养殖也在逐渐兴起,随着设施园艺栽培技术的不断提高和发展,新品种、新技术及农业技术人才的投入,提高了设施园艺的科技含量,现已培育出一批适于保护设施栽培的耐低温、弱光、抗逆性强的设施专用品种。
工厂化育苗、嫁接育苗、喷灌、滴灌、无土栽培技术、小型机械、生物技术和微电脑自控及管理的使用,提高了劳动生产率,使栽培作物的产量和质量得以提高。
随着社会的进步和科学的发展,设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展,向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展,为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。