temperature and humidity, carbon dioxide and other sensor data
collection; 12864 LCD real-time display; temperature and humidity in the
greenhouse, carbon dioxide concentration, light intensity, effective and
本传感器采用固体电解质电池原理，由下列电子构成：空气，Au|NASICON||碳酸盐|Au， CO2 灵敏度特性：
图 2 给出了传感器的灵敏 度特性曲线。
其中： 温度：28℃、 相对湿度：65%、 CO2浓度：21%
EMF:元件在不同气体，不同浓度下 的输出电势
响应恢复特性： 从图 3 中可以看出：固体电解 质元件具有较好的响应恢复特 性。
2012“毕昇 RIGOL”杯 全国电子创新设计竞赛
设计论文
设计题目：基于单片机的智能大棚管理系统
参赛学校：山东电子职业技术学院 专业：电子信息工程技术
参赛学生：姜晓鹏 王亚东 刘祥熙 指导教师： 宫月月
目录 一、摘 要.................................................................................. 3 二、系统简介.............................................................................. 4
3.1 主控部分......................................................................5 3. 2 二氧化碳检测部分................................................... 5 3.3 温湿度检测部分........................................................ 7 3.4 显示部分.....................................................................7 3.5 防盗部分......................................................................8 3.6 执行机构.....................................................................8 （四） 系统软件流程图...................................................... 9 三、总结.................................................................................... 11 四、谢辞.................................................................................... 11 五、参考文献............................................................................ 11
4100 lx 敞开 关
31000 lx 敞开 开
200 lx
关闭 关
追光
关
追光
开
停止追光 关
三、总结
在我们三人的共同努力下，系统最终达到了预想的效果。并且我们做出了模型，虽然这 只是一个模型，需要经过实践的检验。但我们相信我们的设计能够应用在实际中。因为它符 合实际的要求，具有较强的实用性。
关键词：农业科技、单片机技术、温湿度，二氧化碳浓度、光照强度
Abstract
With the development of science and technology, agricultural science and
technology step by step into our lives. The increase in vegetable
是 风扇
用户离开
=3 秒 温湿度检测
>=设定值? 是
电磁阀
结束
测试数据：我们根据一天早中晚实时监测，检测得到的二氧化碳浓度值、温湿度值、阳光强 度及系统状态。 时间 温度 湿度 二氧化碳浓度 阳光强度 帘子 风扇 追光系统 电磁阀
早 15℃ 37%RH 7000ppm 中 25℃ 58%RH 4000ppm 晚 20℃ 49%RH 3000ppm
数据时序图
3.4 显示部分
为了实时显示大棚状态，我们采用了 12864 液晶作为显示核心，并作为人机对话界面提 醒人们输入密码，进入系统。12864 液晶自带中文字库，且能显示图片，显示比较人性化。 根据现有条件，我们采取了此方案。经过试验，达到了我们的原先要求。 操作时序图：
硬件电路： 由于八位串行速度较快；根据系
temperature and humidity, carbon dioxide concentration, light intensity
（一）系统框图
二、系统简介
太阳能电池板 电
CO2 检测
MG811
电机
光照检测
光敏传感器
继电器
太阳能追光 风扇
温度检测
DHT11
步进电机
遮阳帘
湿度检测
DHT11
（一）系统框图.....................................................................4 （二）系统主要实现功能.................................................... 4 （三）系统组成.....................................................................5
统实时性的需要我们采用这种数据 连通方式。虽然占用了多个 I/O 资 源，但这种方式达到了我们实时显示 温湿度、二氧化碳浓度；如有人进入 提示人们输入密码，并对密码进行了 显‘星’处理，保障了系统显示和系
统安全，达到了系统预先的要求。
3.5 防盗部分
为了使大棚实现无人管理的目的，本系统特别设计了一套防盗系统。当有人进入大棚时， 热释电检测，检测到有人靠近，然后将数据传送给单片机。单片机接收到信号随即让 12864 提示输入密码，用户用红外遥控（钥匙）输入密码，若密码正确，用户进入，激光会计算进 入人数。若密码输入三次仍不正确，单片机会命令 12864 液晶显示“请你离开，谢谢合作” 字样，并会自动启动报警系统 5 秒。若来人未输入密码直接进入，则启动报警系统，直至来 人离开。 实现原理：
greenhouses, people increasingly . In
particular, to improve its production efficiency, higher and higher degree
of automation requirements for greenhouse. Microcontroller technology
（三）系统组成
3.1 主控部分
本系统以达盛科技的主控板配 STC89C58 单片机为控制核心，该主控板具有高抗干 扰、加密性强的特点，，对于系统的安全性能有可靠的保障。
实现原理，如图所示：
3. 2 二氧化碳检测部分
为了达到实时检测二氧化碳浓度，控制环境生长的目的，经过多方面考虑，最终我们 选取了对 CO2 有良好的灵敏度和选择性，受温湿度的变化影响较小的 MG811 二氧化碳传感 器。它具有良好的稳定性、线性。经过 CA3140 高阻态运放阻抗变换电路之后，得到可采集 的模拟信号。得到信号后，我们采用了 TLC1549 10 位串行 AD 对模拟信号进行处理，最后 送给单片机。经单片机处理后，送给 12864 液晶实时显示，并对棚内风扇等进行有效控制。 工作原理
开始
初始化
检测是否有阳光
无
有
停止追光，太阳能电池板充电
电机追光
检测阳光强度>150
否
放帘子
是
收帘子
开始
系统初始化
否 检测是否有人
提示离开 是
是 12864 液晶显示
提示输入密码
>3 次
否 用户输入密码
否 否
密码是否正确
显示棚内人数
进入大棚 激光计人数
定时器计数
=0.5 秒 CO2 检测 >=设定值?
一、摘 要
随着科技的发展，农业科技也一步步走进我们的生活。蔬菜大棚的增多，人们对其性 能要求也越来越高。特别是要提高其生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。单 片机技术的逐步成熟，加快了我们走向现代化、科技自动化的进程。
本系统以达盛科技 STC89C52 单片机为控制核心；利用温湿度、二氧化碳等多路传感 器采集数据；12864 液晶屏实时显示；对大棚内的温湿度、二氧化碳浓度、光照强度进行有 效、可靠地检测和控制。该系统具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠的 特点。
3.3 温湿度检测部分
在温度和湿度测量方面，我们选择了温湿度传感器 DHT11。它具有 成本低、长期稳定、相对湿度和温度测量、品质卓越、超快响应、抗干 扰能力强、超长的信号传输距离、数字信号输出、精确校准的优点。 实现原理和工作电路：
单片机发送一次开始信号后，DHT11 从低功耗模式转换到高速模式， 待主机开始信号结束后，DHT11 发送响应信号，送出 40bit 的数据，并 触发一次信采集。信号发送如图所示。数据时序图：