基于单片机的温室监控系统设计论文

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1、毕业设计说明书基于单片机的温室监控系统设计目录1.前言11.1设计背景11.2实施计划22总体方案设计32.1方案比较32.1.1方案一32.1.2方案二42.2方案论证52.3方案选择53单元模块设计63.1各单元模块功能介绍及电路设计63.1.1主控制器设计63.1.2温度检测模块设计73.1.3湿度检测模块设计73.1.4光照检测模块93.1.5二氧化碳浓度检测模块设计93.1.6键盘模块设计103.1.7DS1302时钟电路设计113.1.8显示电路设计123.1.9继电器控制电路设计133.1.10电源电路设计153.1.11I/O口扩展电路163.1.12MAX232通讯电路设计

2、173.2电路参数的计算及元器件的选择183.2.1555振荡电路183.2.2电源电路193.2.3时钟电路203.3特殊器件的介绍203.3.1DS18B20213.3.2HS1101223.3.3LCD1602253.3.4BH1750FVI274.软件设计31毕业设计说明书4.1软件设计原理及设计所用工具314.2软件结构图324.3软件流程框图324.3.1总体流程图324.3.24x4矩阵键盘的软件设计：344.3.3DS18B20的软件程序设计354.3.4二氧化碳浓度传感器6004程序设计364.3.5上/下位机程序设计375.系统调试385.1硬件调试385.2软件调试39

3、5.3软硬件整体调试406结论427总结与体会438谢辞449参考文献45附1系统的原理电路图46附2系统的相关软件48毕业设计说明书1.前言温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。温室生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目的。而温室设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度,解放生产力。温室中比较重要的环境参数包括有：温度、湿度、光照、CO2浓度等，这几个环境参数都对植物的生长起到了比较关键的作用。温室监控系统基于现代科技技术对温室环境参数的监测与控制，使得环境参数符合既定要求。国外对

4、温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。我国对于温室控制技术的研究较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，才掌握了人工气候室内微机控制技术，该技术仅限于温度、湿度和CO2浓度等单项环境因子的控制。90年代中后期，在对国外温室设备配置、温室栽培品种、栽培技术等各个方面进行研究的基础上，我国自主开发

5、了一些研究性质的环境控制系统。利用现代科技技术将原来的人工种植与管理到现在的自动化的过渡。现在的温室管理系统在利用计算机技术及现代控制理论对温室的内部和外部的各种环境因素的监控，包括温度、湿度、光照、CO2以及养料等，并且进行自动的控制和调节。利用各种传感器将数据采集，监控系统的实时检测环境变化及控制执行机构的动作，良好的人机效果使得操作过程简便。本设计主要以单片机为核心来实现温室监控系统。以STC12C5A60S2芯片为核心的单片机小系统，用它来实现整个温室监控系统的逻辑控制。传感器将采集到的信号传送到单片机中，单片机将采集的信号处理后由LCD1602液晶实时显示，便于观察。用户可以通过键

6、盘输入环境参数的阀值，单片机根据采集的数据自动控制外围设备状态，例如继电器的开合，加热、加湿器的开始和停止，使得环境参数符合既定要求。1.1设计背景毕业设计说明书现代农业中较为重要的一个环节就是对环境参数的检测和控制，例如：温度、湿度、光照、二氧化碳的浓度等。传统的方法是用毛发温度表等简易器材和经验来对温室大棚环境参数的检测，这种人工测控的方法费时费力，并且无法保证测量的连续性，测量的误差大、随机性大，为了克服以上的几点不足，我们基于市场因素和价格成本的因素设计了温室监控系统，用于解决在农业上的技术落后与成本高的问题。1.2实施计划1月—2月，查阅和收集文献资料；2月20日—3月15日，提出

7、设计方案并对方案进行比较和论证，并最终确定方案。3月16日—3月30日，进行硬件电路设计；4月1日—4月20日，进行程序的编写；4月21日—5月10日，进行整机调试；5月10日—5月24日进行报告的撰写，并准备毕业设计答辩。毕业设计说明书2总体方案设计2.1方案比较2.1.1方案一加热加湿光照释放CO2控制系统检测系统温度单片机89S52湿度光照强度LCD液晶显示键盘二氧化碳浓度图2-1方案一的原理框图方案一