大棚温湿度控制系统设计
目录
前 言 1
一.设计概述 1
(一)西方与中国智能控制系统的发展差距 1
(二)系统设计背景 1
二.系统设计思想 2
三.系统硬件设计 3
(一)单片机模块 3
1.单片机的选择 3
2.单片机最小系统 4
(二)温湿度采集模块 5
(三)液晶显示模块 8
1. LCD1602概述 9
2. LCD1602液晶屏数据与各引脚功能 9
(四)警示模块 10
(五)控制器模块 11
(六)开关阀值模块 11
四.系统软件程序的设计 11
(一)软件程序的写入 11
(二)仿真软件简介 12
1. Proteus功能 12
2.Keil C51编译器 12
(三)整体下载与调试 13
五.系统总体设计 13
结 论 14
致 谢 14
参考文献 15
附 录 16
附录1:实物照片 16
附录2:原理图 16
附录3:程序编写 17
附录4:元器件清单 21
Abstract
In the design of temperature and humidity greenhouses, STC89C51 singlechip microcomputer is adopted as the core of this design. DHT11 digital temperatu *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@
re and humidity sensor is used for data collection, and 1602 LCD is used for data display. Temperature and humidity display is through software programming downloaded to STC89C51 microcontroller for control. The specific functions and effects are as follows: control the upper and lower limits of temperature and humidity through two buttons, and display the current environment data on the LCD screen in real time. If the temperature or humidity exceeds the upper limit, the led will light up to inform the administrator that the temperature has exceeded the limit. Upon receiving the signal, the triode will drive the relay to connect or cut off the power supply of the pump.
Keywords : STC89C51 microcontroller;Temperature and humidity sensor;display前 言
国家经济水平发展不断提高,农产品经济迅速的向高产量发展,大棚智能化也是越来越发达。为了加快蔬菜的生产效率和上市时间,大棚不得不向智能化和科技化发展了。当前的大棚管理方式还是比较落后的,他们只能放置温湿度计来监测大棚内的数据,这个监测是不准的而且延时也是比较大的,根据实时的经验来确定大棚的温湿度。这种传统的方法费时费力,并且人工有劳动强度大,监测的数据精度低的缺点,不能及时的控制温湿度,就会导致农作物低产。为此准确的确定了高效智能化农业生产并提高产量的研究方向,快速推动我国农业的发展,所以必须大力优化农业设备。
一.设计概述
(一)西方与中国智能控制系统的发展差距
随着现代科技的进步,有更多的新技术运用于农业,农业技术所占的比重也越来越高。大棚经济现在已经是农业经济的重要部分。而且现代社会的电子产品和互联网发展迅速,这让现代化农业经济,向专业化、智能化发展,而且这也是农业发展的方向。
大棚根据农作物的生长环境,建造一个人工大气环境,来改变温湿度对农作物的生长约束。这也使得大棚能够种出反季节蔬菜,让不同的农作物在不适合生长的季节生长出果实。这也使得农夫们的经济效益越来越好,让大棚大规模的使用起来。
(二)系统设计背景
温湿度控制主要是用STC89C51单片机来优化大棚温湿度控制系统。选择黄瓜作为本次设计的试验品。在大棚排水不良的情况下,黄瓜产量就非常的低。这个时候就需要大棚的温湿度控制系统了。黄瓜生长环境的温度是28~30℃,当这个温杜高过35℃时,就会影响到黄瓜的生长,黄瓜对土壤的湿度要求是70%以上的环境下生长是最好,低于50%时就会枯萎,空气湿度不应小于52%,在75%~85%时,产量是最高的,要是这个温湿度只在短时间内存在,他的效果还是一样的不好。所以温湿度适宜,风较小的天气是适合黄瓜的生长。
这次设计的温湿度控制系统的功能:感应环境温湿度,看看实际温度有没有超过设定数值的上限;如果数值超过上限,这个时候将会亮起警示灯;此时也会驱动相应的设备进行工作,当数值达到正常时,单片机将会停止工作;数值达到正常值,熄灭警示灯。我们利用物美价廉的产品来设计精准而且效率高的温湿度控制系统来提高大棚的效率,从而使得黄瓜得到高产。
二.系统设计思想
以往的大棚进行温湿度监测是依靠热电偶和热电阻来实现整个系统的监测。并且需要的程序多而且效率低下,最重要的是价格还非常的昂贵, 微处理器识别和处理需要经过A/D转换,通过上述的一些程序后就会大大增加成本和一些不必要的误差,比如线路误差补偿、还有测量中的切换误差和接收信号调整电路的误差,这样将会影响到整个系统的稳定性和测量数值的精确性。现代科技在各个领域都有所突破,农业方面也不例外,温湿度控制系统正向着专业化,智能化,高效化全速发展。随着农业大棚的发展,各种反季节的蔬菜不断上市,让农业经济突飞猛进的发展起来,同时大棚对温湿度控制系统的要求也是越来越高,这样就能满足市场的大量的需求。所以由模拟温度传感器、多路模拟控制开关、A/D转换器和单片机系统组成的温湿度控制系统是远远满足不了大棚的需求的。这种粗糙的温湿度监测系统还需要价格昂贵的测温电缆,才能把温湿度传感器所采集的实时信号传送到采集卡上,导致这套监测系统成本上升。并且传送的信号不是数字信号而是模拟信号,这就容易被干扰导致测量误差增大。
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