发布时间 : 星期一 文章(强烈推荐)基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计毕业论文设计更新完毕开始阅读1c98ed4791c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad739
喷灌或滴灌的灌溉系统，二氧化碳施肥系统，以及适用于温室作业的农业机械等。计算机对这些系统的控制己经不是简单的、独立的、静态的直接数字控制，而是基于环境模型上的监督控制，以及基于专家系统上的人工
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智能控制【7】，一些国家在实现自动化的基础上正在向着完全自动化、无
人化的方向发展。 1.2.2 国内发展现状
我国现代温室技术起步较晚，70年代以来，政府大力发展以塑料大棚、节能日光温室为主的设施农业，促进了农村经济的发展和缓和了蔬菜季节性短缺矛盾。与此同时，从1979年至1994年，从欧美、日本等国家引进了一系列现代化温室进行实验研究。引进的温室与我国传统温室比较，其空间大，便于进行机械作业，生产率与资源利用率比较高，为我国温室的发展提供了借鉴作用。但这些温室也存在着许多不足之处，主要表现在： 1.价格昂贵，国内农业生产目前难以接受。
2.缺乏与我国气候特点相适应的温室测控软件。目前我国引进温室的测控系统大多投资大、运行费用过高，并且测控系统中所侧重考虑的环境参数与我国的气候特点存在矛盾。
3.控制方式比较简单，软件实现模式固定，不能进行功能扩展【9】。
随后在我国出现了一些国外的仿造产品，但均没有面向我国广大农村现有的1000万亩传统温室的改造工程。所以，传统的方法，人们主要还是采用温度计、湿度计来采集温度值和湿度值，通过人工操作加热、加湿、通风和降温来控制温湿度。因此，以上产品的推广使用价值仍然不大
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总体上说，我国自行开发的温室测控系统其技术水平和调控能力与发达国家还有一定的差距。而我国综合环境测控技术的研究刚刚起步，目前仍然停留在研究单个或少量环境因子调控技术的阶段，而实际上，温室内的光照度、温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素，都是在相互影响、相互制约的状态中对作物的生长产生影响的，环境要素的空间变化、时间变化都很复杂。因此，我们应该根据我国的国情研制出适合我国农业的发展的仪器仪表，并在农业设施中广泛推广。 1.3 课题的主要内容及研究意义
为适应农业发展的需要,根据以上分析存在的问题，本论文设计了基于单片机的二氧化碳浓度检测系统。该系统在设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件，可实现对大棚内二氧化碳浓度的在线实时检测。还设计了通信系统，单片机实时监测大棚内的二氧化碳浓度，当二氧化碳浓度超过设定的上、下限时，单片机通过与温室主机进行通信来打开相应的执行机构，实现对二氧化碳浓度的调控，从而使得大棚内的参数在适合作物生长的范围内。
本论文主要研究内容包含以下几个方面： 1.二氧化碳浓度的选型及相应信号处理电路的设计； 2.实现温室内二氧化碳浓度环境因子的自动检测； 3.通过人机对话接口实现参数显示和在线参数修改； 4.当环境因子超过上下限值时启动报警功能； 5.检测器外形设计。
2 系统总体方案的设计
2.1 总体方案设计
为了便于管理本设计以上、下位机模型为阳光温室测控系统。其中，上位机是温室主机(PC机)，下位机是检测器。检测器应能完成以下工作：脱离主机独立地进行数据采集和处理，通过人机接口（键盘和显示器）实现参数设定、显示和报警等功能；连接主机时能实现通信功能。
检测器是以单片机为核心的，整个检测器系统包括主模块、数据采集与处理模块、输出控制模块、键盘显示模块和数据通信模块等。数据采集与处理模块能够完成温室内二氧化碳浓度的模拟量的采集和处理，结果送数据存储器或传输给监控服务器，由监控服务器存储和管理，输出控制模块主要负责与主机相连接时温室执行机构的控制；通信模块则是基于RS-232总线，由双绞线进行远程的数据传输，实现检测器和主机的通信。
整个温室测控系统主要由温室内外环境自动测试系统，(间接)自动控制系统，人机对话接口和通讯接口四个部分组成。 1．温室内外环境自动测试系统
本设计研究的检测器主要测试温室内二氧化碳浓度环境参数。 2．温室内环境自动控制系统
根据环境自动测试系统得到的结果,控制相应执行机构的执行，为作物提供良好的生长环境。 3．人机对话接口
LED显示系统：显示温室内的二氧化碳浓度环境参数值。 键盘：用以人工预置各适宜环境参数值。
报警信号：当某环境参数值超过限定界限时，发出声光报警信号，提醒农艺人员采取相应措施。 4．通讯接口
用来实现与主机的通讯，将存储的测试数据传送给主机，可以方便的实现集中式管理。 2.2 详细设计
本文通过以上对阳光温室蔬菜中的参量及其相互关系的分析研究，对检测系统总体方案进行了详细设计，采用ATMEL公司生产的AT89S52单片机、美国生产的红外二氧化碳传感器6004。单片机通过AD0832转换器把从传感器输出的模拟信号转换成数字信号。显示部分由比较廉价的LED数码管对二氧化碳浓度进行分时显示。当二氧化碳浓度量低于或者高于期望的范围时，系统会控制自动报警。本设计采用的是声光报警，声光报警主要是控制蜂鸣器的发声频率和控制指示灯，使其一亮一灭，从而达到报警的目的。
具体的系统框图如图2.2所示：
图2.2 二氧化碳检测器的原理图