发布时间 : 星期日 文章温湿度测控系统设计更新完毕开始阅读43cb071a2f60ddccda38a0d1
第一章 绪论
1.1课题来源
来源于生产/社会实践
1.2国内外发展现状、趋势以及面临的挑战
美国是将计算机应用于大棚和管理最早，最多的国家之一。美国开发的大棚
计算机控制与管理系统可以根据作物的特点和生长所需要的条件，对大棚内的光照，温度，湿度等诸多因素进行自动控制。这种自动控制系统需要种植者输入温室作物生长所需的环境的目标参数，计算编机根据传感器的实际测量值与事先设定的目标进行比较，以决定大棚温湿度的控制过程，按照相应的机构进行加热，降温或者是浇水，通风等。目前，我国绝大部分自主开发的大棚温湿度控制或者进口的国外设备都属于这种系统。
虽然这种自动控制系统实现了自动化，适合规模化生产，提高了劳动生产率，通过改变大棚温室度的设定目标，可以自动的对大棚内温湿度进行调节，但是这种调节对作物的生长来说还是相对滞后的，难以介入作物生长的内在规律。所以在这种自动控制系统和实践的基础上，温湿度自动控制向着适合不同作物生长的智能化控制发展。
国外大棚业正致力于高科技发展，遥测技术，网络技术，控制局域网已逐渐应用于大棚的管理和控制中，近几年各国温度控制技术提出建立大棚行业标准，朝着网络化，大众化，大规模，无人化的方向发展的思路。
1.3研究的目的、意义及主要内容
本系统的设计的硬件主要包括：主要是单片机AT89C51，检测系统，显示电
路，A|D电路，报警电路等。利用传感器测量大棚内的温湿度经过信号处理，将传感器测得的数据送至控制系统（STC89C51），与预设的农作物最适合生长的温湿度值的上下限进行对比，并通过显示电路将测得的温湿度进行实时显示。如果不同作物的适合生长的温度不一样，可以通过键盘电路修改预设值。控制系统根据比较的结果对调节系统发出相应的指令，启动相应的调节设备如喷水机，吹风机，加热器，降温等，调节大棚内的温湿度状态。如果测得的数据超过了预设值的上下限，则报警电路会报警。这样就实现了对大棚温湿度的自动控制。
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本文主要研究内容如下：
1.进行温湿度控制系统的整体研究与设计。 2.利用键盘设置温湿度的上下限值。
3.利用数字温湿度传感器DHT11测量大棚内的温湿度。 4.利用LCD对温湿度进行实时显示。
5.利用315M无线传输系统进行农田与监控室之间的数据传输。
5.当大棚温湿度值超出设定范围值时，系统可自动报警，并输出驱动信号
控制继电器对大棚温湿度进行调节。
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第二章 系统总体方案设计
由于该系统在配电房内运行及设计上的要求，硬件部分选用STC89C52单片机作为控制器，硬件系统由温湿度采集部分、模数转换与处理部分、动态显示部分、系统电源部分、RS232串行总线通信、继电器输出部分、报警部分及自动手动控制部分组成。系统硬件结构框图如图2.1所示：
图2.1 系统硬件结构框图
系统的软件设计采用汇编语言，对单片机进行编程实现各项功能。本软件为了实现温度、湿度显示，报警，A/D转换和对温湿度的控制等功能，采用主程序调用各个子程序来实现相应的功能的方法。系统上电复位后，将调用初始化程序对单片机的端口初始化，将需要使用的内存单元进行清零，然后自动采样后调用A/D转换子程序并显示当前温湿度值，当有键按下时，进入中断，运行中断程序，将温、湿度上下限的初值写入内存单元，并且显示在动态显示部分上。然后系统调用A/D转换子程序，将DHT11温湿度传感器电路输出的模拟信号转换为数字信号，将数字信号读入单片机，每次将读入的数据与上、下限进行判断，以决定是否调用报警和调温、调湿子程序，并且在此过程中实时显示当前温湿度值。如果高于温度上限，系统启动报警功能及排风扇，加快室内外的空气对流，达到迅速降温的目的；如果高于湿度上限，系统也启动报警功能予以报警，并启动加热丝，使室内温度迅速上升，当温度上升一定值时，启动排风扇，将室内的高湿度空气排到室外，达到降低湿度的目的。
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