温室大棚智能监测系统设计论文.doc

常州工学院学士学位论文

毕业设计报告书

题目：温室大棚智能监测系统设计

专业机电一体化
班级
姓名
指导教师

目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc452563874"第一部分设计任务与调研 PAGEREF_Toc452563874\h3
HYPERLINK\l"_Toc452563875"第二部分设计说明 PAGEREF_Toc452563875\h5
HYPERLINK\l"_Toc452563876"第三部分设计成果 PAGEREF_Toc452563876\h20
HYPERLINK\l"_Toc452563877"第四部分结束语 PAGEREF_Toc452563877\h26
HYPERLINK\l"_Toc452563878"第五部分致谢 PAGEREF_Toc452563878\h27
HYPERLINK\l"_Toc452563879"第六部分参考文献 PAGEREF_Toc452563879\h28

第一部分设计任务与调研
1、本设计的主要任务
本设计的主要任务是设计一个温室大棚的温度监测系统，其应具有以下主要功能：
可以自行设定所要监测的温度值；
实际温度与设定监测的温度相差在不同范围内做出不同的提示：
不大于1℃时，绿灯常亮；
不小于3℃时，红灯常亮；
大于1℃且小于3℃时，绿灯闪烁。
LCD显示温室内的实时温度。
2、本设计的意义
温室坏境测控，即根据植物生长发育需要，自动调节温室内环境的总称。进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物在不适宜生长发育的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，达到作物优质、高产、高效的栽培目的。
3、设计的思路和方法
温室智能测控系统能监测温室的温、湿度，并根据温室环境实现自动温湿度调节。操作人员通过输入设备键盘设定温度、湿度数值，传感器分布在温室内多个位置，对温室环境进行多点实时动态采集，经过A/D转换，送入单片机处理，驱动执行装置，从而实现温室环境的自动智能调节。显示装置实时显示温室内的温度、湿度数值，当温度、湿度偏差超出一定限度一定时间，发出报警。其中执行装置为调节温度、湿度的装置。
目前，温室内温度的调节和控制包括加温、降温和保温三个方面。加温有热风采暖系统、热水采暖系统、土壤加温三种形式。降温最简单的途径是通风，但在温度过高，依靠自然通风不能满足作物的要求时，必须进行人工强制降温。降温包括遮光降温法、屋面流水降温法、蒸发冷却法及强制通风法。保温包括减少贯流放热和通风换气量、增大保温比、增大地表热流量。空气湿度的调控，主要是防止作物沾湿和降低空气湿度两个直接目的。除湿的方法有通风换气、加温除湿、适当地控制灌水量、使用除湿型热交换通风装置。加湿的方法包括喷雾加湿、湿帘加湿、温室内顶部安装喷雾系统。
本系统分别采用热风采暖系统、通风降温除湿和喷雾加湿的方法。当湿度低于设定值即打开滴灌电磁阀进行喷水，当湿度与设定值的偏差满足要求时即关闭电磁阀；当温度高于设定值一定幅度或湿度高于设定值一定幅度时，单片机控制风扇进行排风；当温度低于设定值一定幅度时，单片机控制电热丝进行加热。所以，温室智能测控系统的执行装置是风扇、电热丝和滴灌电磁阀。
第二部分设计说明
1、整体方案设计
系统采用单片机AT89C52系统进行温度和湿度的监测控制。其中温度信号和湿度信号都由温湿度传感器DHT90提供。由DHT90内置存储器存储温湿度范围，当温湿度超出相应的范围，系统通过蜂鸣器来报警。系统完成的温度和湿度的测量值在液晶显示器LCD1602上显示相应的温度和湿度，系统具有较高的测量精度和控制精度。系统整体结构如图2-1：
图2-1系统结构框图
2、主要硬件介绍
2.1单片机AT89C52介绍
AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。其内部主要由CPU、RAM、ROM、通用I/O及总线构成，其引脚分布和内部结构分别如图如2-2、图2-3所示。
图2-2AT89C52引脚图

AT89C52

时钟

程序存储器
数据存储器
定时计数器
并行I/O口
串行通信口
中断系统
数据
总线
地址
总线
控制
总线
图2-3AT89C52内部结构图

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