蔬菜大棚温度测控系统设计.doc

21蔬菜大棚温度测控系统设计内容摘要：蔬菜大棚作为设施农业的主要组成部分，随着时代的进步和先进生产力的发展，已经逐渐实现了它的自动化控制。我们可以通过对产生数据定量分析，监测并改变它的环境条件，以使农作物更好更充分的生长。近年来计算机应用技术不断的发展，于是人们便开始有了一种新的构思，即利用计算机来实现对大棚内环境条件的控制。会阻碍到大棚内农作物生长的因素有很多，最主要的就是温度。本次设计是专门为了解决这一问题。系统的设计被充分模块化，条理清晰，可以很简单方便的进行检测盒控制。在本次设计过程中还充分考虑到成本问题，主要体现在元件的选取及利用率上。通过实践证明，系统的性能好、操作方便，完整的实现对温度等的测量和控制。关键词：蔬菜大棚温度控制目录前言11设计方案21.1设计要求及框图21.2元器件21.2.1传感器的选择21.2.2显示模块21.2.3单片机模块31.2.1系统方案32系统的硬件设计42.1系统硬件的简述42.2单片机模块的设计42.2.1单片机的功能特性描述42.3温度采集系统的设计52.3.1温度传感器的概述52.3.2传感器的接口说明52.3.3硬件连接62.4显示模块的设计62.4.1LCD12864的概述62.4.2LCD12864引脚说明72.4.3LCD12864的主要技术参数82.5报警电路的设计92.6功能键的设计92.7控制电路的设计103软件系统设计113.1软件设计的整体思想113.2程序流程图设计113.3DHT90软件系统设计133.3.1DHT90测量流程图133.3.2传感器的电气特性133.3.3传感器指令的启动143.3.4发送命令143.3.5通讯复位时序153.4DHT90的温度补偿及转换153.4.1温度转换153.5LCD12864软件系统设计163.5.1LCD12864显示流程图163.5.2写数据到模块173.5.3从模块读出数据183.6按键软件系统设计18结束语20参考文献21蔬菜大棚温度测控系统设计前言近年来，随着中国经济的快速增长，农业的研究和应用技术越来越多的国家和人们的关注，作为温室农业代表是首当其冲的性质。对农业生产情况的几个主要的参数进行监督和控制。像空气的温度、二氧化碳的占比量、土壤的湿润度等。在现代化农业生产中蔬菜大棚也是尤为重要的，并且已经发挥了巨大的作用。大棚内蔬菜的生长要受到环境中参数的影响。如今大多数对大棚环境条件的监测与控制还是在采用很久以前的人工管理方式，这样很难避免的造成了测控误差时等缺点，容易造成难以估计的损失，结果浪费了人力、物力，而且很难达到很好的效果。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能特别提高生产效率的要求也越来越高，人们都迫切的希望大棚的生产实现自动化。温室大棚是植物栽培生产中必不可少的设施之一，温度是衡量温室大棚的最重要的指标，它直接影响到栽培作物的的生长和产量，为了能给作物提供一个合适的生长环境，首要问题是加强温室内的温度的监测控制。从很久以前人类就想出各种方法控制温度和湿度，以满足人们生产生活的需要。从古代人们通过扇子、雨伞、毛巾等试图去控制温度和湿度到今天高科技发展迅速的社会所发明出的各种工具，如风扇、空调、加热器等，表明人类一直努力去控制这两种和人类密切相关的环境因素。为了实现高效农业的科学化和研究性，推动我国农业发展，解决我国农民普遍收入低的问题，缩小城乡差距，推动全面小康社会，迫切需要价格适中的、自动化程度高的农业设备。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得成本低性能稳定的这种要求变为可能。温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度是应用于实践的主要方面之一。影响作物生长发育的环境条件主要包括:温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。所有这些环境条件之间相互有着密切的联系，其中一个量的变化就会影响其它控制变量的变化。作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果，而这其中有个最主要的环境影响就是温度[1]。1设计方案1.1设计要求及框图本设计是一个大棚温度测控系统，用单片机来作为系统的总控制机，整个系统由温度四个模块组成2]。系统设计框图如图1.1-1所示。图1.1-1系统电路图1.2元器件1.2.1传感器的选择最常用的为数字式温度传感器DS18B20。具有测量较准确、测量范围较广等优点。传感器不需要进行A/D转化，而且方便与单片机连接，系统电路设计简易，硬件成本较低。采用数字式温度传感器DHT90为数字式传感器，它的优点就是设计比较精巧而且价钱比较合理，可以轻松的采集温度，而且简单的结构也使整个系统的运行不会那么繁琐，因此电路中采用此类传感器最为合适。1.2.2显