花卉温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计

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1、托普物联网开创智慧农业新时代！花卉温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计摘要 托普物联网指出温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，接到上位计算机上进行显示，报警，查询。监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。随着社会经济的不断发展，现代农业生产离不开环境控制。本文在对国内外温室自动化控制系统进行深入分析的基础上，针对温室自动化控制系统存在的诸多因子，

2、将智能传感器监测和单片机控制相结合，提出了基于单片机的温度和湿度检测控制系统设计方案。 本系统采用层次化、模块化设计，整个系统由数据采集系统、单片机控制系统、键盘设置系统、显示系统组成。系统以单片机为核心，以温度、湿度传感器作为测量元件，通过单片机与智能传感器相连，采集存储智能传感器的测量数据。在单片机系统中，还要实现程序的扩展存储、数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。 本设计主要做了如下几方面的工作：一是确定系统的总体设计方案，包括其功能设计；设计原则；组成与工作原理；二是进行智能

3、传感器的硬件电路设计；包括硬件电路构成及测量原理；温度和湿度传感器的选择；单片机的选择；输入输出通道设计。 关键词：AT89C51，单片机，温室自动化控制系统，温度测量，湿度测量引言 随着农业现代化的快速发展，温室正朝着智能化控制的方向发展。我国农业也逐渐地从传统农业向高产、优质、高效为目的的现代化农业转变。因而花卉大棚,自然也离不开现代化的科学技术。 通过国内外大量的科学实验和生产的实践证明，环境的控制对花卉生长起到非常重要的作用。只有在适宜的环境下花卉才能生长良好。 对于花卉大棚内环境的控制

4、主要对环境温度、湿度等进行测量和控制。用单片机监控温室的温度/湿度, 根据温室的温度/湿度的变化, 自动地实施喷灌调温。确保温室经济作物生长适宜的温度、湿度。 托普物联网开创智慧农业新时代！1. 花卉温室自动化控制系统的简介 花卉温室自动化控制系统是利用各种类型的传感器对需要进行测试的温室进行数据采集和报警的系统。温室系统主要由温湿度传感器模块、单片机控制线路、传输线路、报警装置以及A/D转换器等几部分组成。利用温湿度传感器模块探测温室内温湿度变化情况，当温湿度超出设定范围时传感器发出报警控制信

5、号，再利用单片机控制线路控制报警器开始报警。 2. 花卉温室自动化控制系统的组成及设计 2.1花卉温室自动化控制系统的组成 花卉温室自动化控制系统主要由AT89C51、温湿度传感器、报警器、A/D转换器、键盘接口电路、数码管显示接口电路、降温风扇器、加热器和报警蜂鸣器等接口电路构成。 2.1.1 AT89C51 AT89C51具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级

6、2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 2.1.2温度传感器DS18B20介绍DS18B20 是DALLAS 半导体公司生产的，是一种单总线温度传感器，属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，有两种封装形式分别为3 脚PR- 35 封装和16 脚SSOP 封装。本文采用的是3 脚PR- 35 托普物联网开创智慧农业新时代！封装，其具有以下特点：（1）采用了单总线技术，传感器直接以二进制输出被测温度，可通过串行口线，也可与单片机通过I/O 口连接；（2

7、） 测量温度范围为：- 55℃～+125℃，测量精度高达+0.5℃；（3）内含寄生电源，在两线方式下可通过数据线提供寄生电源，而不需要再单独供电；（4） 转换时间在分辨率为12 位（即0.0625℃） 时最大为750ms；（5） 用户可分别对每个器件设定温度上下限；（6）DS18B20 在使用时不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；（7）电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作；（8） 每个DSl8B20 器件对应一个唯一的64 位长的序号，该序

8、号值存放ROM中，可通过序号匹配实现多点测温。2.1.3湿度传感器IH3605介绍 由于IH3605内部的两个热化聚合体层之间形成的平板电容器电容量的大小可随湿度的不同发生变化，从而可完成对湿度信号的采集。热化聚合体层同时具有防御污垢、灰尘、油及其它有害物质的功能。 2.2花卉温室自动化控制系统的设计 1．系统硬件设计： （1）传感器子系统 传感器主要包括温度传感器和湿度传感器。 （2）数据采集子系统 数据采集子系统主要完成对传感器子系统传送来的信号进行A/D转换和采样。 （3）信息处理子系统