智能温室大棚监测控制系统开发设计

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1、智能温室大棚监测控制系统开发设计1、开发背景近年来，随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用，快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求，利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集，则一方面可及时了解作物生长的环境参数，另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC机工作，故这里选用单片机进行数据采集，而采集的数据可通过串口发射接收设备传送给上位PC机进行分析处理。　2、系统介绍　　农业大棚环境远程监控系统由前端部分来完成对环境监测因子的

2、含量的监测与汇总、转换、传输等工作，监测因子包括温度、湿度、光照、烟雾、有无人员进入等环境参数，这些监测因子由数据采集终端使用不同的方法进行测量获得一个非常准确的测量数据，此结果通过数据处理转换后经由串口向在线监测数据平台传输数据，在线监测数据传输平台来实现数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析并提供实时数据查询等任务，当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。整个系统可达到:安全、可靠、准确、实时、全面、快速、高效的将真实的蔬菜大棚环境信息展现在管理人员的面前。　　农业大棚环境远程监控系统由两大部分：控制中心、大棚监控点(信息采集一号，

3、信息采集二号，信息采集三号)。结构说明该智能监控系统是由PC机作为总监控室的控制机，由IAP15F61S2和STC90C51单片机分别负责收集数据信息，它们之间通过串口进行通讯。与单片机相连的包括:12864液晶显示模块、温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101、光敏传感器、人体红外感应传感器、烟雾传感器MQ-2、PCF8591A/D转换器等。　　3、功能与使用说明　　(1)农业大棚智能监控系统上装有液晶屏，可在线实时采集和记录监测点位的温度、湿度、烟雾、光照等各项环境参数情况。当该系统接通电源时，液晶屏上会显示三个大棚内的各项环境参数。　

4、　(2)可以通过按键可以切换液晶屏上显示的内容。　　(3)上位机能够存储大棚的历史数据信息。　　(4)单片机与单片机之间的多机通信：通过主机(单片机)可以看到另外两个大棚的温度，湿度，光照强度，有无人，有无烟雾等信息。方便用户对所有大棚的信息。方便用户对所有大棚的信息查看。　　(5)控制中心软件采用C#编写的上位机图形界面，实现上位机终端与单片机之间的通信。通过上位机终端实时显示系统检测的温度、湿度、光照、烟雾等变化，统计温度、湿度、光照等环境数据的历史数据。　　(6)当上位机显示的温度、湿度、光照超过所定限值时，上传报警信息并进行本地及远程监测，

5、且单片机系统中蜂鸣器也会开始报警，同时小灯不停的闪亮。　　1、平台选型说明　　(1)采用最新STC15系列IAP15F2K61S2芯片。ISP/IAP，在系统可编程　　在应用可编程，无需编程器，无需仿真器。可当仿真器使用。　　(2)增强型8051CPU，1T，单时钟/机器周期，速度比普通8051快8-12倍　　(3)61K字节片内片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上　　(4)片内大容量2048字节的SRAM　　(5)大容量片内EEPROM，擦写次数10万次数以上　　(6)共8通道10位高速ADC，速度可达30万次/秒，3路PWM还可当3路

6、D/A使用　　(7)共3通道捕获/比较单元(CCP/PWM/PCA)　　(8)内部高可靠复位，8级可选复位门槛电压，彻底省掉外部复位电路　　(9)内部高精度R/C时钟，内部时钟从5MHz～35MHz可选，相当于普通8051的60MHz～420MHz　　(10)两组高速异步串行通信端口(可同时使用)，可在5组管脚之间进行切换，　　分时复用可当5组串口使用。　　(11)一组高速异步串行通信端口SPI。　　(12)各种接口扩展齐全。　　(13)一根优质USB线实现系统供电、程序下载、通信功能。　　2、控制中心　　(1)主要由PC机和上位机软件构成，它实现

7、对数据的接收、存储、显示、数据请求以及温度曲线显示、等信息管理工作。　　(2)对温室大棚光照的调节、改善室内空气和对温度、湿度、光照度的上下限值的设定。　　(3)主系统可随时对从系统采集的信息进行查看。　　3、大棚监控点　　(1)实时将现场的气温、光照、烟雾、湿度、有无人员进入等数据采集到数据采集终端内。　　(2)通过主单片机可以实时查询其他两个从单片机的温度、湿度、光照、有无人、有无烟雾的信息。　　(3)当温度、湿度、光照超过系统所设定的上下限值时会自动报警，防止事故的发生。　　4、系统框图5、器件原理及应用　　温室大棚信息采集系统由IAP15F

8、61S2单片机、AT89C52单片机、汉字图形12864液晶显示模块、温度、湿度、烟雾等传感器、串口收发设备、PCF859