蔬菜大棚温度测控系统的设计方案.docx

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1、蔬菜大棚温度测控系统的设计方案第1章综述1.1现状分析随着人类的进步和发展，在人类的生存的环境中，温度、湿度、扮演着越来越重要的角色。无论你生活在何处、从事什么工作，温度都无时无刻不在影响着我们身边以及周围的一切。自古以来我国都是一个农业大国，加之庞大的人口数量，造成了我国的农耕土地资源“僧多粥少”的局面。因此，要改变这种局面，只靠增加耕地面积是不可能实现的，因此我们要另辟蹊径，想办法来提高单位亩产量。温室大棚技术就是其中一个好的办法。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度对生物生长的约束。而且，温室大棚能够

2、改善环境对植物生长的约束，能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，使农作物不再受气候的影响，部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。由于温室大棚能带来可观的经济效益，所以温室大棚技术越来越普及，而且已成为农民增收的主要手段。但是有些自然因素带来的影响是目前人们所不能控制的，所以其真正的难题在于夏季的降温问题和冬季的棚温度过低的问题给植物带来的减产问题，这样的气候条件对室植物的生长很不利。夏季由于强烈的太阳辐射和温室效应，使室的温度高达４０摄氏度以上，植物生长发育停止，到制作物枯萎而死。冬季由于日光强度不够和日照时间短，使温室晚上的温度低于植物的正常生

3、长所需，会阻碍农作物的生长。因此，目前的当务之急就是解决温度问题。1.2课题的提出近年来，随着大棚技术的普及应用，温室已经成为了设施农业的重要组成部分，是我国农业的发展重点之一，国外温室种植业的实践经验表明，提高温室的自动控制和管理水平可充分发挥温室农业的高效性。同时，随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了日新月异的变化，温室环境自动控制方面的研究有了突飞猛进的发展，并且必将以其优越的性价比，逐步取代传统的温度控制措施，但是，目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用模拟传感器、多路模拟开关、A/D转换器及单片机等组成的传输系统。这种温度采

4、集系统需要在大棚布置大量的测温电缆，才能把现场的传感器信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大。为了克服这些缺点，本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的设计方案，根据使用者提出的一些问题进行了改进，提出了一种新的设计方案，本次设计主要对当今农业温室的研究热点之一――智能温室控制系统进行研究，设计了一套能实时控制大棚温度的测控系统。通过对该系统的自动调节作用，使温室中环境参数处于事先确定的最佳值，为农作物提供良好的生长环境。1.3系统特点。.。（1）温

5、度检测围大、精度高：上下限检测值可达到－55C～＋125C(-67F～。＋257F)，精度可达正负0.5摄氏度。（2）采用STC90C51单片机，成本低。（3）超低功耗，更健康、更安全。（4）布线简单，安装和拆卸方便，容易操作。1.4开发平台及工具介绍KeilμVision系列是一个非常优秀的编译器，得到广大单片机设计者的广泛使用。其主要特点如下：具有Windows风格的可视化操作界面，界面友好，使用极为方便。支持汇编语言、C51语言及混合编程等多种方式的单片机设计。集成了非常全面的单片机支持，能够完成51系列单片机及和51系列兼容的绝大部分类型单片

6、机的程序设计和仿真。集成了丰富的库函数，以及完善的编译工具。提供了并口、串口、A/D、D/A、定时器/计数器及中断等资源的硬件仿真能力，能够帮助用户模拟实际硬件的执行效果。可以与多款外部仿真器联合使用，提供了强大的在线仿真调试能力。嵌RTX-51Tiny和RTX-51FULL核，提供了简单而强大的实时多任务操作系统支持。在一个开发界面中支持多个项目的程序设计。支持多级代码优化，最大限度地帮助用户精简代码体积。由于KeilμVision具有最广泛的用户群，因此相应的代码资源非常丰富，读者可以轻松地找到各类编程资源以加速学习和开发过程。最新的ARM开发工

7、具RealVIEWMDK依然采用KeilμVision3的开发环境和界面，给用户的升级带来极大的方便。第2章系统硬件设计2.1系统总体组成及构成框图此次设计由温度检测模块、控制单元、显示单元和外围执行的升降温装置组成。1.温度检测模块：负责检测大棚的实时温度。2.控制单元：主要负责对所有数据的读取和分析，并执行各项的管理功能。3.显示单元：主要负责显示温度值和设置的最适温度围。4.外围执行机构：执行控制单元所传输过来的命令。其系统框图如下图2.1所示：检显示单元(1602)测温STC90C51处度理器排风扇(与继电器相连)降温模块按加温灯管(与继电器

8、相连)键升温模块图2.1系统框图2.2系统整体硬件电路图系统的硬件电路图如图2.2所示。主要由主机单元、显示