毕业设计-基于单片机的温室大棚环境测控系统设计

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1、烟台大学毕业论文（设计）目录目录11绪论11.1课题背景11.1.1大棚环境对农作物生长的影响11.1.2温室大棚的国内外发展现状及趋势21.1.3本课题的研究意义及主要内容32总体方案的设计52.1实现功能52.2总体方案设计52.3详细设计63系统硬件设计73.1单片机的选择及其特性73.1.1单片机的概述73.1.2AT89C51简介73.2温度传感器的选择及其电路设计113.2.1温度传感器AD590简介123.2.2温度测量电路123.2.3A/D转换器ADC0809简介153.2.4分频器CD4043163.3湿度传感器的选择

2、及其电路设计173.3.1湿度传感器HS1101简介173.3.2湿度测量电路183.4二氧化碳浓度的采集及电路203.4.1二氧化碳浓度传感器TGS4160的简介203.4.2传感器TGS4160的电路连接213.5单片机外围控制电路设计223.5.1“看门狗”电路223.5.2电源电路243.6键盘电路与显示单路设计243.6.1键盘电路设计243.6.2显示电路设计253.7声光报警系统273.7.1蜂鸣器简介273.7.2报警电路283.8执行机构电路设计293.8.1固态继电器简介293.8.2执行机构电路304环境参数测控系统

3、软件设计324.1编程语言3251烟台大学毕业论文（设计）4.1.1控制程序设计324.1.2主控制程序设计324.2系统的各子程序344.2.1数据采集子程序344.2.2湿度信号采集流程图354.2.3键盘子程序364.2.4键盘显示子程序37附录系统程序38总结45致谢46参考文献4751烟台大学毕业论文（设计）1绪论1.1课题背景1.1.1大棚环境对农作物生长的影响作物的生长发育及产品的最终形成以及其产量与质量一方面取决于作物本身的遗传特性，另一方面取则决于外部环境条件。在实际生产中，一方面通过育种技术来获得具有新遗传性的品种，另

4、一方面要通过先进的栽培技术及适宜的环境条件来控制其生长和发育。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是相互作用、相互联系、相互耦合的，某个控制变量发生改变，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。下面就这些环境条件对作物的影响进行简略说明。1.温度温室内气温、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响，因此影响作物生长发育的环境条件中，以温度最为敏感，也最为重要，对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。不同种类的

5、作物对温度的要求是不同的，同一作物在不同发育阶段对温度的要求亦有所不同，而且在同一发育期阶段内对温度的要求也会随着昼夜变化而呈周期性地变化。一般说来在白天作物进行光合作用需要的温度较高，晚上维持呼吸作用所需的温度要低一些。作物生长发育适宜的温度，随种类、品种、生育阶段及生理活动的变化而变化。为了增加光合产物的生成，抑制不必要的呼吸消耗，在一天中，随着光照强度的变化，实行变温管理是一种很有效的管理方法。2.湿度温室内作物对水分的要求体现为对温室内空气湿度和土壤湿度的要求。空气湿度用相对湿度来表示，因为相对湿度更能反应事实。根据有关研究记载，

6、除了阴雨天以外，温室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象，因此空气相对湿度的大小直接影响到作物的光合作用，这时就需要增加温室内的空气湿度。当温室内的空气湿度较高时，可能会诱发一些病虫害。温室中空气湿度的管理包括增湿和降湿。土壤湿度对作物的影响也很大。如果土壤中水分过剩，湿度过高，导致土壤中的氧气含量减少，作物根部呼吸困难，进而危害作物的生长发育。相反，当土壤中含水量减少时，作物根部吸收的水分就相应的减少，从而阻碍作物的生长，严重时作物出现萎蔫现象。不同的作物对湿度的要求不同，即使是同一种类在不同发育阶段对湿度的要求也不尽相

7、同。土壤湿度的管理就是把包括渗灌、滴灌、微灌等灌溉技术应用到温室中来。传统的大水漫灌既浪费水资源，又容易使土壤发生板结，提高了室内湿度。在温室中应用渗灌技术具有灌水均匀，提高地温，保持土壤疏松，降低室内湿度，减轻病害发生，生育期提前等优点。3.光照51烟台大学毕业论文（设计）光照是植物环境中的重要因素，是植物生产有机质的能量来源，是作物生长发育的关键条件之一。光照不足，必然影响到植物的生长。对作物生产的影响主要表现在光照强度、光照时间、光质三个方面。光质即光波的组成，研究表明作物叶片具有对可见光的高吸收率和对红外线的低吸收率这一习性，这有

8、利于作物在有效的利用光能进行光合作用的同时使光合器官免受高温的伤害。光照强度直接影响到光合作用的强度。光照强度过高或过低对作物都有害。当光照强度高于光饱和点时，就需要降低温室内的光照强度。当光