基于单片机温室大棚温湿度采集系统设计
基于单片机的温室大棚数据采集系统设计
基于单片机的温室大棚数据采集系统设计程微滨叶林朋(杭州浙大易泰环境科技有限公司310013)=摘要>本文设计了一个基于单片机的温室大棚数据采集系统。
采用分布式数据采集结构,由AT89S51作为上位机,定时查询分布于大棚中的下位机状态。
基于性能与价格的考虑,本系统采用DS18B20和HS1101作为系统的温度传感器和湿度传感器。
本系统设计简单、可靠,价格便宜但达到较高的控制精度,具有较高的应用价值。
=关键词>单片机;温室大棚;分布式;温湿度传感器;数据采集1研究背景随着我国经济的发展,农民增收缓慢的问题逐渐成为阻碍我国经济稳定发展的一大隐患。
解决此问题的关键是大力发展农业科技,逐步走向农业现代化。
温室大棚技术在农业中有着举足轻重的作用,是提高农业科技水平的关键。
2系统设计2.1系统组成本系统采用的是网络式的数据采集结构。
上位机由AT89S51单片机做为控制器,外加LCD1602和若干按键构成人机交互界面,同时设有报警装置。
上位机硬件框图如图1所示:图1上位机硬件框图上位机主要完成的功能是接收下位机传递的数据并显示温室大棚中的平均温度和平均湿度。
用户可以通过按键对进行温度和湿度的设定。
同时,还具有报警机制,当某处的温度和湿度出现异常时进行声光报警并显示异常点。
下位机由A Ttiny2313和温湿度传感器组成。
主要完成的工作是温度信号与湿度信号的采集,同时传输给上位机。
A Ttiny2313是A T2 MEL公司发布的A VR系列中的一款低端产品。
该芯片采用的RISC 结构,比相同时钟的51单片机执行速度快约12倍。
它有20个引脚,其中有18个是可编程的IO口,具有丰富的扩展功能,并且内部集成了RC振荡器,无需外部晶振。
芯片还具有三个定时器其中一个带有捕获功能,两个外部中断。
芯片价格低廉也是其优点之一。
上位机与下位机通信采用的RS485总线形式,这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信,它所具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。
基于单片机的温室大棚温湿度集中监测系统设计
点 ，系统 的各 个部分都进行 了模块化设计 ，便 于针对不 同作 物 的需要对 不同环境因素进行监控 ，同时也增加 了系统 的可
扩 展 性 以及 通 用 性 。
２ ． 系统 硬 件 结 构
发送 。其他线用 于握 手 ，但并 不是 必须的。串 口通信主要的
图 １系统 拓 扑 结 构
下位机单元对温度 、湿度等数据 实时采集并将 数据传输至上
位机进行实时显示 。上位机在Ｖ Ｃ 环境下搭建交互界面 ，可实 现对多个 温室 大棚 内的数据进行 同时显示的功能。
１ ． 系 统 总体 设计
系统 由多个下位机数据采集单元 ，数 据传输单元 和上位
机系统 三大部分组成 。系统拓扑结构如图１ 所示。
高 新 技 术
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基于单片机 的温室大棚温湿度集中监测系统设计
李志豪 （ 大连市经济技 术开发 区第八 高级 中学，辽 宁 大连 １ １ ６ ６ ０ ０） 摘 要 ：目前 的温 室大棚 存在 环境参数读 取的 自动化 程度较低且 不准确 ，人 力消耗 大等 问题 。为解 决上 述问题本 文提 出了一 种基 于单 片机 的大棚温 湿度 集 中监测 系统设计方 法。该 系统 由单 片机 和 多个Ａ Ｍ２ ３ ０ １ 传感 器构 成下位 机 ，在对环境 中的温湿度数 据进行采集 的同时 ，通过 串口将数据传输 至上位机 的人 机 交互 系统 中进行 集 中监 测。 人机 交互 系统界 面具有数 据显 示的功 能，可 以精 准地呈 现 出温度 、湿度 变化 曲线 ，便 于人 工监测 。 多次试验 表
基于单片机的蔬菜大棚温湿度控制系统
•具体步骤是：按照原理图将传感器、显示屏分别接入单片机。通 过DHT11传感器采集温湿度值、再经单片机处理后在液晶屏上将数 据显示出来、并设置温度的上下限值。
• 通过自动控制可以实现节约、财力资源，并且控制系统也更加单 一化。而采用自动控制的办法、既节省了人力资源，更体现了信 息化社会的重要意义。 • 在这次团队合作过程中我们分工明确，项目设计进展顺利。不仅 培养了我们团队合作的能力，在项目过程中我们也都有所收获。
三、系统软件设计
开始 判断温度 初始化 温度 延时 低于20℃ 温湿度测量 热机工作 1602数据显示 结束 风扇工作 高于30℃
开始
• 1602液晶显示模块设计
液晶显示模块是一个慢显示器 件，在执行每条指令之前要确认 模块的忙标志为低电平，表示不 忙，则此指令失效。要显示字符 时要先输入显示字符地址。
基于单片机的蔬菜大棚温湿 度控制系统
组员：甄雷、吴金波、邓川、荀子龙、胡才杰、于嘉诺、松子好
指导教师：马雷
2016.04
目录
一、摘要 二、系统总体方案设计 三、系统软件设计 四、系统分析与调试 五、收获
一、摘 要
二、系统总体方案设计
•电路总体上分为温湿度采集部分、中央处理器、显示模块以及报 警模块部分。
初始化
延时
设第一行显示 位
显示第一行内 容 设第二行显示 位
显示第二行内 容
给DH11上电
延时1s保持高电平源自• 传感器模块设计检测记录信号 输出低电平 延时 给输出低电平 数据输出 结束信 号
基于单片机的大棚温湿度控制系统的设计
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基于单片机AT89C51下蔬菜大棚温湿度测控系统毕业设计
蔬菜大棚温湿度测控系统设计摘要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。
通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。
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、湿度是应用于实践的主要方面之一。
对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。
本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。
通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。
硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。
在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。
通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。
系统在其它领域还具有一定的推广价值。
关键词：大棚，温度，湿度，传感器The Design of Greenhouse Temperature andHumidity Control SystemABSTRACTGreenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details. The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature, but also it can be controlled. And it has much of value to apply and popularize in other fields.KEY WORDS:Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor目录前言 (1)第1章设计方案论证 (2)1.1 设计要求及框图 (2)1.2 元器件的选择 (2)1.2.1 单片机的选择 (2)1.2.2 温度传感器的选择 (3)1.2.3 湿度传感器的选择 (3)1.2.4 显示模块的选择 (4)1.2.5 系统设计方案的确定 (4)第2章系统的硬件设计 (6)2.1 系统硬件的简述 (6)2.2 单片机模块的设计 (6)2.2.1 单片机的功能特性描述 (6)2.2.2 单片机的最小系统 (8)2.3 温湿度采集系统的设计 (9)2.3.1 温湿度传感器的概述 (9)2.3.2 传感器的接口说明 (9)2.3.3 硬件连接 (10)2.4 显示模块的设计 (10)2.4.1 LCD12864的概述 (10)2.4.2 LCD12864引脚说明 (12)2.4.3 LCD12864的主要技术参数 (13)2.5 报警电路的设计 (14)2.6 功能键的设计 (15)2.7 控制电路的设计 (15)第3章软件系统设计 (17)3.1 软件设计的整体思想 (17)3.2 程序流程图设计 (17)3.3 DHT90软件系统设计 (18)3.3.1 DHT90测量流程图 (18)3.3.2 传感器的电气特性 (20)3.3.3 启动传感器指令 (20)3.3.4 发送命令 (21)3.3.5 测量时序 (21)3.3.6通讯复位时序 (21)3.4 DHT90的温湿度补偿及转换 (22)3.4.1 相对湿度 (22)3.4.2 温度转换 (22)3.5 LCD12864软件系统设计 (23)3.5.1 LCD12864显示流程图 (23)3.5.2 写数据到模块 (24)3.5.3 从模块读出数据 (25)3.6 按键软件系统设计 (26)第4章调试 (28)4.1 软件调试 (28)4.2 硬件调试 (28)4.3 液晶模块调试 (29)4.4 报警电路调试 (29)结论 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)附录 (33)外文资料翻译 (46)前言改革开放以来，我国经济的迅速增长，使得农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计
湖南科技大学课程设计课程设计名称：多路温湿度测试报警系统学生姓名：学院：机电工程学院专业及班级：09 级测控一班学号：0903030110指导教师：2013 年01 月18 日湖南科技大学机电工程学院课程设计任务书设计内容：本设计是基于 AT89c51 单片机的大棚温湿度控制系统，通过多个 DHT11 温湿度传感器采集不同地点的坏境数据，并用 LCD12864 实时显示；程序中设置所需的温湿度，若显示的坏境数据超过设置值，则通过蜂鸣器报警。
任务与要求：湿度±5% 0～100% 温度±1% 0～ 100℃限定（ 20～ 100）限定（ 1～ 20%）LCD 实时显示电源 DC 5V 工作环境温度小于 90℃湿度小于 90%可设置报警温湿度主要参考资料：单片机编程实用技巧丛书传感器原理与应用LCD1602 系列液晶显示与模块设计摘要随着现代技术的不断发展，生产生活现代化的不断提高，用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量，降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。
然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格，而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统，本设计就是为了适应现代温室大棚的需求，更加方便有效地观测环境温湿度，以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。
本设计是以单片机为核心，配合温湿度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度和湿度信号，检测人员可以通过LCD显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况，如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限，则系统会自动产生相应的声光报警。
所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现，温度和湿度传感器得到的测量信号，经电路转换为电信号，然后通过转换送到单片机进行数据处理，经软件分析处理后送显示装置。
本系统包括系统硬件和软件设计, 可靠性高，结构简单，系统还应用RS232 与上位机相连接，可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数，也可以设置每隔一定的时间自动记录，操作简便，应用广泛。
基于单片机的大棚温湿度控制系统设计
基于单片机的大棚温湿度控制系统设计基于单片机的大棚温湿度控制系统设计随着科技的进步和民众对健康生活的追求，人们对农业生产也有了更高的要求。
为了提高农作物的产量和质量，以及增加农业的可持续性，大棚技术在农业中得到了广泛应用。
然而，大棚环境的温湿度控制对于植物的生长和发育起着至关重要的作用。
为了更好地控制大棚内的温湿度，我们设计了一套基于单片机的大棚温湿度控制系统。
该控制系统主要由以下几个部分组成：传感器模块、单片机控制模块、执行器模块和显示模块。
传感器模块用于感知大棚内的温湿度情况。
由于温湿度对于植物的生长非常重要，因此选取了高精度的温湿度传感器。
这些传感器能够实时测量大棚内的温度和湿度，并将数据传输给单片机控制模块。
单片机控制模块是整个系统的核心部分。
该模块使用了一款性能强大的单片机，它能够接收传感器模块传输过来的温湿度数据，并根据事先设定的温湿度范围进行控制。
当温度超过设定值时，单片机将启动降温器，通过风扇或灌溉系统增加大棚内的湿度。
当温度低于设定值时，单片机则会启动升温器，通过加热系统提高大棚内的温度。
通过不断地监测和控制，单片机能够保持大棚内的温湿度在一个合适的范围内，为植物提供最适宜的生长环境。
执行器模块是根据单片机控制信号来执行相应任务的组件。
在降温时，风扇会启动，并通过排风系统将热空气带出大棚。
在升温时，加热系统会增加大棚内的温度。
此外，灌溉系统也能根据需求自动增加大棚内的湿度。
显示模块用于实时显示大棚内的温湿度情况。
用户可以通过这个显示模块，直观地了解大棚内的环境状况。
如果温湿度超出了设定范围，用户还可以通过显示模块进行相应的调整。
基于单片机的大棚温湿度控制系统设计不仅可以大大提高农作物的产量和质量，还可以节省人力和物力资源，减少环境对植物生长的不利影响。
同时，该系统还具有实时监测和控制的功能，能够更好地保证大棚内的温湿度处于最佳状态。
这对于种植高价值农作物的农户来说，无疑是一个利益巨大的突破。
基于单片机的大棚温湿度采集控制系统设计
大棚温湿度采集控制系统摘要本设计为基于单片机的温湿度检测控制系统，采用模块化、层次化设计。
用新型的智能温湿度传感器DHT11，主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器显示所测温度和湿度值，控制部分采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备控制温湿度的高低。
本系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。
关键词：温湿度；DHT11；单片机；STC89C52；检测Greenhouse Temperature and Humidity ControlSystem of CollectionABSTRACTThe design for the MCU-based temperature and humidity testing system, Using a modular, hierarchical design. The utility model intelligent temperature and humidity sensor DHT11, the main achievement of the temperature, humidity measurement, the temperature and humidity signals through the sensor signal acquisition and conversion into a digital signal, using MCU STC89C52 data analysis and processing, is provided for displaying signal, display part adopts the character LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity value. This system has the advantages of simple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision, and has a certain practical value.Key words：The temperature and humidity；DHT11；MCU；STC89C52；detection目录1 绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2需求分析 (1)2 总体设计 (2)2.1控制系统 (2)2.2测量部分 (6)2.3显示部分 (9)2.4控制部分 (12)3 系统设计 (13)3.1硬件设计 (13)3.2软件设计 (14)4 总结与展望 (16)参考文献 (18)附录一：设计实物图 (19)附录二：程序 (21)致谢 (38)大棚温湿度采集控制系统1绪论1.1选题背景植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。
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河北农业大学毕业设计（论文）题目：基于单片机温室大棚温湿度采集系统设计农业电气化1501班：李闫指导教师：郭艳霞基于单片机温室大棚温湿度采集系统设计设计概述：温度和湿度是在农业生产中常见的和基本的参数之一，它们会大幅度影响作物产量和品质,现代科学和技术在提高农业生产力方面发挥着重要作用，以确定温度和湿度，实时显示、储存和监测。
国内生产，产品质量与节能。
本次设计欲将单片机、传感器、计算机技术相结合设计出一套符合现代温室大棚的温湿度采集系统。
该系统以单片机为第一基本点,并使用多个温度传感器和湿度传感器作为元件。
该单芯片微型计算机与数字传感器连接到收集并存储该传感器的测量数据。
该MCU(微控制单元)通过RS-232发送所收集的数据到计算机。
计算机存储、记录由MCU为员工发送的数据进行浏览,记录和进行相关处理。
在另一个地方,MCU 需要实现监控系统的扩展,数据的实时显示和数据存储的功能。
本文主要完成了以下几个方面:首先是设计概括出本系统大致方向，选择与本次系统相符合的传感器。
，根据选择的传感器设计硬件与软件。
其次是数据的采集：包括温度和湿度的数字控制、监测原则、监测计划和监测系统软件开发。
本系统可以全面且及时的对温室环境中的温湿度进行采集与监测，并且还可以将以前的数据进行保存与记录，方便人们及时查看与数据对比，此外设计了显示模块，通过使用图形的方式更加直观显示参数，实现了智能化远程监测温湿度的思想。
关键词:温室大棚单片机温湿度传感器Design of temperature and humidity acquisition system in greenhousebased on single Chip MicrocomputerDesign overview:temperature and humidity are one of the common and basic parameters in agricultural production. Modern science and technology play an important role in improving agricultural productivity to determine temperature and humidity, real-time display, storage and monitoring. Domestic production, product quality and energy saving. In this paper, a new modern temperature and humidity acquisition system for hardware and software greenhouse is designed by SCM, transducer, computer technique .The system takes single chip microcomputer as the first basic point, and uses multiple temperature sensors and humidity sensors as acquisition components. The single chip microcomputer is connected to the digital sensor to collect and store the measurement data of the sensor. The MCU (Microcontrol Unit) sends the collected data to the computer via RS-232. Computer stores, records the data sent by MCU for employees for browsing, recording and related processing. In another place, MCU needs to realize the expansion of monitoring system, the real-time display of data and the function of data storage.This paper mainly completes the following aspects: first of all, the general direction of the system is summarized, the sensors consistent with the system are selected, and the hardware and software are designed according to the selected sensors. Secondly, data collection: including temperature and humidity digital control, monitoring principles, monitoring planning and monitoring system software development. The system can collect and monitor the temperature and humidity in greenhouse environment in a comprehensive and timely manner, and can also save and record the previous data, which is convenient for people to view and compare the data in time. In addition, a display module is designed. By using graphics to display parameters more intuitively, the intelligence is realized. The idea of remote monitoring temperature and humidity.Key words: greenhouse, single chip microcomputer, temperature and humidity sensor,目录1引言 (1)1.1大棚温湿度采集背景及意义 (1)1.2大棚温湿度采集发展现状 (1)2硬件电路设计与实现 (1)2.1总体设计 (1)2.2硬件介绍 (2)2.3数据采集 (3)2.4键盘及显示电路 (8)3软件电路设计 (9)3.1主程序模块设计 (9)3.2温度采集 (10)3.3湿度采集 (12)3.4键盘及显示模块 (12)4总结 (13)参考文献 (15)1引言1.1大棚温湿度采集背景及意义农业生产一直是我国非常重视的一个方面，虽然我国每年都会给予农业补助，但仍然存在很多问题。
目前我国农业生产方面面临的问题有：首先，中国人口众多，其次是资源匮乏。
再次，中国的农业生产是昂贵的和低技术的，没有大规模的工业。
解决这些问题的关键是要把中国的农业从传统农业转变为现代科学技术农业，以保障粮食安全，再提高效率、质量、产量。
农业环境由高技术、高质量和高生产力的技术控制，这有助于大规模的推广，设备齐全，中国农业现代化的步伐加快。
1.2大棚温湿度采集发展现状我国的温室栽培技术最早可以追溯到2000多年以前，当时人们就可以对一些植物进行恰当的保护措施。
上个世纪，中国的温室主要是塑料温室和太阳能温室。
这些温室属于传统的温室,具有操作方便、性价比高的优点。
但是该设备的温湿度控制能力非常差、相对简单,极大降低了农作物的产量与质量，如果遇到极端天气还可能颗粒无收。
现代温室的发展经历了两个阶段的改进太阳能温室和现代温室。
然而,由于各地区所处地理环境不同风俗习惯不同造成了生产情况、经济的极大差异化，以至于不同的温室大棚依然并存。
总的来说,我国的温室大棚监测正发挥着积极地作用，它正处于从消化、吸收和简单应用到实际和全面应用的过渡和发展阶段。
现如今美、英等发达国家的温湿度采集技术已将相当成熟，他们不仅运用计算机采集温湿度同时可以进行温湿度、光照等作物生长环境的控制并形成了标准的系统如果应用计算机技术,温室大棚的监测不仅大幅度提高还会使员工的劳动效率提高，与此同时作物的产量也会有所提高，增加更多的收益。
但我国外仍处于温室产业发展阶段,急需将高端技术,如远程控制技术,局域网络技术,以及对当前温室控制遥感技术应用到现实生活中。
使用这种温室系统,用户可以实现远程监控的目的，即使在遥远的地方也可以实时看到所监控地方的状态。
2硬件电路设计与实现2.1总体设计该系统设计收集环境温度和湿度相关的作物生长发育的功能,并实现了在温室中的不同地点及位置的温湿度不间断采集任务。
该传感器担任着搜集温室中的温湿度，收集完成后会将信号转换成0-5伏的电压信号，可以给单片机使用。
总体设计图示于图1系统主控制芯片是STC89C52单芯片微型计算机。
温度和湿度收集的信号被发送到通过传感器的单芯片微型计算机。
单片机接受信号并进行处理，处理完成后将所得结果发送到与之连接的显示屏和计算机，由此实时显示出温湿度。
2.2硬件介绍2.2.1主控制微控制器ST08952具有以下特征:①性能高和稳定性高和功耗低；②强加密性,无法解密，并且具有超强的抗干扰性能；③STC89C52微型控制器的最大时钟频率是0 ~80兆赫。
具有多达32个I/O口,它适合于要更多的I /0。
16K字节EPROM可以比其它微控制器易提供更大的存储空间,不须要依靠任何刻录机,可直接经过计算机上的串行端口在ISP模式进行刻录。
它不受城市,时间和环境,该计划是灵活的,易于修改,可用于未来的产品。
容易更新。
本系统只需采用一台单片机就可对温度湿度进行多次测量，不但如此，单片机还可以对测量的温湿度进行优化。
此外，主控制器还可以全面测量系统的参数，储存数据，和诸如与主计算机的通信功能。
2.2.2单片机引脚配置图及引脚功能介绍图2示出了在一个此单片机40管脚封装在现实生活中的排列图。
它是由STC89C528位单芯片微型计算机实现。
单片微型计算机的尺寸小,可靠性高,简单的硬件实现，简单的安装，灵活性和简单的编程。
不同的逻辑控制和算术控制可以通过编程实现，并可以与微型计算机连接，也可以对不同的传感器直接进行工作。