大棚温湿度监测报警系统研究

合集下载

基于温室大棚的温湿度监测系统设计与优化

基于温室大棚的温湿度监测系统设计与优化

基于温室大棚的温湿度监测系统设计与优化温室大棚是一种农业设施,用来控制温度、湿度、光照等环境因素,为植物的生长提供良好的条件。

为了实现对温室内温湿度的监测和控制,设计和优化一个基于温室大棚的温湿度监测系统至关重要。

本文将从传感器选择、数据处理与分析、优化控制三个方面,对基于温室大棚的温湿度监测系统进行详细讨论。

首先,选择合适的温湿度传感器对系统的监测精度和稳定性具有重要影响。

常用的温湿度传感器包括电阻湿度传感器、电容湿度传感器和半导体温度传感器。

在选择时,需要考虑传感器的测量范围、精度和响应时间等因素,以适应温室大棚不同区域的环境变化。

同时,为了保证传感器数据的准确性,还应注意传感器的校准和维护工作。

其次,对采集到的温湿度数据进行处理和分析,可以更好地了解温室大棚内的环境变化趋势。

可以使用微控制器来读取和存储传感器数据,并结合相应的算法进行处理。

温湿度数据的分析可以包括计算平均值、标准差和相关系数等统计量,以及绘制折线图和趋势图等图形分析方法。

通过这些分析,可以及时发现温湿度异常情况,以及了解温室内外环境之间的关系,为农作物的种植提供科学依据。

最后,通过优化控制算法,可以实现对温湿度的精确控制和调节。

常见的优化控制算法包括PID控制算法和模糊控制算法。

PID控制算法通过不断调整温室大棚的加热、通风和浇水等设备,使温湿度维持在目标范围内。

模糊控制算法则根据温湿度的模糊规则,通过调整控制参数来达到温湿度的控制目标。

在选择控制算法时,需要考虑系统的实时性和稳定性要求,以及设备控制的可行性和成本。

此外,为了进一步提高温湿度监测系统的性能,还可以考虑以下几个方面的优化措施。

首先,可以加入网络通信模块,实现对系统的远程监控和操作,方便用户对温湿度的实时了解和调节。

其次,可以利用机器学习算法对温湿度数据进行建模和预测,从而更好地预测未来的温湿度动态变化。

另外,可以结合能源管理技术,对温室大棚的能源利用进行优化,提高系统的能效和经济效益。

温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文

温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文

温室大棚温湿度监测系统设计毕业论文引言温室大棚作为一种重要的农业设施,在现代农业生产中扮演着重要角色。

为了提高温室环境的稳定性和作物的产量,监测和控制温室大棚的温湿度是必不可少的。

本文将介绍一种温室大棚温湿度监测系统的设计,旨在为农业生产提供有效的监测和控制手段。

系统需求分析在温室大棚的种植过程中,温度和湿度是两个重要的气候因素。

因此,本系统的设计需满足以下需求: - 实时监测温室大棚内的温度和湿度数据,并能通过互联网远程访问; - 提供可视化界面,以便农民能方便地观察温室大棚的环境变化; - 当温度或湿度超出预设范围时,能自动发送警报信息。

系统设计本系统主要由以下几个部分组成:温湿度传感器、单片机控制模块、Wi-Fi模块和远程访问平台。

温湿度传感器温湿度传感器是监测温室大棚内温湿度的核心部件。

常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等型号。

传感器将温度和湿度数据转换为数字信号,并提供接口供单片机模块读取。

单片机控制模块单片机控制模块负责与温湿度传感器的通信和数据处理。

它通过读取传感器的数据,并根据预设的阈值进行判断,以决定是否触发警报或发送数据到远程访问平台。

Wi-Fi模块为了实现远程访问和控制,本系统中将使用Wi-Fi模块连接到互联网。

Wi-Fi模块可以将单片机控制模块收集到的温湿度数据发送到远程访问平台,并接收远程控制命令。

远程访问平台远程访问平台是农民和温室大棚之间的桥梁,为农民提供了监测和控制温室大棚的接口。

农民可以通过平台查看温室大棚的温湿度数据、设置阈值和接收警报信息。

系统实施本系统将采用Arduino作为单片机控制模块,使用DHT11作为温湿度传感器,ESP8266作为Wi-Fi模块。

远程访问平台将使用云服务器和Web开发技术来实现。

Arduino编程Arduino编程主要包括与温湿度传感器的通信、数据处理和与Wi-Fi模块的通信。

通过编写相应的代码,将传感器数据转换为温度和湿度值,并将数据发送到远程服务器。

单片机的温室大棚温湿检测报警系统设计

单片机的温室大棚温湿检测报警系统设计

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。

关键词:STC89C52单片机,温湿度传感器, LCD显示AbstractWith the development of modern technology, the production of modern life continues to improve, for greenhouse technology to cultivate crops can significantly increase the yield of crops, reducing the agricultural production of the natural environment and climate change request. However, the greenhouse temperature and humidity requirements for a series of air composition indicators are very strict, and greenhouse modernization must have a set of temperature and humidity measurement and control system, the design is for people living with and the continuous improvement of production level, to the living environment and the requirements of the production environment is particularly important, control temperature and humidity is a typical example, therefore, emerge as the times require an intelligent temperature and humidity detection system in modern life and fast, convenient and reliable detection system, especially in the industrial production if the detection of inaccurate will occur in many production accidents. To provide a better life for modern people to work, scientific research, and more convenient facilities,we must start from the SCM technology, all toward digital control system, intelligent control direction. The design is based on single-chip microcomputer as the core, with the temperature and humidity sensor, detecting system and related peripheral circuit, can receive the measurement of environmental temperature and humidity signal, detecting personnel can be displayed by the LCD data, the temperature and humidity of real-time monitoring of the environment. The measurement operation all can be realized through the host computer control software, the measurement signals are temperature and humidity sensor, the circuit is converted to electrical signals, and then the data were processed by conversion to SCM, through the software analysis processing evacuation display device.The system hardware and software design, including the system of high reliability, simple structure, realizes the automatic control of temperature and humidity. The system also applies RS232 and host machine is connected, can parameters related to the automatic recording of temperature, humidity settings, can also be set at a certain time automatic recording, available in the meteorological observation.Keywords :STC89C52 microcontroller, temperature and humidity sensor, LCD display目录第1章概述……………………………………………………………………………1.1 课题研究的背景………………………………………………………………1.2 温湿度检测的发展状况以及存在的问题…………………………………1.3 本课程设计的主要内容………………………………………………………第2章系统总体方案设计………………………………………………………2.1 温湿度传感器…………………………………………………………………2.1.1 DHT11产品概述…………………………………………………………2.1.2 接口说明……………………………………………………………………2.1.3 电源引脚……………………………………………………………………2.1.4 串行接口(单线双向)……………………………………………………2.1.5 DHT11引脚说明…………………………………………………………2.1.6 焊接信息……………………………………………………………………2.1.7 注意事项……………………………………………………………………2.2 RS232接口……………………………………………………………………2.3 单片机STC89C52 ………………………………………………………2.4 LCD1602………………………………………………………………………第3章系统的硬件设计和连接…………………………………………………3.1 主控模块……………………………………………………………………………3.2 显示模块……………………………………………………………………………3.3 温度和湿度采集模块……………………………………………………………3.4 键盘设计……………………………………………………………………………3.5 与上位机相连电路的设计………………………………………………………3.6 报警电路设计………………………………………………………………………第4章系统软件方案的设计………………………………………………………4.1 程序流程图…………………………………………………………………………第5章总结与展望……………………………………………………………………参考文献因此为了保证产品的质量及机台的使用寿命,对其环境的要求也很高,尤其的是对温度、湿度的控制。

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析

温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析温室大棚是一种用于种植蔬菜、花卉等植物的设施,通过人工调控环境条件,提供恒定的温度和湿度,增加作物的产量和品质。

为了实现对温室大棚温湿度的监测和调控,设计了一个温室大棚温湿度监测系统,并对其性能进行了分析。

温室大棚温湿度监测系统的设计目标是实时监测和记录温室内的温度和湿度,并能根据设定的阈值进行报警,实现远程监控和控制。

该系统主要由传感器模块、数据采集模块、通信模块、控制模块和人机界面组成。

传感器模块是该系统的核心部分,用于检测温室内的温度和湿度。

常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等,其精度和稳定性较高。

传感器将采集到的温湿度数据转化为电信号通过模拟-数字转换器(ADC)传送给数据采集模块,完成数据的采集和处理。

数据采集模块负责接收传感器模块传来的数据,并对数据进行处理和存储。

该模块通过微处理器将数据转化为数字信号,并将数据存储在存储器中,以便后续的数据分析和查询。

同时,该模块还可实现对传感器的参数设置和控制。

通信模块用于实现系统与外部设备的数据传输和远程控制。

该模块可选择无线通信方式,如Wi-Fi、蓝牙等,也可以选择有线通信方式,如以太网、RS485等。

通过与上位机或者手机APP的交互,实现对温室大棚的实时监测和控制。

控制模块是根据采集到的温湿度数据和设定的阈值进行控制操作。

当温湿度超过设定的阈值时,控制模块会触发报警装置,以提醒操作人员进行调节。

同时,控制模块还可以根据设定的控制策略,自动调节温室内的温湿度,以保持恒定的环境条件。

人机界面是操作人员与监测系统进行交互的平台。

通过人机界面,操作人员可以实时查看温室内的温湿度数据,并进行参数的设定和控制命令的下发。

界面设计应简洁直观,方便操作人员快速理解和操作。

对于温室大棚温湿度监测系统的性能分析,主要从以下几个方面进行评价:1. 精度和稳定性:传感器的精度和稳定性直接影响数据的准确性。

应选择精度高、稳定性好的传感器,减小误差和波动。

现代设施农业温室大棚温湿度监测系统方案设计

现代设施农业温室大棚温湿度监测系统方案设计

现代设施农业温室大棚温湿度监测系统方案设计一、方案背景随着经济和科技的快速发展,现代农业正面临新的挑战和机遇。

为了提高农产品生产的效益和质量,现代农业温室大棚成为一种重要的种植方式。

然而,温室大棚内部的温湿度控制成为一项关键任务。

为了高效、准确地监测温湿度,本方案设计了一套现代设施农业温室大棚温湿度监测系统。

二、系统组成1.传感器:使用温湿度传感器来实时监测温湿度情况。

通过将传感器布置在温室大棚内的不同位置,可以全面、准确地获取温湿度数据。

2.数据采集设备:采用嵌入式系统或物联网技术,将传感器获取的温湿度数据进行采集、处理和存储。

该设备需要具备高速、稳定的数据传输和处理能力。

3.数据显示与控制终端:设计一个用户友好的数据显示界面,用于展示温湿度数据的实时变化情况。

同时,用户可以通过该终端对温湿度进行远程监控和控制。

4.数据云存储与分析平台:将采集到的温湿度数据上传至云平台进行存储和分析。

通过对数据进行分析,可以为温室大棚的温湿度控制提供参考和决策依据。

三、系统工作原理1.传感器实时监测:温湿度传感器布置在温室大棚内的不同位置,实时监测温湿度数据,并将数据传输给数据采集设备。

2.数据采集与存储:数据采集设备将传感器获取的温湿度数据进行采集和处理,并将数据存储在本地或云平台的数据库中。

3.数据显示与操作:用户通过数据显示与控制终端可以实时查看温湿度数据的曲线图和实时数值。

用户可以远程监控和控制温湿度值。

4.数据存储与分析:采集到的温湿度数据上传至云平台,进行存储和分析。

利用数据分析算法,可以得出温湿度的变化规律和趋势,为大棚温度控制提供参考。

四、系统优势与特点1.精确可靠:传感器选择性能优良的温湿度传感器,能够实时、准确地监测温湿度值。

2.高效便捷:数据采集设备采用嵌入式系统或物联网技术,具备高速、稳定的数据传输和处理能力,确保数据的高效采集和及时处理。

3.远程控制:采用数据显示与控制终端,用户可以远程监控和控制温湿度数值,无需亲临现场。

大棚温湿度自动检测报警系统

大棚温湿度自动检测报警系统

龙岩学院毕业论文(设计)题目:大棚温湿度自动检测报警系统专业:电子信息工程作者:班杰指导教师(职称):赖义汉副教授2009 年 4 月16日大棚温湿度自动检测报警系统物理与机电工程学院电子信息工程专业学号:2005040301 姓名:班杰指导教师:赖义汉【摘要】本系统针对所使用的AT89S52单片机的性能和发展情况做了比较详细的介绍,对本系统使用的温度芯片DS18B20和湿度芯片HS1101做了性能方面的简单说明。

对各部分的电路一一进行了介绍,最终实现了该系统的硬件设计,绘制了电路原理图、印制电路板图。

在软件设计方面完成了各功能模块的流程图,并根据设计要求对需要实现的功能经过反复的模拟运行、调试、修改简化,最后得出一套完整的软件系统。

课题主要任务是完成环境温湿度检测,并可以通过按键设定最适宜温度,当环境温度与设定温度相差4℃以上时,报警系统发光二极管(红色)与蜂鸣器即启动,设计后的系统具有操作方便,控制灵活等优点。

【关键词】温度传感器DS18B20;单片机AT89S52;湿度传感器HS1101【Abstract】The system used for AT89S52 MCU performance and made the development of a more detailed description of this system uses the temperature and humidity chip chip DS18B20 done HS1101 brief description of performance.On the part of the circuit were introduced one by one, the ultimate realization of the system hardware design, drawing circuit schematics, printed circuit board diagram.In software design of various functional modules to complete the flow chart and design requirements in accordance with the function of the need to achieve through repeated simulation run, debug, modify simplify came to the conclusion that a complete set of software systems.The main task is to complete the task environment of temperature and humidity testing, and can be the most appropriate temperature settings button, when the ambient temperature and temperature difference of more than 4 ℃, the alarm systemlight-emitting diode (red) and buzzer that is activated after the design system is easy to operate, the advantages of flexible control.【Key words】Temperature Sensor DS18B20;Mi crocomputer AT89S52; Humidity Sensor HS1101目录1.绪论.......................................................................3 1.1课题背景.............................................................3 1.2温湿度采集技术现状..................................................3 1.3预期目标..............................................3 1.4方案比较...................................................31.4.1温度传感器的选择.............................................................41.4.2湿度传感器的选择.............................................................41.4.3显示模块...............................................................41.4.4系统总体方框图.....................................................52.器件介绍................................................................6 2.1温度传感器DS18B20介绍............................................................6 2.2湿度传感器HS1101介绍..............................................10 2.3 单片机AT89S52介绍................................................132.3.1 内部结构、资源................................................132.3.2 机器周期和指令周期............................................14 3硬件设计.................................................................14 3.1总电路图.............................................................14 3.2 温度测量电路.........................................................15 3.3湿度测量电路........................................................15 3.4数码管显示电路..........................................................16 3.5 系统的PCB图..........................................................16 4软件设计...........................................................................17 4.1主程序流程图.............................................................17 4.2按键扫描子程序流程图......................................................18 4.3温度程序流程图..........................................................19 4.4湿度程序流程图..........................................................21 5调试结果与总结...............................................................21 6致谢..............................................................................22 参考文献.....................................................................23 程序清单.......................................................................241.绪论1.1课题背景温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

蔬菜大棚温湿度监测系统毕业论文

蔬菜大棚温湿度监测系统毕业论文
2系统总体设计
2.1系统的总框图
这个设计硬件方面有五个模块,即STC89C52单片机主控模块、传感器模块、LCD1602液晶显示模块、继电器模块以与阈值设置模块。硬件主要以STC89C52型单片机为控制核心,通过LCD1602与时地显示传感器DHT11检测到的温湿度值,阀值可以通过AT24C02存储,断电进行保存,过阀值时会有相应的报警驱动。本研究设计的温湿度控制器框图如图2-1所示。
前种植植被一般都用温室栽培,为了充分的利用好温室栽培这一高效技术就必需有一套科学的,先进的管理方法,用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度与湿度等进行实时的监控。
1.3温湿度监测系统的发展现状
我国对于农业的设施投入相对较晚,但是发展却是很快。就现阶段世界塑料大棚和温室面积约占三十多万公顷,而我国的占地面积却是最大的。我国近几年塑料大棚和温室的面积在突飞猛进的增长。设施农业相对于普通的农业,产业化程度高,效益好,接受新技术的能力强。在我国,大型的温室在南方主要是花卉,然而在北方主要是蔬菜的种植,因为冬天北方的天气比较寒冷。但是我国的温室的建设也存在一定的问题,如土地利用率低,温室的盲目引进,设施结构的不正常,资源的浪费,管理运营的费用高,技术水平管理低,劳动生产率低等等诸类问题。我国的温室数量发展的速度是很快,每年都在增长,但是总的来说,我国农业的智能化水平还是不高,最主要的是,我国温室大棚的温湿度监测系统的智能化水平不高,并且这些系统会很贵,这对农业实现智能化的普遍实现是很困难的。因此设计比较便宜实用的设备是很有必要的,这对温室大棚的推广也于很重大的意义,在市场上也占据了很好的优势。
3.当温湿度超出阈值时,就会自动打开对应的继电器驱动负载。通过小指示灯指出是哪一路在工作,以提醒我们。阀值可以通过AT24C02存储,实现断电保存。

农业大棚温湿度监测系统的设计-PPT精选文档

农业大棚温湿度监测系统的设计-PPT精选文档
农业大棚温湿度监测系统设计
设计内容
本人设计的是一个能够实时监测农业大棚温湿度并且能 够在大棚温湿度超出人们预期时想人们报警的系统。该设计
主要用到元件有DHT11温湿度传感器,Sபைடு நூலகம்C89C52单片机和
LCD1602A显示屏。
STC89C52
LCD1602A
DHT11
设计对象
本次设计我的设计对象是一个十亩的南方农业大棚。这
个系统需要对这个大棚进行实时温湿度监测,能够设定温度 上限和湿度下限,超出阈值能报警。为了方便使用,本系统 安装在大棚门口处。这个农业大棚内置有继电器模块和电机 模块,在棚内温湿度超出人们预期时,本系统就会驱动DMF50轴流式圆筒雾化风机和带喷头的小型抽水机,达到降温增 湿的效果,保证农作物生长在最适宜的环境。
硬件电路流程图
系统软件流程图
总体设计图
实物图
优点和不足
本人所做的这个系统结构简单,使用方便,比较适 合中国南方的广大农民们使用。当然,在一定程度
上这个系统是可以满足农民们对农业大棚温湿度的
监测的,但也就是因为为了简化使用,可能会存在 一些功能的缺失,所以一些对温湿度十分敏感的植 物大棚里并不适用我这个系统。
恳请各位老师提出宝贵的意见和建议!
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

大棚温湿度监测报警系统研究
*
陈建威,刘 亚
(郑州航空工业管理学院,河南 郑州 450046)
摘 要:文章以8751单片机为核心的作物温湿度监测报警系统,研究了系统的工作原理、设计系统硬件电路和系统软件设计等。

该系统由显示接口电路、电源模块、声光报警设备和温湿度传感器等构成。

各个模块电路相互协调和配合,共同维护系统的稳定运行。

该系统监测灵敏度高、成本低、稳定性强、结构简单、效率高,非常适用于我国农业大棚种植使用,经济效益不可估量。

关键词:温湿度;单片机;传感器;监测报警中图分类号:P412.13 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2017)14-0003-01
1 引言
近年温室大棚产业在国内发展迅速,且在世界范围内拥有最高的大棚覆盖率,引领着发展潮流。

大棚种植不仅要量产更要质产,通过对大棚的各项指标监测报警装置的设计和研究[1-2],保证农作物的高质量种植。

这样不仅节约了人力资源,而且提高了种植效率。

2 系统总体方案
作物温湿度检测报警装置的核心是单片机[3]。

作物温湿度的测量通过设置参数传感器来完成,显示屏用来显示数据,方便人员进行手段调控。

红外线遥控器用来对作物的温度或者湿度的数据进行设置(见图1)。

图1 系统结构框图
——————————————基金项目: 2016年河南省科技攻关计划项目,储能式轻轨列车牵引系
统的节能优化研究(162102210153)资助
作者简介: 陈建威(1988-),男,河南郑州人,硕士研究生,助理
实验师,研究方向:智能控制。

刘亚(1987-),女,河南郑州人,硕士研究生,助教, 研究方向:无线传感网络。

3 系统硬件电路设计
3.1 LCD12864显示器接口电路
使用时,LCD12864与单片机I/O 口连接(见图2)。

图2 显示器接口电路图
报警,P3.6输出低电平使红色指示灯点亮或者P2.7经过三极管驱动蜂鸣器发出报警。

当温度或者湿度低于标准上下限的时候停止报警(见图
3)。


3 声光报警电路图
图4 传感器电路图
3.3 温湿度传感器
DHT21传感器性价比高、灵敏度好且测量精度高,广泛适用于农业环境。

DHT21性能参数:湿度精度:±5%,湿度分辨
率:0.1,温度精度:±1℃,温度分辨率:0.1℃(见图4)。

4 系统软件设计
系统上电后,单片机调用系统初始化子程序,对I/O 口、串行口等进行初始化。

作物生长环境的参数指标将由温湿度传感器对其检测,数据实时显示在LCD 显示器上。

然后开始总循环,调用传感器测量的温度,判断是否超出规定范围,有则声光报警,没有则进入湿度检测,过程原理与温度检测一致。

若作物的温度和湿度都在上下限范围里,则进行新的循环。

5 结束语
本系统以单片机为核心处理,由时钟电路、复位电路、LCD12864显示器接口电路、电源模块、声光报警设备和温湿度传感器构成,在温度或者湿度超出正常范围时监测报警,性价比高,运行稳定,适合在农业大棚种植中的广泛应用。

参考文献:
[1]夏志华.基于单片机的温度控制系统的研究与实现[M].北京:人
民邮电出版社,2003.[2]林曌.基于单片机的温度湿度监控系统[M].北京:机械工业出版
社,2002.[3]李伟.国内外温室监控系统原理及应用[M].北京:电子工业出版
社,2006.
(收稿日期:2017-7-11)
3.2 声光报警
声光报警用于传感器检测到超过规定范围的数值时发出。

相关文档
最新文档