毕业设计农业大棚温湿度监控系统设计
温室大棚温湿度监测系统设计-毕业论文(设计)
摘要随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。
为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统，以控制蔬菜大棚温湿度，适应生产需要。
本论文主要阐述了基于P89LPC938单片机的温室大棚温湿度监测系统设计原理，主要电路设计及软件设计等。
该系统采用LPC938单片机作为控制器，DHT11进行温湿度采集，并通过无线模块NRF24L01进行主机与从机的无线通信，利用其I2C总线技术控制SRL_11280W_LCD液晶实时显示。
使用户在控制室即可监测温室大棚内的实时温湿度，从而方便用户对温室大棚的管理。
关键词: 单片机P89LPC938; 传感器DHT11；液晶SRL_11280W_LCD; 无线模块 NRF24L01第一章绪论1.1 课题研究背景目前，我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。
而大棚作为现代化农业设施的重要产物，在国内多数地区得到了广泛应用。
大棚可以避开外界种种不利因素的影响，人为控制或创造适宜农作物生长的气候环境，可以看成是一个半封闭式的人工生态环境。
由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的，因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。
大棚监测系统一般包括三个模块：环境参数采集模块、数据处理模块和执行模块。
在目前的监测系统中，需采集的环境参数主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
在实际设计中还需根据大棚的规模及所在区域设定不同的采集方式，确保数据采集的准确性。
例如我国北方地区，冬季寒冷而漫长，大棚监测最主要的一部分就是温度的调节。
这时可将一天分为午前、午后、前半夜和后半夜4个时段来进行温度调节。
午前以增加同化量为主，一般应将棚温保持在25～30℃为宜；午后光合作用呈下降趋势，以20～25℃为好,避免高温下养分消耗过多；日落后4～5h内,要将棚内温度从20℃逐渐降到15℃上下，以促进体内同化物的运转。
农业大棚温湿度监测系统的设计
恳请各位老师提出宝贵的意见和建议！
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，STC89C52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ຫໍສະໝຸດ 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。
大棚温湿度自动控制系统设计毕业设计
蜂鸣器报警温湿度传感器温室单片机大液晶显示加热器棚制冷器键盘输入继电器加湿器除湿器图2.2用单片机作为主控制器的控制系统2.4方案论证从功能上看，两种控制器都能满足要求。
PLC在工业控制领域用得比拟多，编程简单，而且抗干扰能力强。
但是本系统是用于温室大棚，并没有其他大型工业设备的干扰。
单片机用C语言编程，相对PLC的梯形图要复杂得多，但是编程更为灵活，可以实现复杂的功能。
从价格方面上看，单片机就比PLC具有很大的优势。
一个单片机只要几块钱，而一个很一般的PLC一般也要几百上千元。
另外，中国是农业大国，随着温室大棚越来越普及，农村对温湿度控制系统的需求也会越来越旺盛，因此虽然用单片机开发的周期较长，但是一旦完成开发，后期生产环节的边际本钱很小；而基于PLC的控制系统受制于PLC的高昂价格，价格难以降低。
2.5方案选择PLC和单片机都能作为主控制器进展设计，但是在价格方面单片机具有巨大优势。
综上所述，本次设计采用单片机作为主控制器。
第5页3单元模块设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1单片机最小系统图3.1单片机最小系统单片机最小系统包括单片机、电源电路、时钟电路和复位电路。
时钟电路用于产生单片机工作时候所必须的时钟信号，单片机在时钟信号的节拍下逐条地执行指令。
单片机有两种时钟信号产生方式，一种是内部时钟方式，另一种是外部时钟方式。
外部时钟方式是把已有的时钟信号从XTAL1或XTAL2送入单片，一般用于有多个单片机的情况，所以本设计中时钟电路采用内部时钟方式，选用12M的晶振和两个30pF的电容与片内的高增益反相放大器构成一个自激振荡器。
第6页电源电路后面的模块中会单独提到，用5V的直流电源。
下面着重论述一下复位电路。
图3.2上电+手动复位电路单片机的复位主要有上电复位和手动复位，之所以要进展复位，目的就是为了让单片机进入初始状态，比方让PC指向0000H，这样单片机才能从头运行程序。
因此上电的时候就要让单片机复位一次；在运行过程中，如果程序出错，也需要进展手动复位。
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。
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。
毕业设计农业大棚温湿度监控系统设计
长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计资料设计（论文）题目：农业大棚温湿度监控系统监控系统设计系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩长沙学院教务处二○一四年五月制目录第一部分设计说明书一、设计说明书第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计课题任务书二、本科毕业设计开题报告三、本科毕业设计中期报告四、毕业设计指导教师评阅表五、毕业设计评阅教师评阅表六、毕业设计答辩评审表2014届本科生毕业设计资料第一部分设计说明书（2014届）本科生毕业设计说明书基于单片机的粮库温度监控系统设计系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩2014年5月长沙学院本科生毕业设计基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计系（部）：电子与通信工程系专业：通信工程学号：学生姓名：指导教师：教授2014年5月摘要大棚技术在全国各个乡镇已经普及了，但是随着这些温室大棚的数量不断增加，对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要，特别是温湿度的监控。
本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统，更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。
本系统由三部分组成：第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室，主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度，并且在数码管显示。
第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上，这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度，这部分主要是有485通讯总线完成传输。
第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值，并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内，如果超出预设值就立即报警。
通过多次测试表明，系统各个部分功能正常，相互衔接良好，操作简单方便，大大提高了温室大棚的科学管理水平，可以减少劳动者的工作量，减少支出，提高大棚内产品的产量，增加劳动者的收入，提高国民生产值，具有很好的发展未来。
大棚仓库温湿度自动控制系统的毕业设计
系统的应用场景和意义
应用场景：大棚仓库温湿度自动控制系统适用于农业大棚、食品仓库、 药品存储等需要精确控制温湿度的场所。
意义：该系统能够提高存储物品的品质和延长保质期，降低因温湿度失 控而产生的损失，提高生产效益和安全性。
系统的基本组成和原理
温湿度传感器： 实时监测大棚 仓库内的温湿
度数据
控制器：根据 传感器数据自 动调节温湿度
大棚仓库温湿度自动控 制系统的毕业设计
汇报人：
目录
添加目录标题
01
大棚仓库温湿度自动控制 系统的概述
02
大棚仓库温湿度自动控制 系统的硬件设计
03
大棚仓库温湿度自动控制 系统的软件设计
04
大棚仓库温湿度自动控制 系统的测试与验证
05
大棚仓库温湿度自动控制 系统的应用前景与展望
06
添加章节标题
大棚仓库温湿度 自动控制系面布局：简洁明了，操作方便 温湿度显示：实时更新，准确显示 控制功能：一键操作，快速响应 报警功能：及时提醒，保障安全
大棚仓库温湿度 自动控制系统的 测试与验证
测试环境的搭建
测试场地：选择一个适合大棚仓库 温湿度自动控制系统的场地进行测 试
测试网络：确保测试场地内的网络 连接稳定，以便实时传输数据
系统的定义和功能
系统的定义：大棚仓库 温湿度自动控制系统是 一种通过自动化技术对 大棚仓库内的温湿度进 行监测、调节和控制的 系统。
系统的功能：大棚仓库温 湿度自动控制系统具有实 时监测、数据记录、异常 报警、自动调节等功能， 能够有效地保证大棚仓库 内的温湿度环境，提高农 作物的生长质量和产量。
性能优化建议： 根据测试结果， 提出针对性的优 化建议，提高系 统的性能表现
农业大棚温湿度智能控制系统设计-本科毕业论文
1.1課題背景及研究意義
中國農業的發展必須走現代化農業這條道路，隨著國民經濟的迅速增長，農業的研究和應用技術越來越受到重視，特別是溫室大棚已經成為高效農業的一個重要組成部分。現代化農業生產中的重要一環就是對農業生產環境的一些重要參數進行檢測和控制。例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在農業種植問題中，溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關，進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證，通過對監測數據的分析，結合作物生長發育規律，控制環境條件，使作物達到優質、高產、高效的栽培目的。以蔬菜大棚為代表的現代農業設施在現代化農業生產中發揮著巨大的作用。大棚內的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數，直接關係到蔬菜和水果的生長。國外的溫室設施己經發展到比較完備的程度，並形成了一定的標準，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟體。而當今大多數對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都採用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動強度大及由於測控不及時等弊端，容易造成不可彌補的損失，結果不但大大增加了成本，浪費了人力資源，而且很難達到預期的效果。因此，為了實現高效農業生產的科學化並提高農業研究的準確性，推動我國農業的發展，必須大力發展農業設施與相應的農業工程，科學合理地調節大棚內溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內形成有利於蔬菜、水果生長的環境，是大棚蔬菜和水果早熟、優質高效益的重要環節。目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產效率，對大棚的自動化程度要求也越來越高。由於單片機及各種電子器件性價比的迅速提高，使得這種要求變為可能。當前農業溫室大棚大多是中小規模，要在大棚內引人自動化控制系統，改變全部人工管理的方式，就要考慮系統的成本，因此，針對這種狀況，結合郊區農戶的需要，設計了一套低成本的溫濕度自動控制系統。該系統採用感測器技術和單片機相結合，由上位機和下位機構成，採用RS232介面進行通訊，實現溫室大棚自動化控制。
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长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计资料设计（论文）题目：农业大棚温湿度监控系统监控系统设计系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩长沙学院教务处二○一四年五月制目录第一部分设计说明书一、设计说明书第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计课题任务书二、本科毕业设计开题报告三、本科毕业设计中期报告四、毕业设计指导教师评阅表五、毕业设计评阅教师评阅表六、毕业设计答辩评审表2014届本科生毕业设计资料第一部分设计说明书（2014届）本科生毕业设计说明书基于单片机的粮库温度监控系统设计系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩2014年5月长沙学院本科生毕业设计基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计系（部）：电子与通信工程系专业：通信工程学号：学生姓名：指导教师：教授2014年5月摘要大棚技术在全国各个乡镇已经普及了，但是随着这些温室大棚的数量不断增加，对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要，特别是温湿度的监控。
本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统，更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。
本系统由三部分组成：第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室，主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度，并且在数码管显示。
第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上，这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度，这部分主要是有485通讯总线完成传输。
第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值，并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内，如果超出预设值就立即报警。
通过多次测试表明，系统各个部分功能正常，相互衔接良好，操作简单方便，大大提高了温室大棚的科学管理水平，可以减少劳动者的工作量，减少支出，提高大棚内产品的产量，增加劳动者的收入，提高国民生产值，具有很好的发展未来。
关键词：单片机、温室大棚、温湿度监控、485通讯总线、DHT11ABSTRACTGreenhouse technology in various villages and towns has spread across the country, but with the growing number of greenhouses, for inside the greenhouse temperature, humidity, light intensity and co2 concentration control is extremely important, especially the temperature and humidity monitoring. This topic design agricultural greenhouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer, the better to monitor various environmental factors within the agricultural greenhouses.This system consists of three parts: the first part of the function is responsible for monitoring the greenhouse in agricultural greenhouses, mainly have a microcontroller reads DT11 measured temperature and humidity, temperature and humidity sensor and the digital tube display. Function in the second part is responsible for the temperature and humidity will be faster from agriculture canopy to the administrator of the computer or other communications equipment, so that the administrator timely and accurately check the temperature and humidity inside the greenhouse, this part mainly through 485 communication bus transmission. The third part is the function of upper machine processing receive values of temperature and humidity, and judge whether the temperature and humidity value in a reasonable range of temperature and humidity, if more than the default value is immediately report to the police.Through many tests show that system has the function of each part is normal, each other is good, simple and convenient operation, greatly improve the scientific management level of the greenhouses, can reduce the workload of laborer, reduce expenditure, increase in the greenhouse production of products, increase the income of workers, improve the national production, has the very good development future.Key words: single chip microcomputer, greenhouses, monitor, 485 communication bus, DHT11 temperature and humidity目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1农业大棚的特性 (1)1.2农业大棚温湿度监控技术的发展历程 (1)1.3农业大棚监控系统的构成 (2)1.3.1 温度和湿度的测量 (2)1.3.2 测量数据的传输 (2)1.3.3 数据的集中显示和处理 (3)第二章微机控制的大棚监控系统概况 (3)2.1系统功能与结构框图 (4)2.2系统工作过程分析 (5)第三章系统的硬件设计 (5)3.1单片机简介和应用 (6)3.2DHT11的原理 (7)3.2.1、传感器的信息 (7)3.2.2、传感器性能说明 (7)3.2.3、接口说明 (8)3.2.4、电源引脚 (8)3.3各种标准串行通信接口 (8)3.3.1 RS-232的原理 (8)3.3.2 RS-485的特点 (9)3.3.3 RS-485的电压和电流的要求 (9)3.3.4 RS-485的连接 (9)3.3.5 系统串行接口标准选择 (10)3.3.6 MAX1480的简介 (11)3.4LED数码管显示原理 (11)第四章系统的软件设计 (14)4.1上位机软件设计 (14)4.2下位机程序设计 (16)4.2.1 主程序 (16)4.2.2 DHT11的相关程序 (18)4.2.3串行通信程序 (21)第五章系统调试 (24)5.1硬件调试 (24)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第一章绪论我国是农业大国，农业的现代化建设在我国的科技兴国占略中占有重要位置，没有农业的现代化，就谈不上全面建设小康社会，也就没有中国整个社会的现代化，因此，我们必须重视并加快我国的农业现代化的建设。
我国作为一个发展中国家，改革开放以来，我国农业经济得到了迅猛发展，取得了举世瞩目的成绩，但与发达国家相比，我国的农业经济，无论在速度上、规模上、还是在效益上，与世界现代农业还有很大的差距，我国的农业现代化建设道路还十分艰巨。
我国农业生产的资源比较短缺，在推进农业现代化进程中，需要将提高资源利用效率作为中心，这是落实科学发展观，建立资源节约型社会的一个重要方面。
提高农业资源利用效率，需要利用先进的农业生产技术，优良的品种，建立适应区域特点的耕作制度，农业产业结构，同时加强科学管理，实现农业的可持续发展，加快农业现代化进程。
从农业资源角度看，我国水土资源短缺将是农业现代化进程中长期的、根本性的制约因素。
特别是进入20世纪80年代后，水土资源对农业发展的约束不断加剧，人与水土资源之间的矛盾日益突出。
同时，随着工业化和城市化发展，水土资源被挤占的势头难以逆转，农业将面临日趋严峻的水土资源短缺。
据统计，目前，我国人均耕地、草地、林地、水资源分别不到世界平均水平的30%、40%、14%和25%，随着经济总量和人口总量的增加，下个世纪我国农业资源将迅速接近承载能力的上限。
综上所述，农业产出效益对于我国农业发展有着重要意义，而温室大棚的出现，无疑为我国解决了很多农业问题，如全年种植等。
温室大棚又称暖房。
能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。
在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
目前全球气候变暖的趋势严重，一年中感觉没有春节和秋季，严重的影响了我们的正常生产生活，尤其是在我们日常所需的农作物，这样对于我们农作物的正常生长有着极大的破坏，严重的影响这我们粮食、蔬菜水果等农作物的产出，从而影响这我国的市场经济以及国民生活，所以农业大棚的普及是我国农业现代化发展的必然趋势[1]。
1.1 农业大棚的特性农业大棚的主要技术参数是大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度，这几者在农作物生长过程中都是必不可缺的。
在大棚内根据不同的农作物，调节不同的生长综合条件，增加农作物的产出量[2]。