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《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文
《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，对大棚环境的精准控制已成为提高农作物产量的关键因素。
为了实现这一目标，基于单片机的温湿度远程监控系统应运而生。
该系统能够实时监测大棚内的温湿度情况，并通过远程传输技术将数据传输至用户端，以便用户能够及时掌握大棚环境的变化，并采取相应的调控措施。
本文将详细介绍基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括单片机、温湿度传感器、无线通信模块等。
单片机作为核心控制器，负责接收温湿度传感器的数据，并通过无线通信模块将数据传输至用户端。
温湿度传感器负责实时监测大棚内的温湿度情况，并将数据传输至单片机。
无线通信模块采用低功耗、高稳定性的通信技术，以保证数据的实时传输。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计和用户端的软件设计。
单片机程序负责接收温湿度传感器的数据，并进行处理和存储，同时通过无线通信模块将数据传输至用户端。
用户端软件负责接收单片机传输的数据，并进行可视化展示和存储，以便用户能够实时掌握大棚环境的变化。
三、系统实现1. 传感器数据采集与处理温湿度传感器通过模拟信号或数字信号的形式将采集到的温湿度数据传输至单片机。
单片机通过AD转换器将传感器输出的信号转换为数字信号，并进行数据处理和存储。
数据处理包括对数据进行滤波、计算等操作，以保证数据的准确性和可靠性。
2. 无线通信模块实现无线通信模块采用低功耗、高稳定性的通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等。
单片机通过无线通信模块将处理后的数据传输至用户端。
为了保证数据的实时传输，系统采用定时发送和接收数据的机制，同时对数据进行加密处理，以保证数据的安全性和可靠性。
3. 用户端软件设计与实现用户端软件采用图形化界面设计，方便用户进行操作和查看。
软件包括数据接收、数据展示、数据存储等功能。
用户可以通过软件实时查看大棚环境的温湿度情况，并进行远程调控。
网络式温湿度监控系统研究
Ｇ Ａ ｅ ＷＡＮ ｉ ａ Ｑ ｈ — ｎ Ｕ ＮＫ ， ＧＹ — ， Ｉ ｕｍｉ Ｈ Ｓ
（ ｅ ｔｆＩ ｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉ ， ｈ ｎ ￣ ｎ ｅｓｙ Ｘ ’ｎ７ ０ ６ ， ｈｎ ） Ｄ ｐ ｎ ｒ ａ ｏ ｎｉｅｒ ｇ Ｃ ａｇａ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｉａ １０ ４ Ｃ ｉａ ｏ ｆ ｉ ｎ ｎ ｖ ｔ
中图 分 类 号 ： Ｐ ７ ￣ Ｔ ２４． ２
文献标 识码 ： Ａ
Hale Waihona Puke 文章 编 号 ：６ ４ ６ ３ （ ０ ０ ０ — ０ ｌ ０ １７ — ２ ６ ２ １ ）４ ０ ４ 一 ３
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎ ｔ ｏ ｋ ｓ ｓ ｅ ｏｒ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ａ ｏ ｓｕｒ ｏ ｉｏ ｉ ｎ ｏ ｒ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｗ ｒ ｙ ｔ ｍ ｆ ｅ ｒ ｔ ｒ ｎｄ ｍ ｉｔ ｅ ｍ ｎ ｔ ｒｎｇ ａ ｄ ｃ ｎｔ ｏ
第 １ ８卷 第 ４期
Ｖ０１１ ．８ Ｎｏ４ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃ ｒ ｎｉ ｓｇ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｏ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ ０年 ４月
Ａｐｒ２ ０ ．０１
网络 式温湿度监控 系统研 究
关 可 ，王 懿 娜 ，亓 淑 敏
ｍｏ ｉ ｒｎ ｅｗ ｒ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｌ ｅ ｉ ｈ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｏ Ｐ． Ｔ， ＡＸ ａ ｄ ＶＭＬ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ． ｈ ｙ ｔ ｍ ｅ ｉｎ ｎ ｔ ｉ ｇ ｎ ｔ ｏ ｋ ｓ ｓｅ ｗ ｓ ｒ ａ ｉ ｄ ｗ ｔ ｔ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｆＡＳ ＮＥ ＡＪ ｎ ｏ ｚ ｈ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｓｇ
温湿度监控系统设计
温湿度监控系统设计谈敏【摘要】针对环境温、湿度多点监测需要,设计了基于RS485通信总线的下位机十上位机温、湿度多点监控系统,下位机以STC12C5A60S2单片机为主控机节点,从机节点使用的是DHT21数字温湿度传感器进行温湿度的数据采集,温度精确到0.1℃,湿度精确到1％,通过RS-485总线传输到主控机后转发给上位机(PC机),用户可通过PC机实时查看各节点数据;文章着重介绍了电路和通信软件的设计和调试过程,上位机终端软件采用C++语言设计,实现了温、湿度数据的实时数字和曲线显示以及上下限设置和控制功能;该系统已在实验室实际使用,实践表明该系统运行可靠,具有体积小,价格便宜等优点,有一定的实用性,可以在生活小区、工厂、楼宇等领域使用.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)011【总页数】5页(P137-140,144)【关键词】单片机STC12C5A60S2;数字温湿度传感器DHT21;RS485总线;C++语言【作者】谈敏【作者单位】江阴职业技术学院电子信息工程系,江苏江阴 214405【正文语种】中文【中图分类】TP3990 引言环境温湿度的变化会时刻影响着人们的日常生活，而伴随着气候和环境问题的日益严峻，人们对于温湿度这一基本环境要素愈加关注，更希望可以实时获知一定范围内具体温湿度要素信息。
多点分布式监控系统能够适用于该采集控制领域。
但其具有采样节点多，传输距离相对较远，且工作环境较为恶劣的特点。
本课题根据设计需要，构建了以STC12C5A60S2单片机为控制核心，基于RS-485总线的温湿度监测与控制系统，实现了PC上位机与多个终端检测节点之间的远距离通信功能。
主要设计内容有：1)提出一种基于RS-485总线的远程温湿度监测与控制系统的方案，该监控系统主要由PC上位机、232/485转换接口以及终端温湿度检测节点组成；2)完成终端检测节点的硬件电路与软件设计，温度精确到0.1 ℃，湿度精确到1%，在检测到数据之后，通过控制风扇或加湿器实现对温湿度远程监测和控制，将温湿度控制在设定阈值范围之内；3)设计基于RS-485总线通讯的通信协议，完成多个终端检测点对环境温湿度的采集并通过RS-485总线传输到PC上位机；4) 设计完成PC上位机监控界面，能够对温湿度数据进行实时波形和数值显示，此外还能够对环境温湿度设定阈值，当环境温湿度变化超出了预设情况时，工作人员可以通过系统对终端部分的温湿度进行实时调控。
远程无线温湿度监控系统的设计
２ 】 王天杰 ，王延 闻，李鹏飞 ． 基于Ｇ Ｓ Ｍ 网络 的 Ｒ Ｔ Ｇ机房温 （ Ｔ ＸＤ ）和 发 送 线 （ Ｒ ＸＤ ），状 态 信 号 线 ＲＴ Ｓ 和 Ｃ Ｔ Ｓ ，我 【 Ｊ 】 ． 港ｌ ａ 科技 ，２ ０ １ ６ ，９ ： １ －３ ． 们通过发送不同的 Ａ Ｔ指 令 ， 就 能 够 实现 对 Ｓ Ｉ Ｍ９ ０ ０ Ａ 的控 制 。 湿度监控系统 ［
深 入到了人们的生活当中 ，在远程数据传输 中具 有很大 的优 如 图 ２所 示 ，从 ｍａ ｉ ｎ函数 进 入 系统 ，然 后 进 行 初 始 化 ，设
势 。系 统 在 ＲＴＧ机 房 、智 能 家 居 、温 室 大棚 等 领 域 都 有 着 置 温 湿 度 的 阀 值 和 号码 ，保 存 在 Ａ Ｔ ２ ４ Ｃ０ ２中 ，接 着 检 测 温
Ｄｉ ｇｉ ｔ ａ ｌ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｐ ． ５ ９ １
系统 硬件 设计 包 括 主控芯 片 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片 机 ， 温 湿
图 ２系统 主 程 序 流 程 图
４结 束 语
度 检 测 模 块 ，报 警 模 块 ，ＧＳ Ｍ 通 信 模 块 等 。Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单 片 机 是 一 种 低 功 耗 、高 性 能 Ｃ ＭＯＳ ８ 位 微 控 制 器 ，而 且 还
技 术 交 流
远 程 无 线 温湿 度 监 控 系统 的设计
陈鑫 饶 莉 莉 九江 学院
摘要： 在 这个 信息技 术飞速发展 的 ２ １ 世 纪， 机 器逐 渐取 代了人 工 ， 本 系统是 为了解决恶劣环 境 下温湿度控 制的问题 ，因此 设计 了 基于 Ｏ Ｓ Ｍ的远 程 温湿度 监控 系统 。 本 系统是 由硬件和软件相结合 而成 的， 硬件部 分由 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机、 Ｇ Ｓ Ｍ通信模 块、温湿度传感 器、 报警模 块 等组 成， 软件部 分则有数据 的采集和处理 、 Ａ Ｐ Ｐ和 无线通信 的设计 等。 本 系统能够实现 远程 温湿度的监测 ， 并且 当温湿度 不正常， 手机将会 接 收 到报警短信， 并通 过 Ａ Ｐ Ｐ来控制 温湿度 恢复正常， 从 而实现 对远程 温湿度监控 。 关键 词 ： Ｇ Ｓ Ｍ 远 程监控 传感 器 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单片机
温湿度智能监控系统的设计毕业设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文
《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，对农业环境的实时监控和智能化管理已成为提升农业生产效率和质量的关键手段。
基于单片机的大棚温湿度远程监控系统，以其高效、稳定、智能的特点，在农业领域得到了广泛的应用。
本文旨在介绍一种基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现方案。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心控制器，主要硬件设备包括温湿度传感器、GSM模块、LCD显示屏以及电源模块等。
温湿度传感器负责实时采集大棚内的温湿度数据，GSM模块用于实现远程数据传输和接收控制指令，LCD显示屏用于显示实时温湿度数据以及系统状态。
其中，单片机选用性能稳定、功耗低的型号，以适应长时间运行的农业环境。
温湿度传感器选用高精度、高稳定性的产品，确保数据采集的准确性。
GSM模块选用支持GPRS/GSM网络的模块，实现远程数据传输和控制指令的接收。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和上位机软件设计两部分。
单片机程序负责实时采集温湿度数据，通过GSM模块发送至远程服务器，并接收上位机发送的控制指令。
上位机软件则负责接收单片机发送的数据，进行数据处理和存储，同时提供用户界面，方便用户实时查看和操作。
在程序设计方面，采用模块化设计思想，将程序分为数据采集模块、数据传输模块、指令接收模块等，便于程序的维护和扩展。
同时，采用优化算法和抗干扰技术，提高系统的稳定性和可靠性。
三、系统实现1. 数据采集与传输单片机通过温湿度传感器实时采集大棚内的温湿度数据，然后通过GSM模块将数据发送至远程服务器。
数据传输采用GPRS 网络，实现远程实时监控。
2. 指令接收与执行上位机软件接收服务器转发的指令后，通过GSM模块发送给单片机。
单片机接收到指令后，根据指令内容执行相应的操作，如调节温室内的通风口、开启或关闭加湿器等。
3. 用户界面与操作上位机软件提供用户界面，方便用户实时查看和操作。
库房温湿度远程监控系统设计方案
库房温湿度远程监控系统设计方案一、概述 (2)二、系统设计 (2)2.1设计依据： (2)2.2设计目的： (2)2.3分层分布式结构： (2)2.4设计标准： (2)三产品简介 (3)3.1产品特色 (4)3.2技术参数 (4)3.3 8路温度控制器 (5)3.4温度控制器产品特点 (5)3.5 8路温度控制器技术参数 (6)3.6 温度探头传感器 (6)四系统的特点 (6)五强大的数据处理能力 (7)六组建的使用方法 (7)七、系统监控软件简介 (8)八系统的特点 (9)九报警方式 (10)9.1 短信猫 (10)9.2电话报警器 (11)9.3声光报警器 (13)1.设备配置 (14)2.系统配置 (15)3.权限管理 (15)4.实时监测 (15)5.报警查询 (16)6.历史数据 (17)7.短信设置 (18)8.退出系统 (18)五、系统示意图 (19)一、概述基于网络的环境与安全监测系统，适用于已建成的对环境温湿度或者安全要求较高的建筑进行工程施工的仓库，食品仓库、药品仓库、孵化生化实验室；电子厂房、机房；孵房、大棚、温室等。
该数据采集与监控系统主要由设备层设备（温湿度传感器、温度传感器、测控装置）、管理装置、短信猫模块、网络交换机、采集计算机、数据服务器、Web服务器及监控管理软件等构成，系统设计采用先进的软硬件技术和分层分布式网络结构，针对客户的实际情况提供的解决方案。
二、系统设计2.1设计依据：根据现场监测要求内容，利用传感网络技术，开展对实验室冰柜和实验室环境进行温、湿度、压差强度动态监测，监测系统可增加其他监测指标。
2.2设计目的：为了确定区域环境温湿度、压差指标并执行相应的温湿度控制，利用传感网络技术对实验室环境参数等参数实时监测，并将监测信息通过网络方式传输到监控后台，根据监控系统要求实现实时监测。
2.3分层分布式结构：系统结构上采用分层分布式设计，纵向分为三层：监控层、网络通讯层和现场设备层。
温湿度远程智能化监测系统设计与研究
2.6.1 开发语言的选择 之所以选择 C 语言进行编程，是因为 C 语言有
其自身的优势。C 语言操作符非常强大，可以完成 各种某些高级语言都无法实现的复杂操作。而且 C 语言既拥有高级语言的基本结构和语句，也拥有低 级语言的实用性，可以像汇编语言一样访问和操作 物理地址和硬件、读写位和字节[6]。C 语言兼容、 应用广泛，可以使得设计系统软件更加方便。 2.6.2 编译过程及模拟仿真
பைடு நூலகம்
2021 年
福建电脑
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积大、气候干燥缺水、管理监控人员测试温湿度数 据任务繁重等问题，本文选择应用 DHT11 温湿度 传感器。
DHT11 温湿度传感器包括已校准的数字信号 输出的温湿度复合传感器[4]。另外，采用专用的数 字模块采集技术和所需的温湿度传感技术，可确保 它的可靠性和稳定性[5]。其结构如图 2 所示。
图 5 Proteus 仿真图
（1）SIM900A 通信：UART 串口传输和标准
图 4 SIM900A 功能图
2.5 算术平均值滤波算法 为了确保收集到的温湿度数据的准确性与稳
定性,对温度数据采取复合数字滤波算法技术,以
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孙姗姗等：温湿度远程智能化监测系统设计与研究
第7期
便减少外界干扰。算术平均值滤波算法是本系统处 理数据的关键所在。本系统将有效的数据进行算术 平均，从而提高数据的质量。
模拟仿真只是对本地温湿度数据的采集和显 示，没有数据的发送和接收。由于时间的限制和其 他因素的影响，现阶段仅对本地温湿度数据的采集 和显示进行了简单模拟。下一步将进行温湿度远程 监测系统的模拟。
3 总结
本系统通过 DHT11 温湿度传感器和 AT89C51 单片机实现远程智能温湿度控制。并且运用复合滤 波算法及时处理传感器传过来的数据，具有较强的 可靠性与稳定性。温湿度监测对树木生长和森林火 灾预警等具有重要作用。针对森林面积广、林业的 人员工作任务量大、难以得到准确且实时数据等难 题，本系统的设计减轻了林业人员的工作量，同时 可以监控和预防森林火灾的发。同时还可运用于大 棚温室的检测、室内温湿度检测等。但本系统也具 有一定缺陷：只可应用于小规模的检测工作。且仿 真模拟只是针对性的测量了本地数据，还没有数据 的发送与接受。但是通过本次设计，能够对单片机 有更深入的了解，经历了从构思设计到绘图编译， 再到仿真设计，从一开始的不了解到团队之间共同 探讨和解决问题的转变。经过几个月的认真学习和 不断摸索与讨论，逐渐掌握了单片机的基本原理， 加深了对 AT89C51 和引脚功能的了解，对编程思想 的领悟也有了进一步的提高，基本完成温湿度智能 检测系统的功能。
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远程温湿度监控系统设计研究
1温湿度传感器模块
传统的温湿度检测在调试，测量精度等方面存在的不足，完全可由一款自动校准功能的温湿度数字传感器SHT11来弥补，它是一款含有自动校准功能的温湿度数字传感器。
故本文的温湿度检测传感器选用SHT11。
SHT11一种基于CMOSens技术的单芯片数字式的温湿度传感器，发挥出了CMOS芯片技术与传感器技术优势互补作用，确保了该产品极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
它包括了一个湿度敏感元件和一个温度敏感元件，可分别将湿度和温度转换成电信号，该信号首先进入微弱信号放大器进行放大；然后进入一个14位的A/D转换器进行转换；最后进过二线串行数字接口输出数字信号。
SHT11校准系数存储在校准寄存器中；在测量过程中，校准系数会自动校准来自传感器的信号[3]。
2无线收发模块
无线收发模块采用nRF24L01来实现数据的无线传输。
nRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片。
无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。
因其采用高效的QFSK调制，抗干扰能力非常强，特别适用于工业控制场合。
nRF24L01的收发模式有三种，分别是增强式ShockBurstTM 模式、ShockBurstTM模式、直接收发模式。
本系统采用增强式ShockBurstTM 模式，进行发射数据包。
在该模式下，nRF24L01自动处理字头和CRC校验码，在接收数据时自动将字头和CRC校验码移去，在发送数据时自动加上字头和CRC校验码。
nRF24L01还集成了自动应答功能，即接收端收到数据后自动发送一个应答信号，发送端收到应答信号后确认完成这次数据的发送；在默认的发送时间内如果没有收到应答信号，发送端的MAX_RT位置1，触发发送端的中断信号，并停止数据的发送[4]。
使用这两种技术可以明显降低该模块的电流损耗，极大地降低了数据在空气中的碰撞率，提高系统的稳定性和可靠性。
3报警模块
报警模块采用价格便宜的有源蜂鸣器作为报警装置，利用三个不同颜色发光二极管显示当前温湿度数值是超出还是低于或者是处于正常范围内，它们均受主控模块输出电压控制。
在主控模块对温湿度数字传感器检测地数据进行判断，超出预设的最高限值或低于最低限值，则主控模块输出高电压启动报警模块，同时发出警报；且超出预设最高限值时红色发光二极管被点亮，低于预设最低限值时绿色发光二极管被点亮，处于正常范围内则主控模块输出低电压，报警模块处于休眠状态，绿色发光二极管被点亮。
有源蜂鸣器通过三极管接到主控模块，S8550的三极管Q1起电流放大的作用，使得有足够大的电流驱动蜂鸣器发声。
三极管的发射极与蜂鸣器阴极连接，集电极接地，基极通过限流电阻与单片机STM32F103引脚连接，当引脚为低电平时三极管导通，蜂鸣器发出声响。