基于单片机温室大棚温度控制系统设计与实现
基于单片机的温室大棚监测系统的设计_概述说明
基于单片机的温室大棚监测系统的设计概述说明1. 引言1.1 概述温室大棚是指通过建立一个人工环境，用于培植和保护作物的设施。
随着社会技术的发展，越来越多的农业生产使用了温室大棚来提高作物的生长和产量。
而温室大棚监测系统则是一种采用单片机技术设计的系统，旨在实现对温室内各项指标的实时检测与控制。
通过监测温度、光照强度等关键参数，并根据需求实施相应的控制手段，可以为种植者提供全天候、精确化的管理信息，并有效提高作物的生长质量和产量。
1.2 文章结构本文将首先介绍文章的整体结构，包括各个章节的内容安排。
接着将分别详细阐述温室大棚监测系统设计中涉及到的单片机选择与介绍、温度监测与控制功能设计以及光照强度检测与反馈设计等方面内容。
在此基础上，我们还将深入讨论系统硬件组成与连接方法，包括温度传感器接口设计与实现、光照强度传感器接口设计与实现以及数据传输和通信模块选型与设计。
而在程序算法与逻辑控制设计方面，将详细描述温度监测程序算法及控制逻辑设计原理、光照强度检测程序算法及控制逻辑设计原理，以及数据处理和显示程序设计方法的选择与实现等内容。
最后，我们将给出结论与展望部分，总结评价本次设计成果，并提出存在的问题分析及改进方向建议。
同时，还将展望未来发展趋势和应用前景，并提出相应的分析和预测。
1.3 目的本文的主要目的是介绍基于单片机的温室大棚监测系统的设计原理和方法。
通过该系统的搭建和实施，可以帮助农民更好地管理温室大棚内环境，提高作物生长效果并增加产量。
同时，本文还旨在通过研究单片机技术在温室大棚监测系统中的应用，探索其在农业生产中的潜力和前景。
在发展趋势展望中，我们也将对未来可能涌现出的新技术和创新进行一定程度上的推断和预测。
2. 温室大棚监测系统设计：温室大棚监测系统是一种基于单片机的智能化系统，旨在实现对温室大棚环境参数的实时监测与控制。
本部分将详细介绍该系统的设计方案。
2.1 单片机选择与介绍：在温室大棚监测系统中，单片机扮演了核心的角色。
基于单片机的温室大棚温度控制系统设计_毕业论文剖析
ORG 00H
JMP START
ORG 0BH
JMP TIM0
START: MOV TMOD,#01H
MOV TH0,#60
MOV TL0,#76
SETB TR0
MOV IE,#82H
MOV R4,#09H
MOV R0,#30H
CLEAR: MOV @R0,#00H
DJNZ R4,CLEAR
JMP WAIT
ADC: MOVX A,@R0
MOV 37H,A
CLR C
SUBB A,36H
JC TDOWN
TUP: MOV A,37H
CLR C
SUBB A,34H
JNC POFF
JMP LOOP
PON: CLR P2.1
JMP START0
POFF: SETB P2.1
JMP LOOP
TDOWN: MOV A,37H
图4 ADC0804
如图4，A/D转换器就是模拟/数字转换器，是将输入的模拟信号转换成数字信号。信号输入端的信号可以是传感器或是转换器的输出，而ADC输出的数字信号可以提供给微处理器，以便更广泛地应用。
ADC0804电压输入与数字输出关系如下表2所示：
十六进制
二进制码二
与满刻度的比率
相对电压值VREF=2.56伏
A
1010
10/16
10/256
3.200
0.200
9
1001
9/16
9/256
2.880
0.180
8
1000
8/16
8/256
2.560
0.160
7
0111
7/16
毕业设计之基于单片机的温室大棚自动控制系统
毕业设计之基于单片机的温室大棚自动控制系统温室大棚自动控制系统是一种基于单片机的智能控制设备，旨在通过自动监测和调节环境参数，实现温室大棚内植物生长的最佳条件和增加农作物产量。
本文将探讨温室大棚自动控制系统的设计原理、功能以及其在农业生产中的应用价值。
温室大棚是一种有利于农作物种植的环境，通过温室大棚能够调节大气温度、湿度、二氧化碳浓度等因素，提供良好的种植环境。
然而，由于温室大棚环境参数无法自动调节，需要人工干预，导致工作量大、效率低下。
温室大棚自动控制系统的出现，能够解决这一问题。
温室大棚自动控制系统主要由传感器、执行器和控制器组成。
传感器负责监测环境参数，如温度、湿度、二氧化碳浓度等；执行器通过控制器的信号进行动作，如控制加热、通风、灌溉系统等；控制器则负责采集传感器数据，根据预设的控制策略进行决策，发送控制信号给执行器。
温室大棚自动控制系统具有以下功能：首先，能够实时监测温室大棚的环境参数，获取相关数据，并显示在控制面板上，方便人员了解温室大棚的状态。
其次，能够根据预设的设定值，自动调节温室大棚的温度、湿度、二氧化碳浓度等参数，实现温室大棚环境的精确控制。
最后，能够实现温室大棚内的报警功能，在异常情况下发出警报，并通过手机短信等方式通知操作人员。
温室大棚自动控制系统在农业生产中具有广泛的应用价值。
首先，它能够提高农作物的产量和质量，通过智能控制温室大棚的温度、湿度等参数，为农作物提供最适宜的生长环境。
其次，它能够节约人力资源，自动监测和调节温室大棚的环境参数，减少了人工干预的工作量。
最后，它能够降低能源消耗，通过智能控制加热、通风等设备的使用，实现能源的最优利用。
总之，基于单片机的温室大棚自动控制系统是一种高效、智能的农业生产设备。
通过自动监测和调节环境参数，实现温室大棚内植物生长的最佳条件和增加农作物产量。
它在农业生产中具有广泛的应用价值，可以提高农作物产量和质量，节约人力资源，降低能源消耗。
基于单片机的大棚湿温度控制系统设计
基于单片机的大棚湿温度控制系统设计
本文将介绍一种基于单片机的大棚湿温度控制系统设计。
该系统通过监测大棚内的湿度和温度情况，自动调节温室内的湿度和温度，提高农作物的生长质量和增加产量。
该系统包括三个模块：温湿度采集模块、温湿度控制模块和执行模块。
温湿度采集模块使用湿度传感器和温度传感器采集大棚内的湿度和温度数据，并将数据传输给单片机控制模块。
温湿度控制模块通过单片机控制继电器，实现对降温机和除湿机的控制，调节大棚内的温度和湿度。
执行模块包括降温机和除湿机，它们的启停受单片机控制的继电器控制。
在该系统的实现过程中，需要对单片机进行编程，控制温湿度采集模块和温湿度控制模块的正常运作。
通过对大棚内的湿度和温度进行实时监测，系统能够自动调节温度和湿度，满足作物生长所需的条件。
综上所述，基于单片机的大棚湿温度控制系统在提高农作物生长质量和增加产量方面具有重要作用，可以使农业生产更加高效，具有广泛的应用前景。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。
随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加，智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。
当前，传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求，而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。
传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制，往往无法实时监测温室内外环境的变化，导致温室作物生长过程中出现问题。
设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。
通过引入单片机技术和传感器技术，智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制，如温度、湿度、光照等。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制，为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。
研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。
通过研究，旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度，提升温室作物的生产效率和质量。
具体目的包括：1. 设计一套智能温室大棚系统，实现温室环境监测、控制和调节功能，实现对作物生长环境的精细化管控；2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法，确保系统的稳定性和可靠性；3. 开发相应的软件模块，实现对温室大棚的智能控制，包括自动化灌溉、通风、照明等功能；4. 测试系统的性能，评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性；5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段，推动农业现代化发展，提升粮食生产能力和质量。
1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面：智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。
通过智能温室大棚系统，我们可以实现精确的环境控制，包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节，从而为作物提供更适宜的生长环境。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 背景智能温室大棚系统是一种利用现代科技手段来监控和调控温室内环境的系统。
随着人们对食品安全和环境保护意识的提高，温室大棚种植逐渐成为现代农业的重要组成部分。
传统的温室大棚存在管理不便、资源浪费和生产效率低下等问题，因此迫切需要一种智能化的系统来解决这些问题。
传统温室大棚管理主要依靠人工操作，容易受到外界气候和人为因素的影响，使得温室内环境控制困难。
而智能温室大棚系统则通过使用各种传感器来监测温室内外环境数据，实时调控温度、湿度、光照等因素，从而提高生产效率和保障农作物的生长质量。
本研究旨在基于单片机技术设计并实现一套智能温室大棚系统，从而提升温室管理的效率和水平。
通过传感器采集数据、控制系统设计、通信系统设计、数据处理与管理等方面的研究，力求构建一套稳定可靠、智能化程度高的温室管理系统，为现代农业生产提供一种全新的解决方案。
【背景】1.2 研究意义智能温室大棚系统的设计与实现是当前农业领域的研究热点之一。
随着人口的不断增加和气候变化的影响，传统农业生产面临着诸多挑战，如病虫害防治困难、气象变化频繁等。
研究开发一种能够实现自动化、智能化管理的温室大棚系统具有重要的意义。
智能温室大棚系统能够实现对温度、湿度、光照等环境参数进行监测和控制，从而有效提高作物生长的质量和产量。
通过传感器实时采集数据，并利用单片机进行控制和决策，可以实现对温室环境的精准调控，提高作物的生长环境，减少能源消耗，提高生产效率。
这对于农业生产的可持续发展和粮食安全具有重要意义。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和管理，农民可以通过手机或电脑实时查看温室环境数据，及时调整相关参数，解决传统农业生产中人工管理不便、信息不对称等问题。
研究基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现具有重要的理论和实际意义，有助于推动农业现代化进程，提高农业生产的效益和质量。
1.3 研究目的研究目的旨在通过基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现，实现对温室环境的监测和自动控制，从而提高农作物的生长效率和质量。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现一、引言随着人们生活水平的不断提高，对蔬菜、花卉等特殊植物栽培需求也逐渐增加。
而传统的温室大棚设施已经无法满足人们对于高产、高效、高品质和节能环保的需求。
设计一个基于单片机的智能温室大棚系统，可以实现对温室环境参数的监测、控制和自动化管理，提高植物种植的生产效率和品质，达到节能环保的目的，对于现代农业发展具有重要意义。
二、系统设计1.硬件设计（1）传感器模块：包括温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器和CO2浓度传感器等，用于监测温室内的环境参数。
（2）执行器模块：包括温度控制装置、湿度控制装置、光照调节装置和灌溉装置等，用于对温室内的环境参数进行调节和控制。
（3）显示与通信模块：包括LCD显示屏和WiFi模块，用于显示温室内环境参数和进行远程控制。
三、系统实现1.传感器模块的选择与接入根据系统设计的要求，选择合适的温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器和CO2浓度传感器，并将它们与单片机进行连接和接入。
3.数据采集与控制逻辑的实现通过单片机对传感器模块采集的环境参数进行处理和分析，实现温室内环境参数的实时监测和显示，并根据预设的参数进行自动控制。
4.远程控制与通信功能的实现通过WiFi模块实现温室系统与手机、电脑等终端设备的连接，实现远程监控和控制。
四、系统应用1.环境参数实时监测与显示用户可以通过LCD显示屏了解到温室内的温度、湿度、光照、土壤湿度和CO2浓度等环境参数的实时变化情况。
五、系统优势1.节能环保智能温室大棚系统可以根据植物的生长需求，合理利用光照、水分和二氧化碳等资源，减少能源和水资源的浪费，实现节能环保。
2.提高生产效率和品质智能温室大棚系统可以实现对温室内环境参数的精准控制，提高植物种植的生产效率和品质。
基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计
基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计1. 引言农业大棚是人们用来保护植物生长的温室，温度和湿度是影响果蔬生长的两个重要因素。
农民需要经常监测棚内的温湿度情况，以调节大棚内的气候。
然而，如果手动监测温湿度，会浪费大量时间和人力。
期望开发一种便于使用的温湿度监测系统，随时监测大棚内的气候，为农民提供帮助。
2. 系统设计2.1 系统基于单片机的农业大棚温湿度监测系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏和Wi-Fi模块组成。
传感器采集棚内的温度和湿度数据，单片机通过分析采集到的数据并控制LCD显示屏显示温湿度值，同时通过Wi-Fi模块将采集到的数据上传到云端进行存储和分析。
使用者可通过手机App随时查看大棚内的温湿度情况，为调节大棚内的气候提供有力支持。
2.2 硬件设计2.2.1 传感器传感器采用DHT11模块，作为本系统的温度和湿度传感器。
该模块具有数字输出功能，可以方便地和单片机通信。
传感器将温度和湿度数据以数字化形式传输给单片机，实现了实时数据采集。
2.2.2 单片机单片机采用STM32F103C8T6单片机，该单片机高速、稳定、安全，符合开发需求。
单片机配有16KB的SRAM和64KB的闪存，不仅可以实现温湿度数据采集，还可以同时控制LCD显示屏和Wi-Fi模块，实现监测系统的完整功能。
2.2.3 LCD显示屏LCD显示屏采用1602A模块，使用IIC接口连接到板子上。
单片机读取传感器采集到的温湿度数据并将其转换为字符串后，将其传输到LCD显示屏上显示，以便使用者方便了解实时温湿度数据。
2.2.4 Wi-Fi模块Wi-Fi模块采用ESP8266模块，该模块内置TCP/IP协议栈，支持AT指令集，可以连接到互联网，并实现Wi-Fi通信功能。
通过Wi-Fi模块，单片机可以将采集的数据上传到云端，进行更加智能的分析与处理。
2.3 软件设计2.3.1 传感器数据采集将DHT11模块与单片机相连接，单片机通过读取DHT11模块提供的数字信号，实现对温度和湿度数据的采集。
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基于单片机的温室大棚温度控制系统设计与实现
摘要：随着大棚技术在农业种植方面的广泛应用，采用多电路开关、温度传感器、a/d转换器及单片机等技术组成的温度控制系统应运而生。
通过数字温度传感器ds18b20对大棚温度进行监测，然后将温度值转化为单片机可识别的数字量进行处理，并在led上显示实时温度，实现对大棚温度采集和控制的自动化。
关键词：单片机；温度传感器；大棚温度；采集
中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012）23-0000-02
我国经济与科技快速发展，传统的农业种植已经远远不能满足我国人民的日常生活需求。
然而科技的进步也使得我国在农业生产种植技术方面有很大的提高，通过科技来改变粮食缺乏的现状已经成为农业发展的关键，以温室大棚技术为主的农业生产方式已成为现代农业生产的主流。
本文主要探讨以单片机为控制核心的大棚温度控制系统，如何科学合理的调节大棚内的温度，达到农作物高产、优质的生产的目的。
1 系统设计要点
在农业中，大棚温度是决定棚内农作物生长发育的重要环境因素，在系统的设计过程中，发现大棚内的温度具有如下特点：1）温度变化快：大棚内的温度受外界自然环境的强烈影响，太阳光照是使得室内温度重要因素。
外界空气温度、湿度、土壤的性质也会影响大棚内温度的变化；2）温度分布不均匀：大棚内温度分布不
均匀是受外界光照不均匀以及大棚内温度控制设备的分布位置而引起的。
2 系统硬件设计方案
本方案主要设计思路是通过ds18b20温度传感器检测实时温度，并传输给单片机，在led上显示温度，将检测到的温度与预先设置好的上下限温度进行比较，若实时温度不在上下限温度范围内则发生报警，然后调用控制模块自动执行升温或降温操作，并将实时温度传输给远程计算机进行记录与分析，如图1。
图1系统原理图
该系统采用单总线工作方式，对大棚内进行多点温度采集和控制，at89s51对整个系统进行自动控制，计算机作为上位机对数据进行实时记录与分析，单总线可以挂接多个ds18b20温度传感器，对大棚内不同地方的温度进行采集。
（1）温度采：ds18b20是一种精度高、数字化、功能强的温度传感器，可以将采集到的实时温度转换成数字信号传输给单片机，采用单向总线的方式与单片机连接，实现数据的双向传输。
ds18b20温度传感器测量的范围在-55°c-125°c，当温度在-10°c到80°c之间时，误差为±0.5°c。
ds18b20可将温度按照不同的分辨率进行转化，并将温度值转换成16位的二进制补码形式在单总线上传输，高五位为温度的符号位，当温度为正时，则全部为0，当为负时，则全部为1，低四位为温度的小数部分，中间7位温度的整数部分。
（2）led显示：采用八段式共阴极数码管显示，数码管具
有低耗能、寿命长、对使用环境要求低的特点，采用bcd编码方式进行显示，编译命令简单，价格低廉，且输出精度很高。
（3）执行器：执行器主要由中间继电器控制接触器，进而控制电机的启停或正反转，实现对大棚的温湿度及光照的控制。
当检测到的温度值不在设置的温度值范围内时，at89s51控制相应的继电器的闭合，对大棚内的温度进行自动控制。
（4）报警器：将采集到的实时温度与设定的上下限温度进行比较，若超过上限温度则红灯亮，如低于下限温度则黄色灯亮，在预设的上下限温度范围内则绿灯亮。
（5）单片机：本系统采用at89s51单片机作为数据处理单元，对ds18b20温度传感器输入的16位二进制信息经过系统编程处理后，对数据进行显示、报警以及控制。
at89c61是一种低电压、高性能的cmos8位单片机，含有一个5向量级中断结构，和一个全双工串行通信接口。
at89s51结构简单，使用方便，能够稳定运行，可通过c语言编写命令来完成各种控制。
本系统中单片机与各主要硬件连接情况如图2所示，ds18b20通过单总线方式连接到at89s51，采集各点温度，通过单片机判断温度是否超出预设值，通过led显示出温度，发出警报，并通过执行器进行升温或降温操作。
3 系统软件设计方案
该系统主要通过c语言进行设计，主要对控制模块、led显示、报警系统和温度采集等进行自动调用。
首先对系统完成初始化的过程，再完成对ds18b20温度传感器的初始化，使得传感器开始工作。
系统通过调用温度采集程序读取ds18b20传输的16位二进制数据，
并进行转化，通过调用led显示程序使得采集到的温度值在led上进行显示。
报警程序对温度传感器传输的温度与设定好的上下限温度值进行比较，如图2所示。
图2 温度采集模块原理图
4 温度控制系统功能
本系统使用ds18b20单总线温度传感器，采集大棚内的实时温度，通过通风、加热器等对大棚内的温度进行控制，对大棚内的温度进行实时的调节达到植物生长发育的适合温度。
本系统以多台
at89s51单片机作为从机，对大棚内多点温度进行检测和控制。
本系统设计功能：（1）对大棚内多点温度进行采集并在led显示器上显示；（2）根据植物适宜温度对大棚内的温度进行调节。
通过控制模块对大棚内温度进行自动调节，将大棚内的温度调整到植物生长发育最适宜温度值；（3）根据季节与土壤环境的不同以及不同植物需要，对大棚内部温度值进行设定；（4）报警系统，当温度不在设置的上下限温度范围内时，可根据所亮灯来判断大棚内的温度情况。
5 结束语
本系统是以at89s51作为控制单元，ds18b20温度传感器对大棚内的温度进行实时多点检测，led显示来显示当前检测温度，通过报警系统进行预报，并将检测到温度信息传输给远程计算机行进对温度的记录与分析。
系统采用c语言编程，具有检测精确度高、信息传输快、运行可靠、自动化控制等优点。
参考文献：
[1]祝志威，蔡乐才.基于无线传感器网络的大棚温度采集存储系统[j].四川理工学院学报，2011，4.
[2]朱卫华，黄智伟.基于无线数字温度传感器的多点温度测量系统设计[j].工业控制计算机，2003，6.
[3].李振东.蔬菜温室大棚温度控制系统[j].中国海洋大学，2010，9.
[基金项目]绥化学院2012年新农村建设研究项目——sxk120202 [作者简介]李晓龙（1990-），黑龙江牡丹江人，绥化学院信息工程学院学生；王志国（1975-），黑龙江哈尔滨人，绥化学院信息工程学院讲师，研究方向：农业自动化。