【正文】 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文） 題 目：基于EasyARM1138的蔬菜大棚無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)——從機(jī)參數(shù)檢測(cè)及無(wú)線通訊55畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等）。：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它基于EasyARM1138的蔬菜大棚無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng) ——從機(jī)參數(shù)檢測(cè)及無(wú)線通訊摘 要隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，反季節(jié)蔬菜的市場(chǎng)顯得捉襟見(jiàn)肘；在減少生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，如何實(shí)現(xiàn)大棚的智能化、提高溫室蔬菜的產(chǎn)量，已成為亟待解決的問(wèn)題。本設(shè)計(jì)使用嵌入式微處理器EasyARM113E_play89S52核心板及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)及數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。設(shè)計(jì)中應(yīng)用DS18B20傳感器、濕敏電阻、MS4100 CO2傳感器、光敏電阻實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度的檢測(cè)。利用LCD顯示電路和52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的下位機(jī)顯示，并通過(guò)控制電路實(shí)現(xiàn)各環(huán)境參數(shù)的控制。利用無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)52單片機(jī)與主機(jī)EasyARM1138的數(shù)據(jù)傳輸。經(jīng)微處理器處理后的數(shù)據(jù)被送入上位機(jī)。應(yīng)用LabVIEW軟件，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)及報(bào)警功能。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)； 無(wú)線傳輸； 環(huán)境參數(shù)； 檢測(cè)Wireless monitoring system of greenhouse vegetables basing on EasyARM1138 Parameters from the testing machine and wireless municationAbstractAs the improvement of the quality of life，however, the market of antiseason vegetables seems depression。 On the basis of reducing the cost of production, how to carry out the intelligent of greenhouses and improve the production of greenhouse vegetables which has bee a serious problem. The design uses embedded microprocessor EasyARM1138, E_play89S52core board and wireless data transmission module in order to mensurate the environmental parameters and transmit the data of the greenhouse vegetables. Design DS18B20 sensors, humidity resistance, MS4100 CO2 sensors, photo resistors to achieve canopy temperature, humidity, CO2 concentration, light intensity detection. Testing data is displayed in the nextbit machine by LCD display circuit and 52 singlechip，and through the control circuit to control the environmental parameters. Wireless data transceiver modules are used to achieve data transfer of 52 singlechip microputer and host EasyARM1138. The data processed by the microprocessor was sent to PC. PC has the functions of data display, storage and alarm by LabVIEW software.Key words: singlechip；wireless transmission；environmental parameter； mensurate目錄摘 要 IAbstract II第一章 引言 1 蔬菜大棚技術(shù)的發(fā)展 1 課題來(lái)源背景 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容及功能描述 2 溫室大棚內(nèi)重要參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制 2 溫度的調(diào)節(jié)與控制 2 空氣濕度的調(diào)節(jié)與控制 3 二氧化碳含量的調(diào)節(jié)與控制 3 光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié)與控制 3第二章 課題設(shè)計(jì)方案 5 蔬菜大棚無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)總體描述 5 系統(tǒng)各子模塊實(shí)現(xiàn)方法 5第三章 ELMUT多CPU單片機(jī)/微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 7 試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 7 系統(tǒng)特點(diǎn)簡(jiǎn)介 8 系統(tǒng)核心芯片AT89S52相關(guān)介紹 9 主要性能 9 功能特性及管腳描述 10第四章 蔬菜大棚環(huán)境參數(shù)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 溫度檢測(cè)電路 12 溫度傳感器的發(fā)展 12 單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20 12 濕度檢測(cè)電路 15 濕度的表示方法 15 濕敏電阻傳感器 16 濕度檢測(cè)電路 16 CO2檢測(cè)電路 17 CO2檢測(cè)概述 17 MS4100特征 17 CO2檢測(cè)電路 18 光強(qiáng)檢測(cè)電路 20 光敏電阻簡(jiǎn)介 20 光敏電阻結(jié)構(gòu) 20 光強(qiáng)檢測(cè)電路 23 A/D轉(zhuǎn)換電路 23 主要特性 23 極限參數(shù) 23 ADC0809電路組成及轉(zhuǎn)換原理 24 無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 25 SC2262/2272編解碼芯片介紹 25 SP多用途無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 31 OCMJ中文模塊系列液晶顯示器說(shuō)明 33 產(chǎn)品簡(jiǎn)介 33 硬件接口 34 用戶(hù)命令 35 其他說(shuō)明 38第五章 蔬菜大棚無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 39 主程序設(shè)計(jì) 39 溫度檢測(cè)子程序 39 A/D轉(zhuǎn)換子程序 40 無(wú)線傳輸子程序 40 LCD顯示子程序 41第六章 總結(jié) 42參考文獻(xiàn) 43附錄A 45圖1 從機(jī)環(huán)境參數(shù)檢測(cè)硬件電路圖 45圖2 E_play89S51/52/53 原理圖 46圖3 無(wú)線收發(fā)模塊硬件電路圖 47附錄B 源程序 48致謝 53第一章 引言 蔬菜大棚技術(shù)的發(fā)展 溫室大棚是一種通過(guò)人工控制溫度等環(huán)境參數(shù)，模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然環(huán)境的設(shè)施。研制和實(shí)現(xiàn)溫室大棚自動(dòng)測(cè)控，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一種行之有效的方法。信息時(shí)代的到來(lái)使傳統(tǒng)蔬菜大棚技術(shù)有了新的發(fā)展機(jī)遇：嵌入式的發(fā)展及無(wú)線通訊技術(shù)的成熟，為實(shí)現(xiàn)蔬菜大棚的環(huán)境參數(shù)無(wú)線監(jiān)控提供了可能。人們生活水平的提高，對(duì)反季節(jié)蔬菜的需求增大，為溫室大棚大規(guī)模的形成提供了市場(chǎng)空間。傳統(tǒng)的溫室大棚不僅效率低，而且會(huì)因?yàn)槿藶榈恼`操作使得大棚環(huán)境參數(shù)得不到合理控制，從而影響蔬菜的生長(zhǎng)。如何高效利用蔬菜大棚，節(jié)約勞動(dòng)力是大棚市場(chǎng)研發(fā)熱點(diǎn)。 課題來(lái)源背景隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高，反季節(jié)蔬菜的市場(chǎng)顯得捉襟見(jiàn)肘；在減少生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，如何實(shí)現(xiàn)大棚的智能化、提高溫室蔬菜的產(chǎn)量，已成為亟待解決的問(wèn)題。在這種形勢(shì)下，嵌入式微處理器和無(wú)線通訊技術(shù)的出現(xiàn)，為人們從繁重的田間勞作中解放出來(lái)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的優(yōu)產(chǎn)高產(chǎn)提供了一種可能。與傳統(tǒng)的大棚相比，系統(tǒng)中采用了低價(jià)、低功耗和高可靠性的硬件電路，實(shí)現(xiàn)了人們對(duì)大棚環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)可靠監(jiān)控，進(jìn)而使農(nóng)作物能夠按最優(yōu)方式生長(zhǎng)。采用本系統(tǒng)后不僅可以節(jié)約大量生產(chǎn)力，而且由于降低了硬件成本，使得系統(tǒng)的廣泛普及成為可能。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀就我國(guó)而言，人們生活水平質(zhì)量的提高使得對(duì)反季節(jié)蔬菜的需求激增，而我國(guó)的蔬菜大棚使用率還不是太高。智能大棚的基本目標(biāo)，就是為人們提供一個(gè)適宜、安全、方便和高效率的蔬菜培育環(huán)境，提供一種富有人性化的操作界面。在硬件方面，由于成本和應(yīng)用領(lǐng)域的要求，目前應(yīng)用較多的嵌入式微處理器是8位的微處理器。這些微處理器的片內(nèi)資源比較少，相應(yīng)的軟件也不太龐大，因此比較復(fù)雜的功能不容易在這些微處理器上實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容及功能描述蔬菜大棚安裝無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)后，利用ARM1138開(kāi)發(fā)板配以自主開(kāi)發(fā)的光照強(qiáng)度、溫度、濕度、CO2濃度檢測(cè)模塊以及相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和無(wú)線收發(fā)模塊，可用于上述參量的檢測(cè)、傳輸、顯示與調(diào)節(jié)；主機(jī)ARM1138開(kāi)發(fā)板連接無(wú)線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)各參數(shù)的接收，用戶(hù)可以通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的顯示和存儲(chǔ)。此系統(tǒng)可以應(yīng)用在多種蔬菜種植環(huán)境，用戶(hù)只需更改相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值就可輕松實(shí)現(xiàn)不同蔬菜種植環(huán)境的變換。此系統(tǒng)調(diào)整后也可以應(yīng)用于家庭、教室等多種場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)方法就是改變相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置。具有以下功能：① 實(shí)時(shí)檢測(cè)大棚內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度以及光照強(qiáng)度，并通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的顯示與存儲(chǔ)；② 利用無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，便于組網(wǎng)，避免了繁瑣的布線；③ 能夠根據(jù)環(huán)境參量的變化發(fā)出控制信號(hào)，將環(huán)境參量調(diào)整到最佳狀態(tài)；④ 能夠根據(jù)用戶(hù)提供的環(huán)境參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算得到新的控制命令。 溫室大棚內(nèi)重要參數(shù)的調(diào)節(jié)與控制 溫度的調(diào)節(jié)與控制溫室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和控制包括加溫、降溫和保溫三個(gè)方面。（1）加溫加溫有熱風(fēng)采暖系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)、土壤加溫三種形式。熱風(fēng)采暖系統(tǒng)由熱風(fēng)爐直接加熱空氣及蒸汽熱交換空氣兩種，前者適用于塑料大棚，后者適用于有集中供暖設(shè)備溫室；熱水采暖系統(tǒng)的穩(wěn)定性好、溫度分布均勻；土壤加溫有釀熱物加溫、電熱加溫和水暖加溫。（2）降溫降溫最簡(jiǎn)單的途徑是通風(fēng)，但在溫度過(guò)高，依靠自然通風(fēng)不能滿(mǎn)足作物的要求時(shí)，須進(jìn)行人工強(qiáng)制降溫。降溫包括遮光降溫法、蒸發(fā)冷卻法及強(qiáng)制通風(fēng)降溫法。遮光降溫法：其中一種是在室外與溫室屋頂部相距40cm 處張掛遮光幕，對(duì)溫室降溫很有效；蒸發(fā)冷卻法使空氣先經(jīng)過(guò)水的蒸發(fā)冷卻降溫后再送入內(nèi)，達(dá)到降溫目的。蒸發(fā)冷卻法：風(fēng)機(jī)降溫法、細(xì)霧降溫法、屋頂噴霧法。（3）保溫保溫措施包括減少灌流放熱和通風(fēng)換氣量、增大保溫比、增大地表熱流量。減少灌流放熱和通風(fēng)換氣量包括減少向溫室內(nèi)表面的對(duì)流傳熱核輻射傳熱、減少覆蓋材料自身的熱導(dǎo)散熱、減少溫室外表面向大氣的對(duì)流和輻射傳熱；增大保溫比是適當(dāng)?shù)臏p低溫室的高度，縮小夜間保護(hù)設(shè)施的散熱面積；增大地表熱流量可以采用增大保護(hù)設(shè)施的透光率、設(shè)置防寒溝，防止地中熱量橫向流出。 空氣濕度的調(diào)節(jié)與控制除濕的方法有通風(fēng)換氣、加溫除濕