【正文】 編號 XXXXXX 畢 業(yè) （學位） 論 文 （ 2013 屆本科）題 目： 基于單片機的溫室大棚溫濕度測控系統(tǒng)設(shè)計學 院： 物理與機電工程學院 專 　 業(yè)： 電氣工程及其自動化 作者姓名： XXXX 指導教師： XXXX 職稱： 講 師 完成日期： XXX 年 XX 月 XX 日 二〇一三年五月目 錄摘 要 I第一章 緒論 1 溫室大棚的發(fā)展及現(xiàn)狀 1 溫室控制系統(tǒng)研究與開發(fā)的意義 2 本課題研究內(nèi)容與目標 3第二章 系統(tǒng)設(shè)計 4 系統(tǒng)總體設(shè)計 4 溫濕度測量電路設(shè)計 5 單片機及其電路設(shè)計 8 顯示電路的設(shè)計 10第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 13 主程序設(shè)計 13 溫濕度采集 14 溫濕度顯示 16第四章 系統(tǒng)仿真 17 仿真結(jié)果 17第五章 總 結(jié) 20參考文獻 21致　謝 22附錄 23 河西學院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名： 　　 二〇一三 年 五 月 十五 日河西學院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告論 文 題 目 基于單片機的溫室大棚溫濕度測控系統(tǒng)設(shè)計作 者 姓 名 XXXX所屬系、專業(yè)、年級 物理與機電工程學院電氣工程及其自動化09（2）班指導教師姓名、職稱 XXXX 講師預(yù)計字數(shù)1萬字以上開題日期2012年11月15日選題的根據(jù)：1）說明本選題的理論、實際意義 　2）綜述有關(guān)本選題的研究動態(tài)和自己的見解植物的生長都是在一定的環(huán)境中進行的，其在生長過程中受到環(huán)境中各種因素的影響，其中對植物影響最大的是環(huán)境中的溫度和濕度。環(huán)境中晝夜的溫濕度變化大，其對植物生長極為不利。溫室大棚是一種通過人工控制溫度等環(huán)境參數(shù)，模擬農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自然環(huán)境的設(shè)施。溫室大棚可以建立一個模擬適合植物生長的氣候條件，創(chuàng)造一個人工氣象環(huán)境，來消除溫濕度對植物生長的約束。并且，溫室大棚能克服環(huán)境對植物生長的限制。研究和實現(xiàn)溫室大棚自動測控，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的一種行之有效的方法。目前在溫室大棚控制技術(shù)上，主要的方向是人機界面的人性化設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)等方面，集中在更方便的操作（如各種有線和無線控制技術(shù)、自動控制技術(shù)），多種可選控制方式上，并采用人機界面來使操作更容易。利用計算機技術(shù)及現(xiàn)代控制理論對溫室內(nèi)的各種環(huán)境因子，包括溫度、光照、濕度、CO2濃度和施肥等，進行自動控制和調(diào)節(jié)成為溫室控制的主要方式。本課題欲設(shè)計一款外圍電路簡單、成本較低的溫室大棚測控系統(tǒng)，對植物影響最大的溫度和濕度進行自動控制，以滿足一般溫室大棚的生產(chǎn)要求。主要內(nèi)容及其主要的研究方法：本課題是基于單片機的溫室大棚溫濕度測控系統(tǒng)，主要完成對溫濕度的檢測、控制和顯示。單片機通過驅(qū)動降溫（或加溫）、降濕（或加濕）設(shè)備工作使溫室大棚內(nèi)的溫濕度值與設(shè)定值保持一致，實現(xiàn)對大棚內(nèi)溫濕度的自動控制。本次設(shè)計首先要了解溫室大棚測控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，欲通過對各種溫室大棚測控系統(tǒng)的比較及對溫濕度傳感器的學習，選擇合適的溫度、濕度傳感器來采集溫濕度,然后整個系統(tǒng)確立完整具體的方案。通過單片機將各功能模塊有機地組織起來共同完成系統(tǒng)需要的功能。完成期限和采取的主要措施： 本設(shè)計主要由方案選擇、電路設(shè)計、仿真等幾個環(huán)節(jié)組成。仿真時主要將proteus軟件與keil軟件相結(jié)合進行參數(shù)設(shè)置及仿真。仿真后，根據(jù)設(shè)計原理及相關(guān)內(nèi)容完成論文，預(yù)計將于2013年5月中期完成。主要參考資料：[1][M]， [2]劉迎春．傳感器原理—設(shè)計與應(yīng)用[M]，北京：國防科技大學出版社，2005：205207．[3]余成波，胡新宇，趙勇. 傳感器與自動檢測技術(shù)[M] .北京：高等教育出版社，2006[4]新型單片機AT89C2051及其應(yīng)用舉例[J] 1996年 04期[5]金杰. DS18B20實現(xiàn)高精度溫度測量[J]. 鄭州電子報, 2005, (20050227)[6]吳興慧，[M].北京：電子工業(yè)出版社，1998[7]蘇家健，曹柏榮，汪志峰. 單片機理及應(yīng)用技術(shù)[M] .北京：高等教育出版社，2006[8]胡漢才．單片機原理及接口技術(shù)[M]，北京：清華大學出版社，．[9][M]，北京：高等教育出版社，2004[10][M]，北京：機械工業(yè)出版社，2000[11]馬忠梅等．單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M]，北京：北京航空航天大學出版社，．[12][13][14][15]指導教師意見： 簽 名： 年 月 日教研室意見負責人簽名： 年 月 日系（部） 意 見 負責人簽名： 年 月 日 摘 要本課題是基于AT89C51單片機的溫室大棚溫濕度測控系統(tǒng)，可完成溫濕度的檢測，控制和顯示。系統(tǒng)主要用溫濕度傳感器SHT11來檢測溫度、濕度，其值由單片機處理，最后由單片機去控制數(shù)字顯示器MGLS12864，顯示溫室大棚內(nèi)的實際溫濕度及所設(shè)上下限。本系統(tǒng)工作原理是單片機將預(yù)設(shè)值與測量值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果作出判斷，經(jīng)過程序分析處理發(fā)送相應(yīng)指令控制執(zhí)行機構(gòu)動作，接通或關(guān)閉各種執(zhí)行機構(gòu)的繼電器，以此來調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫濕度。如此循環(huán)不斷，使溫濕度值與設(shè)定值保持一致，實現(xiàn)對大棚內(nèi)溫濕度的自動控制。用戶可以根據(jù)自身需要通過按紐來人工修改片內(nèi)存儲的溫濕度上下限的預(yù)設(shè)值。關(guān)鍵詞：溫室大棚；AT89C51；溫濕度；自動控制 Abstract This paper introduces a temperature and humidity measuring and controlling system of greenhouse based on Single Chip Microputer (SCM) AT89C51, to be pleted control and display by the detection of temperature and humidity. Temperature and humidity sensor SHT11 is primarily used to detect the temperature and humidity, the value is processed by SCM, then SCM control MGLS12864, a liquid crystal display (LCD), to show the actual temperature and humidity and their upper limit and lower limit. The system works will be pared defaults with measurements to make judgments based on the parison, then the program sends the appropriate mands to control the actuators through analysis and processing, so as to adjust the temperature and humidity. The values of temperature and humidity are in accordance with the set values to achieve the automatic control of the temperature and humidity in the greenhouse. In addition, the user can sets the upper limit and the lower limit in the SCM memory by pressbutton.Key words：Greenhouse 。 AT89C51。 Temperature and humidity。 Automatic control6第一章 緒論 溫室大棚的發(fā)展及現(xiàn)狀 背景 農(nóng)業(yè)自動化控制技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本特征，是信息農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)。發(fā)達國家一直致力于把信息化自動控制技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物的耕種、施肥、灌溉、果實收獲，畜牧生產(chǎn)過程，農(nóng)產(chǎn)品加工自動化控制及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化，在溫室栽培中得到了廣泛應(yīng)用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實時控制系統(tǒng)集現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)于一身，它可使年收獲產(chǎn)量增長510倍，能實現(xiàn)調(diào)溫、通風、補光等溫室設(shè)備的自動化控制。主要應(yīng)用于工廠化育苗、作物、花卉苗木，生長條件的自動監(jiān)控。隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國溫室大棚行業(yè)市場規(guī)模不斷擴大，溫室大棚行業(yè)發(fā)展迅速，逐步形成了有中國特色的多樣化、多層次的消費市場。與此同時國內(nèi)企業(yè)為了獲得更大的利潤收益，企業(yè)間的競爭愈演愈烈[1]。 國外溫室控制技術(shù)發(fā)展狀況 國外對溫室環(huán)境控制技術(shù)研究較早，始于20世紀70年代。顯示采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息并進行指示、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)研制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實行自動化的基礎(chǔ)上正向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。目前，一些經(jīng)濟發(fā)達的國家和地區(qū)已經(jīng)研制并實現(xiàn)計算機自動控制的現(xiàn)代化高科技溫室，并且形成了令人驚羨的植物工廠。像園藝強國荷蘭，以先進的鮮花生產(chǎn)技術(shù)著稱于世，其玻璃溫室全部由計算機操作。日本研制的蔬菜塑料大棚在播種、間苗、運苗、灌水、噴藥等作業(yè)的自動化和無人化方面都有應(yīng)用。日本利用計算機控制溫室環(huán)境因素的方法，主要是將各種作物不同生長發(fā)育階段所需要的環(huán)境條件輸入計算機程序，當某一環(huán)境因素發(fā)生改變時，其余因素自動作出相應(yīng)修正或調(diào)整。一般以光照條件為始變因素，溫度、濕度和CO2濃度為隨變因素，使這四個主要環(huán)境因素隨時處于最佳配合狀態(tài)。美國和荷蘭還利用差溫管理技術(shù)，實現(xiàn)對花卉、果蔬等產(chǎn)品