【正文】 是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中必須考慮的因素，作為最常見(jiàn)的被控參數(shù)。 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 注：課題來(lái)源要填寫(xiě)明確（如教師擬定、學(xué)生建議、某企事業(yè)單位項(xiàng)目等）課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)；B—技術(shù)開(kāi)發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—制作（作品）（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題；要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。2. 按設(shè)計(jì)要求完成實(shí)作，實(shí)現(xiàn)可以檢測(cè)并顯示室內(nèi)溫濕度數(shù)值，當(dāng)超過(guò)設(shè)定數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警。3. 控制部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)將A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量進(jìn)行處理，并送往顯示電路顯示。2. 顯示模塊顯示測(cè)量的溫度和濕度數(shù)值。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也要求利用現(xiàn)代化儀器，更方便的測(cè)試蔬菜大棚內(nèi)的溫濕度以及控制系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高蔬菜產(chǎn)量和數(shù)量。3 采用溫濕度傳感器測(cè)量大棚內(nèi)溫度以及濕度。2. 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）溫濕度采樣系統(tǒng)； （2）單片機(jī)控制系統(tǒng)； （3）顯示系統(tǒng)； （4）報(bào)警控制系統(tǒng)。3. 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) （1）單片機(jī)系統(tǒng)初始化； （2）對(duì)傳感器采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，通過(guò)單片機(jī)控制溫度和濕度； （3）顯示模塊以及報(bào)警控制模塊。4 顯示模塊顯示測(cè)量的溫度和濕度數(shù)值。 查閱了相關(guān)書(shū)籍及參考資料 （1）艾運(yùn)階. MCS_51單片機(jī)項(xiàng)目教程. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2012 （2）譚浩強(qiáng). C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第三版) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2005 （3）程國(guó)鋼，陳躍琴，. 北京：電子工業(yè)出版社，2012 （4）白延敏. 51單片機(jī)典型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例精講. 北京：電子工業(yè)出版社，2009二、設(shè)計(jì)目的、要求 為了更好的利用溫室栽培這一高效技術(shù)，就必需運(yùn)用科學(xué)的、先進(jìn)的管理方法，用以對(duì)不同種類蔬菜生長(zhǎng)的各個(gè)時(shí)期所需的溫度及濕度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。三、設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)主要采用由單片機(jī)控制的設(shè)計(jì)方案，主要有傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、電源和顯示電路幾部分組成。 4. 顯示單元：使用1602液晶顯示屏來(lái)顯示控制模塊送來(lái)的數(shù)字量，即被測(cè)環(huán)境溫度及濕度。五、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排：根據(jù)進(jìn)度要求完成。目 錄摘要 IAbstract II前言 III1設(shè)計(jì)概述 1 1 22系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想現(xiàn)在國(guó)外有很多農(nóng)場(chǎng)對(duì)于溫室的智能控制系統(tǒng)有了一定的應(yīng)用，但其成本高昂，針對(duì)國(guó)內(nèi)大棚的特點(diǎn)是不能做到全面的普及。此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能如下：通過(guò)四個(gè)按鍵方便地實(shí)現(xiàn)溫濕度上限的調(diào)整，液晶顯示屏能實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境溫濕度。文中提出了設(shè)計(jì)方案，討論了蔬菜大棚溫濕度巡回檢測(cè)與控制的基本原理，進(jìn)行了可行性論證。control has bee ain the industrial and agricultural production process.Now there are a lot of farms for overseas greenhouse intelligent control system has a certain application, but its high cost, according to the characteristics of domestic greenhouse is can39。而這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且有測(cè)控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大以及測(cè)控不及時(shí)等弊端，容易造成很大的的損失。本文所設(shè)計(jì)系統(tǒng)是利用價(jià)格便宜的一般電子器件來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)參數(shù)精度高、操作便捷、性價(jià)比高的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)的大棚溫濕度測(cè)控系統(tǒng)?，F(xiàn)代化智能控制系統(tǒng)是一種智能化管理大棚內(nèi)部環(huán)境的科學(xué)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)需要相應(yīng)的感應(yīng)設(shè)備來(lái)保證其正常運(yùn)行，智能控制系統(tǒng)就是將科學(xué)信息技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)的體現(xiàn)，通過(guò)系統(tǒng)軟硬件結(jié)合，設(shè)定的各種指令，自動(dòng)化的完成管理工作，不需要大量的人工操作，是一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要便捷工具。溫室大棚就是建立一個(gè)模擬適合植物生長(zhǎng)的氣環(huán)境條件，創(chuàng)造一個(gè)人工氣象環(huán)境，來(lái)減小溫濕度對(duì)植物生長(zhǎng)的約束。除此之外，它還能準(zhǔn)確、定時(shí)、高效的進(jìn)行溫濕度控制與調(diào)節(jié)，可以節(jié)省人力、物力，從而可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量。結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，只有提高自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能化，使溫室控制系統(tǒng)更加智能、方便。但是在排水不良的情況下，結(jié)瓜少，瓜身短，瓜莖小，產(chǎn)量低。在瓜類中以絲瓜最耐濕，開(kāi)花結(jié)果盛期要求溫度更高，在炎熱的夏秋只要不缺水肥，開(kāi)花結(jié)果就會(huì)一直很旺盛。故絲瓜汁有“美人水”之稱。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，更多的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中，溫濕度測(cè)控系統(tǒng)也正在朝著集成化、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。同時(shí)線路上傳送的都是模擬信號(hào)，易受干擾和損耗，測(cè)量誤差也比較大。此次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是可以通過(guò)下位機(jī)中的按鍵輸入溫濕度的上限值和預(yù)置值，溫濕度傳感器可以將環(huán)境中檢測(cè)的溫濕度非電量參數(shù)轉(zhuǎn)化成電量信號(hào)，再將這些信號(hào)進(jìn)行處理，然后送至下位機(jī)中的單片機(jī)，單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)送到緩沖區(qū)內(nèi)，通過(guò)進(jìn)LCD1602行實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)與預(yù)先設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較處理；同時(shí)可以根據(jù)比較的結(jié)果對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，并通過(guò)繼電器的控制對(duì)相應(yīng)的設(shè)備如排風(fēng)扇進(jìn)行操作，以保證大棚的溫濕度范圍能夠在預(yù)置的范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫濕度狀態(tài)?？梢詽M足一般的檢測(cè)需要,它使用單總線方式，接口簡(jiǎn)單，并且無(wú)需另外校準(zhǔn)?？梢酝ㄟ^(guò)四個(gè)按鍵方便地實(shí)現(xiàn)溫濕度上限的調(diào)整。液晶屏上同時(shí)顯示溫濕度上限值，該上限值保存外部EEPROM存儲(chǔ)器中，掉電不失，并且可以通過(guò)四只按鍵上調(diào)或下調(diào)。其片內(nèi)的8K程序存儲(chǔ)器是FLASH工藝的，這種單片機(jī)對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)備的要求很低，開(kāi)發(fā)時(shí)間也大大縮短。只要程序長(zhǎng)度小于8K，四個(gè)I/O口全部提供給用戶。方案二：STC89C52系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和AT89C52系列的完全兼容，但實(shí)際操作起來(lái)卻存在很多問(wèn)題：（1）AT89C52不帶ISP下載，但是要用下載器才行，STC89C52可以用USB轉(zhuǎn)串口下載，下載軟件可以到STC廠家網(wǎng)上去下。比較這兩種方案，由于在學(xué)校期間學(xué)過(guò)數(shù)字電路、單片機(jī)原理、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，綜合考慮單片機(jī)的各部分資源和作為學(xué)生能夠獲得的資源，經(jīng)過(guò)對(duì)比此次設(shè)計(jì)要求，我選擇用STC系列芯片完成。對(duì)于一個(gè)完整設(shè)計(jì)來(lái)講，首要問(wèn)題就是為整個(gè)系統(tǒng)提供電源供電模塊，電源模塊的穩(wěn)定可靠性是系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，此放大器的輸入和輸出端分別是引腳XTAL1和XTAL2，在XTAL1和XTAL2端口接上時(shí)鐘電源即可構(gòu)成時(shí)鐘電路，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生方式。單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。其數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。測(cè)量范圍在55℃~125℃，10℃~85℃，誤差范圍在\+℃。方案二：選用DHT11作為設(shè)計(jì)的溫濕度檢測(cè)模塊。具有品質(zhì)卓越、響應(yīng)較快、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)上述分析，方案一雖然精度更精確，卻稍顯復(fù)雜。具有超高的性價(jià)比，因此選擇方案二。采用的是線制串行接口，使得系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易便捷。DHT11通過(guò)二線數(shù)字串行接口來(lái)訪問(wèn)，所以硬件接口電路非常簡(jiǎn)單。5%RH，溫度177。它具有測(cè)量精度高，電路連接簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 DHT11溫濕度傳感器外型及管腳 DHT11數(shù)字濕溫度傳感器采用單總線數(shù)據(jù)格式，即單個(gè)數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。 方案一：采用12864液晶顯示屏。方案二：采用LCD1602液晶顯示屏。當(dāng)然12864液晶屏顯示更全面、字符更多。而12864液晶顯示屏最便宜的也要四十塊錢(qián)。由于它們都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電少、價(jià)格低廉、接口簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于智能儀表場(chǎng)合，尤其是單片機(jī)系統(tǒng)中大量應(yīng)用?？紤]到本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)(工作溫濕度、顯示行列數(shù)、光線等因素)，設(shè)計(jì)中選用的是LCD1602顯示器。因此，液晶顯示器顯示效果好、質(zhì)量高。 LCD1602基本參數(shù)及引腳功能LCD1602技術(shù)參數(shù)如下：模塊工作電壓：；第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第15腳：背光源正極。液晶顯示器的特點(diǎn)：厚度比較薄、能夠被大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、能夠便捷的實(shí)現(xiàn)全彩色顯示，近些年來(lái)，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在筆記本電腦、數(shù)碼攝像機(jī)、手機(jī)移動(dòng)通信等領(lǐng)域。報(bào)警電路中加了兩個(gè)發(fā)光二極管，只要其中任何一個(gè)過(guò)限，報(bào)警燈就會(huì)亮。繼電器是電子控制元器件，通常被應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中。降溫設(shè)備工作原理：當(dāng)溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，與單片機(jī)連接的引腳將送入低電平，三極管將導(dǎo)通，繼電器有電流通過(guò)將吸合，則降溫裝置將進(jìn)行降溫工作，使溫度降低。AT24C02是IIC芯片，： AT24C02的芯片引腳4系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)之一，是此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，軟件設(shè)計(jì)將直接影響本次設(shè)計(jì)的測(cè)控系統(tǒng)能否成功。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作流程是，開(kāi)始并初始化后，先從鍵盤(pán)上輸入要設(shè)定的溫度和濕度的上限值；傳感器讀取設(shè)定的溫濕度值，讀取成功后，線性擬合數(shù)據(jù)，然后 LCD 顯示讀取的數(shù)據(jù)，如果溫濕度數(shù)值過(guò)限，則報(bào)警燈就會(huì)亮，然后通過(guò)繼電器啟動(dòng)控制設(shè)備；直到讀取的數(shù)據(jù)在溫濕度上限范圍內(nèi)，控制設(shè)備停止工作，顯示屏顯示當(dāng)前的溫濕度值。 Proteus簡(jiǎn)介Proteus軟件是由英國(guó)Labcenter編譯器簡(jiǎn)介本次設(shè)計(jì)是在Keil C環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，Keil C軟件支持C語(yǔ)言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，是做C語(yǔ)言畢業(yè)設(shè)計(jì)者的首選。第一步：設(shè)置MCU Type為STC89C52RC；第二步：打開(kāi)編寫(xiě)好并編譯的程序文件，；第三步：選擇對(duì)應(yīng)的COM端口（可在我的電腦的設(shè)備管理處查看COM選項(xiàng)）；第四步：點(diǎn)擊Download 下載。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。安裝完成后，插入U(xiǎn)SB下載線后，在[開(kāi)始][控制面板][打印機(jī)和其他硬件][設(shè)備管理器]，在“端口”分支下有（Prolific USBtoSerial Comm Port(COMX)。正確選擇MCU 類型，COM口（與剛才安裝的COM號(hào)一致），最高波特率和最低波特率都選2400bps或者1200bps（下載線內(nèi)PL2303芯片所限，沒(méi)辦法！）。 下載軟件在計(jì)算機(jī)上，利用Keil軟件對(duì)第一步輸入的源程序進(jìn)行編譯，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標(biāo)代碼。對(duì)于與系統(tǒng)硬件緊密相關(guān)的程序，則需對(duì)軟件和硬件同時(shí)進(jìn)行調(diào)試，將程序燒入CPU，然后將CPU插入系統(tǒng)。其中單片機(jī)控制模塊是此次設(shè)計(jì)的核心模塊，主要是指STC89C52芯片，它控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，利用其各個(gè)口分別控制其他模塊，使其他模塊能夠成為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)功能的需要，從DHT11溫濕度傳感器中讀入溫度和濕度，在液晶屏上即時(shí)顯示。軟件部分也是此次設(shè)計(jì)的核心，系統(tǒng)軟件采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，按照模塊化的設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)程序。其中，為了顯示穩(wěn)定，系統(tǒng)每間隔2s采集一次數(shù)據(jù)送入單片機(jī)。當(dāng)溫濕度超出閾值時(shí)，單片機(jī)7接口分別控制兩個(gè)繼電器的工作狀態(tài)（6接口與L相接，7接口與R相接）。