【導讀】十分重要的課題。傳統(tǒng)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，操作都是在人工情況下進行的，耗費了大量的人力。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品培育的品種越來越多，對于。檢測技術也提出了越來越高的要求。塊，液晶顯示模塊、聲控報警電路部分組成了多功能農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)的設計，仿真效果良好。

　　

【正文】 E）各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是： (1)實現(xiàn)了單片機仿真和 SPICE 電路仿真相結合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、 RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調試器、 SPI 調試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能 ； (2)提供了多種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等，極利于調試 ； (3)支持主流單片機系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片 ； (4)提供軟件調試功能，同時支持第三方的軟件編譯和調試環(huán)境，如 Keil等軟件 ； (5)具有強大的原理圖繪制功能 [18]。 ProteusISIS 與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況亂。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。同時，當硬件調試成功后，利用ProteusARES 軟件，很容易獲得其 PCB 圖，為今后的制造提供了方便 [19]。 軟硬件結合調試 本設計通過 Protues 作為硬件仿真平臺，通過 keilC51 作為軟件仿真平臺，仿真效果如下： 本設計的顯示用的是 lCD1602 液晶顯示，顯示中，第一行前面 “Tem:”代表溫度指示，后面跟著的是測量的溫度值，第 二 行后面 “Set： ”代表溫度設定的臨界值 ，后面顯示最低和最高溫度臨界值 。其顯示效果如圖 所示： 卜紀清 ： 基于單片機的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設計與仿真 23 圖 液晶顯示效果 另外， 當溫 濕 度高于或者低于正常溫度范圍時， 觸發(fā)則進行報警， 蜂鳴器長鳴。本系統(tǒng)設計的整體 仿真效果如圖 所示： 圖 系統(tǒng)整體框圖 卜紀清 ： 基于單片機的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設計與仿真 24 誤 差分析 允許出現(xiàn)的誤差范圍 ：通過測量得到的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差最小為 177。℃ ，最大為 177。℃ ； 誤差產(chǎn)生的原因 任何一個系統(tǒng)或者儀器在 檢測或者使用 過程中都會產(chǎn)生誤差， 而 測量得到數(shù)據(jù)的準確性體現(xiàn)在測量數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)間誤差的大小， 誤差越小，說明系統(tǒng)的設計與制作越完善。在系統(tǒng)的設計與制作過程中有許多原因會導致誤差的產(chǎn)生，如： (1)所使用 元器件自身 存在 的誤差； (2)由于濕度，二氧化碳，塵土，光照等外部環(huán)境 的 影響 ，系統(tǒng)的 硬件設備產(chǎn)生的誤差 ； (3)長時間使用，某些元 器件自身的損耗，如電容、電阻受熱受潮，也 會使整個電路的測量精度下降； (4)農(nóng)田 面積大，單個測量系統(tǒng)在測量過程中 不能夠體現(xiàn) 農(nóng)田 內的 整體 溫度情況，其測量數(shù)據(jù)只是體現(xiàn) 了 農(nóng)田 內某一范圍內的溫度情況 ，對整個 農(nóng)田 內溫度的檢測也會產(chǎn)生誤差； (5)系統(tǒng) 軟件 在 長期的 運行過程中產(chǎn)生的誤差； 減小誤差的方法 為了減小測量時產(chǎn)生的誤差，是測量的數(shù)據(jù)更加精確，可以采用以下幾種方法： (1)購買質量好的元器件，減小元器件自身產(chǎn)生的誤差； (2)做好硬件電路的防塵與防水等保護工作，減少外部環(huán)境對硬件電路的影響； (3)定期檢查電路設備，更換主要的元器件，如單片 機，溫度傳感器； (4)在 農(nóng)田 內的不同區(qū)域放置測量電路進行測量，然后將多組數(shù)據(jù)匯總求平均值； (5)對測量系統(tǒng)的軟件部分做定期檢測與維護，保證 測量 系統(tǒng)的正常運行； 卜紀清 ： 基于單片機的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設計與仿真 25 5 結論 通過這次畢業(yè)設計， 從硬件電路設計到軟件編程，使我熟悉了開發(fā)的整個過程，總體來說還是很有收獲的。利用這段時間我對 C 語言也有了一定的了解和理解，在遇到不熟悉的語句時候我立刻翻書，經(jīng)過這次實驗的鍛煉，更加熟練了。 重新復習并進一步學習了 51單片機，熟練掌握了 Word 軟件的使用。 此外自學了 Proteus 仿真軟件。這次做的 多功能農(nóng)田 溫度 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 設計，雖然設計思路簡單，但有很強的實用性和可拓展性，因此具有很重要的顯示意義。 本系統(tǒng) 以單片機 AT89C51 為核心部件， 溫度傳感器 DS18B20 為 農(nóng)田 內溫 濕 度 數(shù)據(jù) 采集器 ， 通過硬件電路 設計 與軟件 設計 相結合的方法 實現(xiàn)了對基于單片機 多功能農(nóng)田 內 的溫度 進行設定 、溫度數(shù)據(jù)的采集、 農(nóng)田 內溫度的 監(jiān)控 、對溫度傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)的分析、 農(nóng)田 內溫度的 調節(jié) 、在 LCD 顯示器上顯示等多種 功能 。 通過鍵盤電路，結合 農(nóng)田 內植物生長的最佳溫度范圍設定系統(tǒng)控制 的 溫度范圍，當 農(nóng)田 內溫度高于設定的最高溫度時，風扇工作對 農(nóng)田 內進行降溫處理，當 農(nóng) 田 內溫度低于設定的最低溫度時，電熱棒加熱，對 農(nóng)田 內進行升高溫度處理從而保證了 農(nóng)田 內的溫度維持在系統(tǒng)所設定的溫度范圍內。 通過 ProteusISIS 仿真軟件的仿真， 在 LCD 上顯示出來的數(shù)據(jù)在 此 系統(tǒng) 允許 測量的 誤差范圍內，達到了預期的設計效果。 雖然在這次設計中對于知識的運用和銜接還不夠熟練，但是我將在以后的工作和學習中繼續(xù)努力、不斷完善。這幾個月的設計是對過去所學知識的系統(tǒng)提高和擴充的過程，為今后 的發(fā)展打下了良好的基礎 。 卜紀清 ： 基于單片機的智能溫室大棚溫度控制系統(tǒng)設計與仿真 26 參考文獻 [1] [2] [3] 高遲 .基于單片機的 多功能農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) [J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 , [4] 李曉龍 ， 王志國 .基于單片機的 多功能農(nóng)田 溫度 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 設計與實現(xiàn) [J].計算機光盤軟件與 應用 , [5] 陳育斌 .MCS51 單片機應用實驗教程 .大連市 :大連理工大學出版社 ,2020: 203206 [6] 樓然苗 ,李光飛 .單片機課程設計指導 .北京市 :北京航空航天大學出版社 ,2020:4552 [7] 何立民，單片機實用文集 .北京航空航天大學出版社， 1993. 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