【正文】 ............... 21 數(shù)據(jù)采集子程序模塊 .............................................. 21 顯示子程序模塊 .................................................. 22 5. 電路設計 ........................................................... 23 設計各元件封裝圖 .................................................. 23 設計原理圖 ........................................................ 24 設計 PCB圖 ........................................................ 25 7 程序清單 ............................................................ 27 8 結(jié)論 ................................................................ 39 參考文獻 ............................................................... 40 致謝 ................................................................... 44 1 1 緒論 研究目的和意義 目前，隨著日光溫室的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對溫室的自動化程度要求也越來越高。 humidity。s density, the singlechip microputers activate the audible and visual alarm. At the same time, the singlechip microputers control the solid state relay to actuate mechanism for pensation .For different parameters, we can use keyboard to set the anticipant range of the crop. The secondary puter municate with the host puter through RS232. This system is easy to operate, reliable, easy to expand and so on. The system taking into account the increased plexity of the greenhouse environment to III achieve multipoint multisensor target of cytokines. System is small, the operation is very simple and flexible for different environments, different requirements of different crops can be modified at any time limit alarm value, friendly interface. The system has powerful function and low cost, suitable for greenhouse or plastic tunnel testing of environmental factors. Key wards: greenhouse。s living standards generally improve, especially the Large and medium cities need to supply the fresh vegetables in anniversary, This needs to develop production of the greenhouse Carbon dioxide on crop growth and plays a very important role. In recent years, the rural north China have formed a greenhouseled industrialization of agriculture, therefore, applied for the increase of carbon dioxide created favorable conditions. Because different crops need different carbon dioxide concentrations, the growth in carbon dioxide it difficult to control its facilities in the amount of emissions, so carbon dioxide detector developed and used in greenhouse agriculture production, raise agricultural science and technology to promote agricultural ine and farmers increase of farreaching significance. This thesis presents the measuring and controlling system about temperature, humidity and carbon dioxide39。該系統(tǒng)具有功能強成本低的特點，適合在各種溫室或塑料大棚進行環(huán)境因子檢測。該系統(tǒng)考慮到溫室環(huán)境的復雜性增加傳感器實現(xiàn)多點多目標因子的檢測。檢測器可以通過 RS232 實現(xiàn)和溫室主機的串行通訊。針對不同的參數(shù)，可以通過鍵盤人為設定作物所期望的上、下限值。 本論文主要針對溫室內(nèi)二氧化碳濃度、溫度以及濕度，設計了日光溫室檢測系統(tǒng)。近些年來，我國北方農(nóng)村形成了以日光溫室為主導的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，因此，為二氧化碳的增施創(chuàng)造了有利的條件。 I 基于單片機的二氧化碳紅外檢測儀設計 摘要 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平普遍提高，瓜果、蔬菜及花卉的社會需求數(shù)量和品質(zhì)要求也不斷提高，特別是大中城市需要周年供應新鮮蔬菜，因此農(nóng)業(yè)溫室得到迅速發(fā)展。二氧化碳氣體對農(nóng)作物的生長起著非常重要的作用。由于不同作物所需的二氧化碳濃度不同，在二氧化碳的增施中又難于控制對其量的排放，所以研制二氧化碳濃度檢測器并用于日光溫室的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對提高農(nóng)業(yè)科技含量，促進農(nóng)業(yè)增收，農(nóng)民增 收具有深遠的意義。綜合考慮系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性要求這三個方面之后，確定以 AT89S52 單片機為控制核心，選用性價比比較高的傳感器，來實現(xiàn)對二氧化碳濃度、溫濕度的準確檢測。當單片機檢測到二氧化碳濃度、溫濕度有任何一個參數(shù)越限時，則啟動聲光報警，這時檢測人員通過主機打開相應的執(zhí)行機構(gòu)進行補償。 本系統(tǒng)具有易于操作、運行可 靠、便于擴充等特點。系統(tǒng)體積小，操作非常簡單，靈活性強，針對不同環(huán)境、不同作物的不同要求，可以隨時隨地修改極限報警值，人機界面友好。 關(guān)鍵詞：日光溫室，二氧化碳濃度，溫濕度，單片機，測控 II Design of carbon dioxide infrared detector based on MCU Abstract As our country realizes the paratively welloff level basically, people39。s density in the greenhouse, posed of host PC and secondary MCU. Considering the accuracy and economical, this thesis design AT89S52 as the core control apparatus, and choose the sensors with high ration between performance and cost. it achieved accurate measurement and accuracy control. When the parameter has exceeded the limit, including temperature, humidity and carbon dioxide39。 temperature。 carbon dioxide。 中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國民經(jīng)濟的迅速增長，農(nóng)業(yè)的研究和應用技術(shù)越來越受到重視，特別是日光溫室已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分。例如：二氧化碳濃度、空氣的溫度、濕度等。以日光溫室為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。國外的溫室設施已經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標準，但是價格非常昂貴，缺乏與我國氣候特點相適應的測控軟件。因此，為了實現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學化并提高農(nóng)業(yè)研究的準確性，推動我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須大力發(fā)展農(nóng)業(yè)設施與相應的農(nóng)業(yè)工程，科學合理地調(diào)節(jié)溫室內(nèi)二氧化碳的濃度，使大棚內(nèi)形成有利于蔬菜，水果生長的環(huán)境，是大棚蔬菜和水果早熟、優(yōu)質(zhì)、高效益的重要環(huán)節(jié)。本論文提出一種以 AT89S52 單片機為核心的檢測器，主要是為了對日光溫室內(nèi)二氧化碳濃度 進行有效、可靠地檢測而設計的。 20 世紀 60 年代，生產(chǎn)型的高級 2 溫室開始應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠， 70年代后荷蘭、日本、美國、英國、以色列等國家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設施廣泛應用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。特別是二十世紀 70 年代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和微型計算機的出現(xiàn)，更使 溫室大棚環(huán)境控制技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化 【 3】【 4】 。目前，國外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標準 【 6】 。計算機對這些系統(tǒng)的控制己經(jīng)不是簡單的、獨立的、靜態(tài)的直接數(shù)字控制，而是基于環(huán)境模型上的監(jiān)督控制，以及基于專家系統(tǒng)上的人工智能控制 【 7】【 8】 ，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正在向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。與此同時，從 1979 年至 1994 年，從歐美、日本等國家引進了一系列現(xiàn)代化溫室進行實驗研究。但這些溫室也存在著許多不足之處，主要表現(xiàn)在： ，國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目前難以接受。目前我國引進溫室的測控系統(tǒng)大多投資大、運行費用過高，并且測控系統(tǒng)中所側(cè)重考慮的環(huán)境參數(shù)與我國的氣候特點存在矛盾。 3 隨后在我國出現(xiàn)了一些國外的仿造產(chǎn)品，但均沒有面向我國廣大農(nóng)村現(xiàn)有的 1000萬畝傳統(tǒng)溫室的改造工程。因此，以上產(chǎn)品的推廣使用價值仍然不大 【 10】 。而我國綜合環(huán)境測控技術(shù)的研究剛剛起步，目前仍然停留在研究單個或少量環(huán)境因子調(diào)控技術(shù)的階段，而實際上，溫室內(nèi)的光照度、溫度、濕度、二氧化碳濃度等環(huán)境因素，都 是在相互影響、相互制約的狀態(tài)中對作物的生長產(chǎn)生影響的，環(huán)境要素的空間變化、時間變化都很復雜。 課題的主要內(nèi)容及研究意義 為適應農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要 ,根據(jù)以上分析存在的問題，本論文設計了基于單片機的二氧化碳濃度檢測系統(tǒng)。還設計了通信系統(tǒng)，單片機實時監(jiān)測大棚內(nèi)的二氧化碳濃度，當二氧化碳濃度超過設定的上、下限時，單片 機通過與溫室主機進行通信來打開相應的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)對二氧化碳濃度的調(diào)控，從而使得大棚內(nèi)的參數(shù)在適合作物生長的范圍內(nèi)。 4 2 系統(tǒng)總體方案的設計 總體方案設計 為了便于管理本設計以上、下位機模型為陽光溫室測控系統(tǒng)。檢測器應能完成以下工作：脫離主機獨立地進行數(shù)據(jù)采集和處理，通過人機接口（鍵盤和顯示器）實現(xiàn)參數(shù)設定、顯示和報警等功能；連接主機時能實現(xiàn)通信功能。數(shù)據(jù)采集與處理模塊能夠完成溫室內(nèi)二氧化碳濃度的模擬量的采集和處理，結(jié)果送數(shù)據(jù)存儲器或傳輸給監(jiān)控服務器，由監(jiān)控服務器存儲和管理，輸出控制模塊主要負責與主機相連接時溫室執(zhí)行機構(gòu)的控制；通信模塊則是基于 RS232 總線，由雙絞線進行遠程的數(shù)據(jù)傳 輸，實現(xiàn)檢測器和主機的通信。 1．溫室內(nèi)外環(huán)境自動測試系統(tǒng) 本設計研究的檢測器主要測試溫室內(nèi)二氧化碳濃度環(huán)境參數(shù)。 3．人機對話接口 LED 顯示系統(tǒng)：顯示溫室內(nèi)的二氧化碳濃度環(huán)境參數(shù)值。 報警信號：當某環(huán)境參數(shù)值超過限定界限時，發(fā)出聲光報警信號，提醒農(nóng)藝 人員采取相應措施。 詳細設計 本文通過以上對陽光溫室蔬菜中的參量及其相互關(guān)系的分析研究，對檢測系統(tǒng)總體方案進行了詳細設計，采用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S52 單片機、美國生產(chǎn)的紅外二氧化碳傳感器 6004。顯示部分由比較廉價的 LED數(shù)碼管對二氧化碳濃度進行分時顯示。本設計采用的 是聲光報警，聲光報警主要是控制蜂鳴器的發(fā)聲頻率和控制指示燈，使其一亮一滅，從而達到報警的目的。微控制器（單片機）就是 在這種情況下誕生的。它的結(jié)構(gòu)與指令功能都是按照工業(yè)控制的要求設