【正文】 學(xué) 號 20202336915 指導(dǎo)教師 周旺平 職 稱 副教授 二Ｏ一四 年 一 月 一 日 目 錄 第一章 緒 論 ........................................................................................................................... 1 選題背景 ............................................................... 1 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................... 1 課 程內(nèi)容、目的及思路 ................................................... 2 第二章 溫室控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 .......................................................................................... 3 溫室環(huán)境因子 ........................................................... 3 控制系統(tǒng)設(shè)計要求 ....................................................... 3 控制系統(tǒng)總體設(shè)計 ....................................................... 4 第三章 溫室控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ............................................................................................... 5 基于 STC89C52 的單片機控制系統(tǒng) ..................................................................................... 5 STC89C52簡介 ............................................................. 5 STC89C52硬件結(jié)構(gòu) ........................................................ 5 STC89C52管腳說明 ......................................................... 6 STC89C52存儲器結(jié)構(gòu) ........................................................ 8 STC89C52串行口控制寄存器 SCON ............................................ 9 STC89C52 中斷系統(tǒng) ......................................................... 9 STC89C52的空閑模式 ...................................................... 10 STC89C52的掉電模式 ...................................................... 10 STC89C52 最小系統(tǒng) ..................................................... 11 時鐘電路 ................................................................. 12 復(fù)位電路 ................................................................. 12 傳感器采集模塊 ........................................................ 13 SHT10傳感器簡介 ......................................................... 13 SHT10引腳及接口定義 ...................................................... 14 SHT10電氣特性及典型應(yīng)用 .................................................. 15 SHT10 的通信 ............................................................ 16 信號的轉(zhuǎn)換 .............................................................. 18 降溫模塊 ............................................................. 19 加熱模塊 ............................................................. 20 按鍵模塊 ............................................................. 20 顯示模塊 ............................................................. 21 報警模塊 ............................................................. 24 無線傳輸模塊 ......................................................... 25 第四章 總 結(jié) ................................................ 27 參考文獻 ........................................................ 28 Abstract ...................................................... 29 致 謝 .......................................................... 30 附錄 1 系統(tǒng)設(shè)計 Proteus 仿真調(diào)試圖 ................................ 31 附錄 2 系統(tǒng)設(shè)計 Proteus 仿真調(diào)試圖 ................................ 33 基于無線技術(shù)的溫室大棚智能控制系統(tǒng) 王帥 南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院自動控制系自動化 江蘇 南京 210044 摘要： 溫室大棚在當(dāng)今的生產(chǎn)生活中的到了越來越廣泛的使用，大大的提高了農(nóng)民的經(jīng)濟收益。在溫室大棚中，最關(guān)鍵的是對溫室環(huán)境因數(shù)的實時監(jiān)視與控制，使溫室大棚的環(huán)境適合農(nóng)作物的生長。本 文研究設(shè)計的 溫室大棚智能控制系統(tǒng)是 以 無線技術(shù)的 為基礎(chǔ) 。該系統(tǒng)具有極高的智能度和可靠性，系統(tǒng)工作極其穩(wěn)定。這些 環(huán)境因子 嚴重影響著農(nóng)作物的生長、發(fā)育和能量交換 ，例如： 環(huán)境溫度濕度、二氧化碳濃度以及光照強度等。在這個基礎(chǔ)上在對檢測到的數(shù)據(jù)進行分析，并結(jié)合具體農(nóng)作物的生長發(fā)育的規(guī)律，對生物生長環(huán)境進行實時的控制，從而使農(nóng)作物生長在最適的環(huán)境下，農(nóng)作物就可以達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。 毛發(fā)溫度表、酒精溫度計是最傳統(tǒng)的人工測量的工具，通過這些原始工具的測量再對那些溫濕度等環(huán)境因素一場的溫室大棚進行相應(yīng)的控制。因此一種旨在克服上述弊端并且價格優(yōu)惠的的自動控制系統(tǒng)應(yīng)運而生?；趩纹瑱C控制的溫室大棚控制系統(tǒng)在現(xiàn)階段比較流行，它們屬于半自動控制的系統(tǒng)。 溫室可以向農(nóng)作物提供最適合的生長加減，并且可以根據(jù)農(nóng)作物的需求改變植物的生長環(huán)境，也能避免外界環(huán)境變化對農(nóng)作物生長的影響。 溫室控制系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù) 是 對溫室大棚內(nèi)的環(huán)境因素進行控制 ， 即關(guān)鍵是 提高控制和作業(yè)精度。模擬 式 的組合儀表 是 最早 采用溫室控制系統(tǒng)， 可以 采集、記錄和控制現(xiàn)場的信息。 而 當(dāng)今開發(fā)和研究的重點 是 計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng) ，它是 基于多因子綜合控制 技術(shù) 。 國外的溫室控制系統(tǒng)大致經(jīng)歷了 3個發(fā)展階段： 人工 控制 ：在室控制的早期 ，人們往往采取人工控制技術(shù)。溫室環(huán)境因數(shù)的采集以及對溫室內(nèi)作物的管理都是由人來完成的，人在這個控制系統(tǒng)中是溫室環(huán)境控制的核心。 這種采 手動控制 的 方式， 以人們的經(jīng)驗為基礎(chǔ) ，符合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)律。 自動控制 ：相對于人工控制， ：自動控制系統(tǒng) 較省時省力。這種 方式使 溫室環(huán)境因數(shù) 得到了 自動化生產(chǎn)，勞動效率 得到了提高 ， 對于 工廠化生產(chǎn) 比較適合 。但是這種控制系統(tǒng) 也存在一些缺點，比如它 不能對農(nóng)作物生長狀況的改變及時的做出環(huán)境調(diào)整，不能根據(jù)農(nóng)作物的 生長規(guī)律進行實時控制 。 智能化控制 ：也稱為專家系統(tǒng)。它是 通過收集 和 總結(jié)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識、技術(shù)和各種試驗數(shù)據(jù) ， 在生產(chǎn)實踐和自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)上 組成的 專家系統(tǒng) 。 溫室大棚控制技術(shù) 正向著 人工手動控制、自動控制和智能化控制的趨勢 發(fā)展 ， 將會越來越完善，越來越滿 足人們的需求 。 、目的及思路 本系統(tǒng)通過溫室大棚內(nèi)的一系列傳感器采集數(shù)據(jù)，并經(jīng)過簡單的處理后經(jīng)過數(shù)據(jù)通信模塊傳送給系統(tǒng)控制中心（單片機）。這就實現(xiàn)了溫室大棚在沒有人參與下的自動控制。外接的鍵盤可以設(shè)定系統(tǒng) 要控制的溫度值和濕度值，以此滿足不同農(nóng)作物對環(huán)境因數(shù)的要求。因此，改變農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量就可以從兩個方面下手，一是通過現(xiàn)代的高科技育種技術(shù)獲得具有新的遺傳特性的種子，再一個就是通過現(xiàn)在的溫室大棚控制技術(shù)對農(nóng)作物生長的環(huán)境進行檢測和控制，使其長期保持在作物生長所需的環(huán)境范圍內(nèi)。在這些環(huán)境因素中溫度起著極為重要的影響，因此，對溫室大棚進行控制就要從溫度開始。通常來說，植物白天光合作用比呼吸作用強烈的多，這就需要較高的溫度。此外，溫室內(nèi)的環(huán)境也會受到外界環(huán)境變化及惡劣天氣的影響，因此在溫室大棚控制系統(tǒng)的設(shè)計中必須要考慮到這一點。 控制系統(tǒng)設(shè)計要求 該系統(tǒng)主要以溫度和濕度為主要的控制參數(shù)進行系統(tǒng)的設(shè)計和制作，本系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能： 1. 可以及時檢測到 溫室大棚內(nèi)的溫濕度， 即通過 傳感器 對 溫室大棚內(nèi)的 溫濕度 進行實時測量，并將這些數(shù)據(jù)通過通信模塊傳送給單片機， 然后 單片機進行檢測、分析、處理