【正文】 建設(shè)的需要。這些操作都是人工的 ,耗費(fèi)了大量的人力以及物力。 因此 ,非常有必要使用一套溫濕度控制系統(tǒng) ,以維持溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度在一個(gè)合適的范圍 ,實(shí)現(xiàn)大棚內(nèi)農(nóng)作物的水分、養(yǎng)分的有效供給 ,提高光合作用的效率 ,從而達(dá)到增產(chǎn)目的。溫濕度的較大變化對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)十分不利 ,研究結(jié)果表明 ,由于植物體內(nèi)水分不足導(dǎo)致氣孔關(guān)閉 ,首先妨礙了 CO2 的交換 ,而使飽和作用顯著下降 ,特別是在缺水狀況加劇時(shí) ,給細(xì)胞 原生質(zhì)的生化作用帶來(lái)影響 ,光合作用顯著下降。晴天在傍晚關(guān)窗至次日早晨開(kāi)窗前溫室維持在高濕度。 要想實(shí)現(xiàn)溫室大棚高效增產(chǎn)的作用 ,對(duì)溫濕度的準(zhǔn)確控制是極其重要的。這種設(shè)施系統(tǒng)可以從簡(jiǎn)易到全自動(dòng)控制 ,適宜各種狀況下的選擇 ,特別是對(duì)于日光溫室、塑料大棚 ,相對(duì)投資較少。溫室農(nóng)業(yè)可以改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力冬閑夏忙的安排 ,以小面積獲得高產(chǎn) ,減輕大面積的土地壓力。 關(guān)鍵詞 :STC89C52RC,SHT10,I2C 總線 ,獨(dú)立式鍵盤(pán) ,溫濕度自動(dòng)控制 Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to municate with the microcontroller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it pares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control 目 錄 1 前言 1 2 總體方案設(shè)計(jì) 3 溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 3 可靠性 3 性?xún)r(jià)比 3 方案比較 4 方案一 4 方案二 4 方案論證 5 方案選擇 5 3 單元模塊設(shè)計(jì) 6 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 6 單片機(jī)最小系統(tǒng) 6 液晶顯示模 塊 8 溫濕度傳感器模塊 8 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 9 輸出電路設(shè)計(jì) 10 電源的設(shè)計(jì) 12 按鍵電路設(shè)計(jì) 13 串口通信電路 14 元件清單 15 關(guān)鍵器件的介紹 17 STC89C52RC 17 SHT10 溫濕度傳感器 19 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 軟件設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu) 22 主要模塊的設(shè)計(jì)流程框圖 24 主程序流程圖 24 SHT10 子程序流程圖 25 LCD1602 子程序流程圖 27 輸出控制子程序流程圖 28 鍵盤(pán)掃描子程序流程圖 29 軟件設(shè)計(jì)所用工具 31 Keil uVision4 31 Proteus 31 5 系統(tǒng)調(diào)試 32 用 Proteus 搭建仿真總圖 32 用 Keil 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試、編譯 33 6 結(jié)論 36 系統(tǒng)的功能 36 系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù) 36 系統(tǒng)功能分析 36 7 總結(jié)與體會(huì) 38 8 致謝 39 9 參考文獻(xiàn) 40 附錄 1 系統(tǒng)的電路原理圖 41 附錄 2 系統(tǒng)仿真總圖 42 附錄 3 系統(tǒng)實(shí)物照片 43 附錄 4 系統(tǒng)源程序 44 附錄 5 英文參考資料 46 1 中文翻譯 46 2 英文原文 49 1 前言 溫室大棚作為一種高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式 ,與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相比具有很大的優(yōu)點(diǎn)。此外 ,還可以通過(guò)獨(dú)立式鍵盤(pán)對(duì)設(shè)定的溫濕度進(jìn)行修改。 LCD1602 能夠分兩行顯示數(shù)據(jù) ,第一行顯示溫度 ,第二行顯示濕度。大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 (含源文件 ) 大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 :本設(shè)計(jì)是基于 STC89C52RC 單片機(jī)的大棚溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng) ,采用SHT10 作為溫濕度傳感器 ,LCD1602 液晶屏進(jìn)行顯示。 SHT10 使用類(lèi)似于 I2C 總線的時(shí)序與單片機(jī)進(jìn)行通信 ,由于它高度集成 ,已經(jīng)包括 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ,所以使用方便 ,而且準(zhǔn)確、耐用。這個(gè)控制系統(tǒng)能夠測(cè)量溫室大棚中的溫度和濕度 ,將其顯 示在液晶屏LCD1602 上 ,同時(shí)將其與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比 ,如果超出上下限 ,將進(jìn)行報(bào)警并啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備。通過(guò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖、用 Proteus 軟件進(jìn)行仿真 ,證明了該系統(tǒng)的可行性。溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以獲得高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的蔬菜、花卉、瓜果 ,不僅可改變這些產(chǎn)品按自然季節(jié)供應(yīng)的模式 ,延長(zhǎng)其供應(yīng)期 ,而且可在不同地方進(jìn)行種植 ,達(dá)到所謂“地不分東西 南北 ,食不分春夏秋冬”。溫室農(nóng)業(yè)采用適時(shí)適量供水的優(yōu)化用水同時(shí)配以微灌和高濕環(huán)境 ,可達(dá)到農(nóng)業(yè)用水高效高產(chǎn) ,按產(chǎn)品的數(shù)量平均計(jì)算 ,節(jié)省水分量是很大的。若能降低成本、采用經(jīng)久耐用的低成本采光材料 ,發(fā)展前景將更為廣闊 ,即使在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村、場(chǎng)所 ,也可以修建單個(gè)的溫室和塑料大棚 ,進(jìn)行環(huán)境控制下的蔬菜和瓜果的生產(chǎn) ,改變這些地區(qū)的 生活條件。溫室內(nèi)空氣濕度的日變化受天氣、加溫及通風(fēng)換氣量的影響 ,陰天或灌水后室內(nèi)空氣濕度幾乎都在 90%以上。室內(nèi)濕氣遇冷后凝結(jié)成水滴附著在薄膜或玻璃的內(nèi)表面上 ,待到加溫或日出后 ,室內(nèi)溫度上升 ,濕度逐漸下降 ,附著在屋頂上的水滴隨之消失。而溫度在夜間下降過(guò)低也會(huì)影響光合作用的效率。 傳統(tǒng)的溫濕度控制是在溫室大棚內(nèi)部懸掛溫、濕度計(jì) ,通過(guò)讀取溫、濕度值進(jìn)而了解實(shí)際的溫度和濕度 ,然后根據(jù)現(xiàn)檢測(cè)的溫濕度與額定值進(jìn)行比較 ,看溫濕度是否超過(guò)限定值 ,然后進(jìn)行相應(yīng)的通風(fēng)或者相應(yīng)的灑水?，F(xiàn)在 ,隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的 迅速發(fā)展 ,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步提高 ,大棚中培育出的農(nóng)產(chǎn)品品種數(shù)量的逐漸增多 ,對(duì)于數(shù)量較多而又大型的大棚 ,傳統(tǒng)的溫濕度控制措施就出現(xiàn)了局限性。 在本設(shè)計(jì)中 ,采用單片機(jī)來(lái)控制溫濕度 ,不僅具有廉價(jià)、配置簡(jiǎn)單和靈活的優(yōu)勢(shì) ,而且可以大大提高所測(cè)溫濕度的技術(shù)指標(biāo) ,從而可以提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。 這次選用 STC89C52RC 作為主控制器 ,可以從按鍵電路輸入設(shè)定的溫濕度 ,通過(guò)溫濕度傳感器 SHT10 對(duì)溫度、濕度信號(hào)進(jìn)行采集 ,然后通過(guò) I2C 總線與單片機(jī)通信 ,并將溫濕度顯示在液晶屏 LCD1602 上 ,單片機(jī)把它們與設(shè)定的值進(jìn)行對(duì)比后決定是否報(bào)警 ,并啟動(dòng)空調(diào)設(shè)備對(duì)溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外 ,還要能夠通過(guò)按鍵修改設(shè)定的上下限。 (2)溫度測(cè)量誤差 :177。 (3)測(cè)溫范圍 :0~+55℃ 。 5%RH。 (6)通過(guò)鍵盤(pán)電路修改上下限 :有 。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 可靠性 可靠性是在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該優(yōu)先考慮的一個(gè)因素 ,一個(gè)控制系統(tǒng)必須要能穩(wěn)定、可靠地工作 ,才能投入到生產(chǎn)實(shí)踐中去。這種損失不僅包括經(jīng)濟(jì)上和信譽(yù)上的損失 ,而且可能會(huì)對(duì)人身安全產(chǎn)生威脅。由于供電電源很容易產(chǎn)生干擾 ,所以應(yīng)該對(duì)其采用抗干擾措施