发布时间 : 星期五 文章基于51单片机的大棚温湿度检测系统的设计与实现 - 图文更新完毕开始阅读
5.1.1显示界面 ..................................................................................................... 36 5.1.2温度湿度及光照度设置界面 ..................................................................... 37 5.2系统测试 ........................................................................................................ 39 5.2.1测试说明 ..................................................................................................... 39 5.2.2测试结果 ..................................................................................................... 39 6总结 ........................................................... 41 参考文献 ......................................................... 42 谢 辞 ........................................................... 43 二、 附录 ........................................................ 44 宝鸡文理学院本科毕业设计开题报告 ................................. 44 宝鸡文理学院本科毕业设计结题报告 ................................. 45 宝鸡文理学院本科毕业设计答辩评分表 ............................... 47 宝鸡文理学院本科毕业设计答辩过程记录 ............................. 48
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1绪论
1.1选题背景与意义
现代社会飞速发展，我国农业生产领域技术的探究及运用越来越广泛，促使我国农业生产发展越来越高效，而在农业生产中，温室大棚是主要的组成部分。在温室大棚内，最重要的就是自动监测棚内温湿度，因为影响农作物生长的因素就是其生长环境的温湿度和光照强度。通过对环境因子监测数据的分析，结合农作物生长规律，控制环境条件，使农作物在不适宜生长的反季节中可获得比室外生长更优的环境条件，从而使农作物达到优质、高产、高效的栽培目的。所以，我国现代化农业生产过程中最关键的就是自动化的监测和控制温室大棚。
在温室系统中，环境因素直接影响农作物的生长和发育。其中，温度、湿度和光照度的变化是最基本的因素，对农作物的影响最为显著。本文以温湿度和光照度作为监测对象，设计实现了基于STC89C52RC单片机的温室大棚温湿度监测和控制系统，测量准确、调试方便，有很好的移植性[1]。这个温度，湿度、光照强度监测控制系统可以应用到农业生产中的温室，实现温度、湿度、光照强度的实时控制，是一种智慧、经济、科学的程序，比较适合推广。通过使用该技术，技术人员可以不受地点和气候影响，对粮食储备仓库、大棚蔬菜瓜果种植基地、禽兽养殖厂等场地的温湿度和光照度环境进行实时自动监测并依次实现相应的控制，促进农业经济的进一步发展。
本系统实现的温室大棚监测系统的设计目标功能如下：
1、可实时监测和显示大棚当前温度、湿度和光照度值的信息。 2、能预先设置适宜农作物生长的温度、湿度和光照度。
3、当大棚的环境温湿度参数超过预先设置的范围时，报警指示灯常亮，单片机控制相应的继电器打开风扇或加湿器开始工作，使大棚的温湿度调节到正常范围。
1.2国内外研究现状
在温室中，温度和湿度、光技术设施园艺工程因为其较高的技术含量，得到了世界各地越来越多的关注，特别是在部分发达国家,温室温度和湿度、光照度
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是进行自动监测和控制。在我国，通过对温室的引进和温室项目的发展使我国的温室逐渐强大。但与海外比较，在专业技术的研究深度和规模方面有着很大的差距。我国的温室的目前现状是，大多数温室主要依靠农民手工监测与控制温室的环境，缺乏专业科学的指导技术。农民通过以往的经验栽植农作物，通过手动调节温室的温湿度、光照度等参数，温室的环境不能够自动化的进行监测和调节，这使得我国的温室农作物栽培技术发展得很慢。通过手动调节温室作物生长环境造成了人力资源的浪费，而且也不能保证对温室环境及时的控制与调节并，测量误差大，随意性强，在一定的基础上影响了植物生长。通过传统的方法监测棚内温湿度，不仅浪费人力资源，也不能确保对温室环境实时的监测和及时的控制，测量误差大，随意性强，在一定的基础上影响了植物生长。为了克服上述缺点，需要一个温室大棚自动监测与控制系统。农作物的生长和良好的环境因素不可分离，实现自动化的对温室环境监测是温室大棚发展的关键，仅仅需要通过 LCD1602液晶显示屏观察和分析系统监测的相关数据值，研究棚内农作物的生长规律，大棚就能生长出高质量、高品质的农作物。
随着计算机科学技术及无线传感器技术的快速发展[2]，在自动监测与自动控制系统领域发生了巨大的变化，现代农业温室的重要产品的实施，已被广泛应用在我国的大部分地区。自动化的对温室环境进行监测，因为其性能好，价格低，所以人们以前使用的在温室内对温湿度和光照度的控制方法逐渐消失。在自动化的温室管理中，最基本的需要是对温室农业的监测和控制系统。因为各种农作物的生长规律和条件不同，需要通过对各种农作物生长规律进行研究，再根据农作物不同的特点来控制它们的成长环境，使其在发反季生长，并且让农作物有较高的产量，让人们有较高的收益。
本系统设计的原理是根据单片机温湿度和光强度自动监测以及单片机自动控制。在农业生产中，温度因素、湿度因素和光强度因素自动监测控制系统能够实现温度、湿度以及光照强度的定时监测与及时控制，是一种智能、廉价、严密的程序，对农业的推广起了很大的作用，在农业生产中对农作物的生长起了促进作用，提高了农作物的产量，降低了成本，可以给农民带来很大的经济效益，并促进社会效益。
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1.3主要研究内容
该系统通过提前设置最适宜的温度、湿度和光照度，采用温湿度传感器DTH11测量大棚的温湿度，光强度传感器BH1750FVI测量大棚的光照度，传感器向中央控制系统输送监控信号，并将监测到的值采用LCD1602液晶显示屏显示。当大棚温度高于预先设置的适宜范围值时，通过单片机控制继电器驱动打开棚内的风扇进行降温，使大棚温度值达到适宜的范围值；当空气湿度低于设置适宜范围值时，通过继电器驱动打开大棚内的加湿器的进行一段时间的加湿，使大棚湿度达到设置适宜范围值内。当光照度低于设置的光照度时，光线不足指示灯亮起，给管理员以提醒的作用。一般光照强度人为不去控制，光合作用昼夜是有一定规律的，所以只控制温室内的温度和湿度。如果监测的温湿度和光照度在适宜范围，单片机将维持现状。这样就可以对室内温湿度进行自动监控，从而实现大棚温湿度管理的实时性和有效性。 1.4论文结构
此次系统的设计设计通过研究温室大棚环境监测的背景与意义，对系统进行分析设计，通过现有的技术实现对温室大棚的环境监测。如下对本文的组成及结构进行简单的介绍：
（1）第一章，提出了本系统的研究目标和国内外研究现状。
（2）第二章，对系统进行需求分析和功能设计，通过需求分析，可行性分析来确定系统将要实现的功能。
（3）第三章，根据需求分析对系统的硬件部分进行设计，主要包括对系统中用到的各传感器和液晶显示屏的介绍与电路设计。
（4）第四章，根据需求分析对系统的软件部分设计与实现，主要包括各模块的流程设计和核心代码分析。
（5）第五章，对已经初步实现的系统进行测试，以发现其中的纰漏和错误并加以改正。
（6）第六章，总结在本次设计当中遇到的问题，收获与不足之处。
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