目录1 绪论1
1.1选题背景及意义错误!未定义书签。
1.2设计任务与要求错误!未定义书签。
2 总体方案设计3
3单元模块设计5
3.1各单元模块功能介绍及电路设计5
3.1.1时钟模块简介5
3.1.2 复位模块简介6
3.1.3报警模块简介6
3.1.4显示模块简介7
3.2特殊器件的介绍8
3.3.1 土壤湿度传感器简介8
3.3.2 51系列单片机简介9
3.3.3LCD1602简介9
3.3.4 蜂鸣器简介13
3.3各单元模块的联接13
4软件设计18
4.1软件设计原理18
4.2软件设计所用工具20
4.3系统软件流程框图20
5系统调试21
5.1 硬件调试21
5.2 软件调试22
6系统功能及结论23
6.1系统功能功能实现情况错误!未定义书签。
6.2设计中遇到的问题及解决23
6.3后期展望错误!未定义书签。
7总结与体会错误!未定义书签。
8参考文献20
附录1：相关设计图21
附录2：元器件清单表30
附录3：相关设计软件32
1 绪论
1.1选题背景及意义
在中国广大面积的农村，没有发达的工商业，有的只是大量闲置的田地。如果利用这些闲置的田地，种植美丽的花卉、树苗，能给当地带来一笔可观的收入。而这些花卉及树苗的种植对土壤湿度有着极高的要求。在植物的成长过程中，土壤的湿度起着一个很重要的作用，并且不同的植物，对土壤的湿度需不同的。土壤湿度可以直接影响营养物质的吸收和植物的生长发育，同时还影响土壤中各种养分的有效性。当土壤湿度不适当时，不仅严重影响其正常生长，甚至会导致种植品死亡，造成种植户的严重经济损失。为此，从事该类农业生产的种植户非常需要一种成本低、体积小且检测可靠的土壤湿度检测仪，为水分供应提供依据。
土壤湿度是作物生长发育的基本条件和作物产量预报的重要参数。同时,它也是水文学、气象学等科学研究领域的重要环境因子和过程参数,获取土壤湿度信息以制定人工干预调节措施是稳固生产的重要保证, 对于土壤湿度的研究也具有重要意义。实时、有效地监测土壤墒情显得尤为重要。
1.2国外发展状况
目前，在低温条件下(通常指100℃以下)，湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字湿度传感器实现对湿度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，设计一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪，使一切向着数字化，智能化控制方向发展。
湿度测量被广泛的应用于农业研究、食品、医药、化工、气象、环保、电子、实验室等众多领域。目前，随着工业控制自动化进程的加快，它的运用越来越普遍，并且在不断的延伸。在日常的生产生活中，经常需要检测环境中的湿度，而运用到工农业生产领域则要求更为严格。随着科技的发展，环境监测在农业领域的应用越来越广泛，例如要确定某些幼苗的生长特性与温度、湿度有什么样的关系等。这些都需要利用温湿度的
实时记录才能实现。继而湿度测量仪被广泛应用于粮仓、种植园、温室大棚、自动控制等众多领域。可以对环境的湿度进行检测和控制,以实现数据采集、湿度调节以及超限报警等各项功能。
温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
1.3设计的主要容
本文设计的是基于单片机STC89C52的温湿度检测系统，主要以广泛应用的土壤湿度传感器YL-69作为温度和湿度的检测，该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试不同土壤环境湿度的特点。
单片机是系统的控制核心，所以单片机的性能关系到整个系统的好坏。因此单片机的选择，对所设计系统的实现以及功能的扩展有着很大的影响。本次设计是以STC89C52单片机为核心，配合土壤湿度传感器YL-69，以及相关的外围电路组成的简易湿度检测系统，通过终端传感器检测环境中的湿度的变化，可以接收所测土壤环境的湿度信号，并对采集到的数据进行处理和传输，检测人员可以通过1602液晶显示器显示的数据，实时监控环境的湿度数据。
传感器得到的土壤湿度信号，经电路转换为电信号，通过转换送到单片机进行数据处理，然后送到显示部分进行显示。本文给出了系统硬件电路的设计和软件程序的设计，实现了土壤湿度的实时自动检测的功能。实践证明该温湿度测量仪具有测量精度高、通
用性强等特点，具有一定的实用价值。
系统主要由STC89C52单片机、土壤湿度传感器YL-69、LCD1602和其他外围电路组成，实现的基本功能和要求如下:
（1）用STC89C52单片机通过编程来控制土壤湿度正常与否的显示；
（2）通过调节模块中蓝色的电位器的大小来控制湿度控制围；
（3）超出设计围时蜂鸣报警；
（4）画出相关设计图，能做出实物，写出设计和和总结报告
2 总体方案设计
要求单片机系统应具有可靠性高、操作维护方便、性价比高等特点。高可靠性是单片机系统应用的前提，在系统设计的每一个环节，都应该将可靠性作为首要的设计准则。提高系统的可靠性通常从以下几个方面考虑：使用可靠性高的元器件；设计电路板时布
线和接地要合理；对供电电源采用抗干扰措施；输入输出通道抗干扰措施；进行软硬件滤波；系统自诊判断功能等。在系统的软硬件设计时，应从操作者的角度考虑操作和维护方便，要尽可能减少人机交换接口，多采用操作置或简化的方法。单片机除体积小、功耗低等特点外，最大的优势在于高性能价格比。一个单片机应用系统能否被广泛使用，性价比是其中一个关键因素。因此，再设计时，除了保持高性能外，尽可能降低成本，如简化外围硬件电路，在系统性能和速度允许的情况下尽可能使用软件功能取代硬件功能等。
方案一：可利用湿度传感器采样土壤中的湿度信号，以提供给显示电路部分，关
于湿度含量可采用ADC的方法将模拟信号转换成数字信号，然后再用译码器将转换后的数字信号提给显示电路实现显示，ADC转换电路所需脉冲由555构成的多谐振荡器来提供。
图2.1 方案一流程图
方案二:在本次设计中，以51单片机为主控芯片，各部分功能用外部电路来完成，主要包括时钟晶振电路，湿度测量电路，液晶显示模块，报警模块，按键模块，系统结构框图如下图所示。
图2.2 方案二流程图
最终方案选择：在以上两种方案中，方案一中的译码器74HC4511存在消隐状态，即当ADC转换后的数据超过1001时，对于1010~1111六个代码，译码器输出均为低电平，显示器不能正常显示出每一单位下的湿度值。所以该方案的精确度不及方案二，而
且方案二中单片机除体积小、功耗低等特点外，最大的优势在于高性能价格比。单片机控制速度远远快于方案一，这种方法的工作速率较高，而且精度较高。，再设计时，除了保持高性能外，简化外围硬件电路，在系统性能和速度允许的情况下能使用软件功能取代硬件功能等。所以最终选择方案二作为本次毕业设计的制作方案。
3单元模块设计
本次设计采用单片机最小系统，所谓单片机的最小系统是指使单片机能运行程序、正常工作的最简单电路系统，是保证单片正常启动、开始工作的必须电路，缺一不可。单片机最小系统一般由单片机、程序存储器、时钟电路和复位电路组成。对于51单片机，由于片有4K的程序存储器，所以其最小系统除了单片机本身外，只需外接时钟电路与复位电路即可。
在单片机构成的系统中，土壤湿度传感器YL-69首先将湿度信号转换成高低数字电平信号，单片机对送入的数字量信号进行处理后，通过LCD显示测量的温湿度值。在本次设计中，以STC89C52单片机为主控芯片，各部分功能用外部电路来完成，主要包括时钟晶振电路，湿度测量电路，液晶显示模块，报警模块，按键模块等。
3.1各单元模块功能介绍及电路设计
3.1.1 时钟模块简介
图3.1.1.1 部时钟电路
单片机的时钟电路用于生产单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各地址信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
C51系列单片机各功能部件的运行都已时钟信号为基准，有条不紊、的工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。本次设计采用的是部时钟方式。51单片机部有一个用以构成振荡器的高增益反相放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端引脚XTAL2。这两个引脚跨界石英晶体和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器。石英晶体和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定、可靠的工作。为了提高温度稳定性，应采用温度稳定性较好的电容。
3.1.2 复位模块简介
图3.1.2.1按键电平复位电路
单片机的复位电路是使CPU 和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。无论是单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，单片机复位的条件是：必须使RES/Vpd 或者RST 引脚（9 脚）加上持续两个周期以上的高电平。
复位电路有上电自动复位和按钮复位两种方式，本设计采用的是按键手动复位，按键手动电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通来实现，具体电路如图3.1.2.2所示。
3.1.3 报警模块简介
图3.1.3.1 蜂鸣器报警电路
报警电路采用蜂鸣器报警电路，蜂鸣器与家用电气上的喇叭在用法上也有相似的地
方，通常工作电流比较大，电路上的TTL点评基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，即此一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音,所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流。
蜂鸣器的正极性的一端联接到5V电源上面，另一端接到三极管的集电极，三极管的基极由单片机的一个管脚通过一个与门来控制，当管脚为低时，与非门输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。当管脚为高时，与非门输出低电平，三极管截至，蜂鸣器不发出声音。其电路如图3.1.3.1所示。
3.1.4 显示模块简介
图3.1.4.1LCD1602显示电路
液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。
用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于带
字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
该部分电路功能主要将主机处理后的数据显示出来，该模块与单片机连接简单，只需一个8位I/O接口与液晶模块的8位数据段相连、再用三位控制口分别与液晶模块的RS、R/W、E相连接。在本系统中，为了布线简单及驱动能力更强，我们用单片机的P0口接8位数据，用P2.0、P2.1、P2.2分别于RS、R/W、E相连。由于P0口没有上拉电阻，需在P0口与液晶模块之间加了1K欧姆的排阻，从机部分电路上图如图所示。
3.2特殊器件的介绍
3.2.1土壤湿度传感器简介
传感器是能响应规定的被测物理量，并按照一定的规律转换成为可用信号输出的器件或装置。它通常由直接响应于被测物理量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件及相应的电子电路组成。
传感器的分类：按构成分可分为基本型传感器、组合型传感器和应用型传感器；按机理可分为结构型传感器，物理性传感器、混合型传感器和生物型传感器；按作用形式可分为主动型传感器和被动传感器；按变换工作能量的供给形式可分为能量变换型传感器和能量控制型转换器；按输出信号形式分为温度、压力、湿度、流量、流速、磁场和光通量等传感器。
湿度的采集可以用湿度传感器来实现。将湿度传感器看作可调变阻器，当湿度传感器采集到湿度时，电阻值发生变化，湿度最小时的电阻值为10K，湿度最大时为0.1Ω。
变化的幅度是根据湿度传感器采集到的湿度大小而定。随着电阻值的变化，电路的输出电压也跟着变化。调节电阻值的大小，可得到想要的电压，满足电路的需求。此次设计采用的是土壤湿度传感器YL-69
图3.2.1.1 土壤湿度传感器原理图
土壤湿度传感器特性：
（1）土壤湿度传感器YL-69，表面采用镀镍处理，有加宽的感应面积，可以提高导电性能，防止接触土壤容易生锈的问题，延长使用寿命；
（2）可以宽围控制土壤的湿度，通过电位器调节控制相应阀值，湿度低于设定值时，DO输出高电平；高于设定值时，DO输出低电平；
（3）采用三线制，界限简单，只需把VCC外接3.3V-5V电压，GND外接数字地，DO “小板数字量输出接口（0和1）”接到单片机即可；
（4）比较器采用LM393芯片，工作稳定，
（5）设有固定螺栓孔，方便安装
值得说明的是：此传感器适用于土壤的湿度检测；模块中蓝色的电位器是用于土壤湿度的阀值调节，顺时针调节，控制的湿度会越大，逆时针越小；数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测土壤湿度；
3.2.2、51系列单片机简介
所谓单片机，通俗来讲，就是把中央处理器CPU、存储器、定时器、I/O 接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机特别适合控制领域，故又称为微控制器MCU，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。STC89C5X单片机是51系列单片机的衍生品种，采用40个引脚的双列直插封装（DIP）方式，其引脚排列如下图所示。
图3.2.2.151单片机DIP封装方式的引脚排列图
40个引脚按其功能可分为如下3类：
（1）电源及时钟引脚——Vcc、Vss；XTAL1、XTAL2。
（2）控制引脚——PSEN、ALE/PROG、EA/Vpp、RST。
（3）I/O口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O口的外部引脚。
1、电源及时钟引脚
①Vss：接数字地。
②Vcc ：正常操作时为+5 V电源。
③XTAL1 部振荡电路反相放大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。
④XTAL2：部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。
2、控制引脚
①RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
②ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
③PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
④EA /Vpp：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将部锁定为RESET；当/EA端保持高电
平时，此间部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
3、并行I/O口引脚
8051单片机设有4个双向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口。
①P0 口（P0.0 - P0.7）：是一个8 位漏极开路型双向I/O 口，在访问外部存储器时，它是分时传送的低字节地址和数据总线，P0 口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL 负载。实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口，对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口：先送低8位地址信号到P0口，由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后，再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出。
②P1 口（P1.0 - P1.7）：是一个带有部提升电阻的8 位准双向I/O 口。能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL 负载。用作输入线时，口锁存器必须由单片机先写入“1”，每一位都可编程为输入或输出线。
③P2 口（P2.0 - P2.7）：是一个带有部提升电阻的8 位准双向I/O 口，在访问外部存储器时，它输出高8 位地址，与P0口一起组成16位地址总线，用于对外部存储器的接口电路进行寻址。P2 口可以驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL 负载。
④P3 口（P3.0 - P3.7）：是一个带有部提升电阻的8 位准双向I/O 口。能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL 负载。作为第一功能使用时，与P1口一样；作为第二功能使用时，每一位都有特定用途，其特殊用途如表所示：
表3.2.2.1 P3口的第二功能
3.3.3LCD1602简介
液晶显示器是一种被动的显示器，及液晶本身不发光，而是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性，从而达到白底黑字或黑底白字显示的目的。液晶显示器具有厚度薄、省电、抗干扰能力强、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在智能仪器仪表和单片机测控系统中、便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
当前市场上液晶显示器种类繁多，按排列形状可分为字段型、点阵字符型和点阵图形型。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。
单片机应用中，常用点阵字符型LCD显示器。要有相应的LCD控制器、驱动器来对LCD显示器进行扫描、驱动，还要RAM和ROM来存储单片机写入的命令和显示字符的点阵。由于LCD的面板较为脆弱，制造商已将LCD控制器、驱动器、RAM、ROM和LCD 显示器用PCB连接到一起，称为液晶显示模块（LCd Module，LCM）。只需购买现成的液晶显示模块即可。单片机控制LCM时，只要向LCM送入相应的命令和数据就可显示需要的容。
本设计选用的是常见的点阵型液晶显示模块：1602字符型LCM（两行，每行16个字符）。
下图所示为字符型LCD模块的电路框图，它由日立公司生产的控制器HD44780、驱动器HD44100及几个电阻和电容组成。HD44100是扩展显示字符位用的（例如，16字符?1行模块就可不用HD44100，16字符?2行模块就要用一片HD44100）
图3.3.3.1 字符型LCD模块的电路框图
（3）1602字符型LCM的特性
①部具有字符发生器ROM（CGROM）,即字符库。可显示192个5?7点阵字符。由字符库可看出LCM显示的数字和字母部分的代码值，恰好与ASCII码表中的数字和字母相同。所以在显示数字和字母时，只需向LCM送入对应的ASCII码即可。
②模块有64字节的自定义字符RAM(CGRAM),用户可自行定义8个5?7点阵字符。
③模块有80字节的数据显示存储器（DDRAM）。
引脚功能说明：
表3.3.3.1 液晶显示模块的部分引脚
接口说明如下：
（1）液晶1,2端为电源；15,16为背光电源；为防止直接加5V电压烧坏背光灯，在15脚串接一个10欧姆电阻用于限流。
（2）液晶3端为液晶对比度调节端，通过一个10k欧姆电位器接地来调节液晶显示对比度。首次使用时，在液晶上电状态下，调节至液晶上面一行显示出黑色小格为止。
（3）液晶4端为向液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机P2.0口。
（4）液晶5端为读/写选择端，接单片机P2.1口。
（5）液晶6端为使能信号，是操作时必须的信号，接单片机的P2.2口。
LCD1602基本操作时序
（1）读状态输入：RS=L,R/W=H,E=H 输出：D0~D7=状态字
（2）读数据输入：RS=H,R/W=H,E=H 输出：无
（3）写指令输入：RS=L,R/W=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲输出：D0~D7=数据
（4）写数据输入：RS=H,R/W=L,D0~D7=数据,E=高脉冲输出：无
3.3.4蜂鸣器简介
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、各种各样的电子设备仪器中，用作发声器件，它主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。其结构原理如下所诉。
1．压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电瓷材料制成。在瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。
2．电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
3.3各单元模块的联接
见附录1 相关设计图
4软件设计
4.1软件设计原理
本系统软件设计采用结构化和模块化设计方法，便于功能扩展，本系统的软件设计采用C语言编写。湿度传感器将当前的湿度数据转换成二进制值通过三线制接口传送给
温湿度监控系统 目录 行业需求 系统概况 行业需求 系统概况 展开 随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。 温湿度采集系统 在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。 石家庄恒必达科技基于这种对温湿度测控的需求而设计开发了温湿度监控系统。 环境温湿度的监控包括以下步骤：感应环境温湿度；判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，判断异常是否超过预设时间；若异常超过预设时间，则输出异常信号至主控机；异常报警；判断异常是否处理完毕；以及若异常处理完毕，解除报警。并可以利用控制器和主控机来达到机房温湿度的远程控制，从而实现环境温湿度管理的实时性和有效性。 编辑本段 行业需求
食品行业：温湿度对于食品储存来说至关重要，温湿度的变化会带来食物变质，引发食品安全问题。 档案管理：纸制品对于温湿度极为敏感，不当的保存会严重降低档案保存年限。 温室大棚：植物的生长对于温湿度要求极为严格，不当的温湿度下，植物会停止生长、甚至死亡。 动物养殖：各种动物在不同的温度下会表现出不同的生长状态，高质高产的目标要依靠适宜的环境来保障。 药品储存：根据国家相关要求，药品保存必须按照相应的温湿度进行控制。 石家庄恒必达科技有限公司设计开发的HBD-300温湿度监控系统： 系统功能 1、如实采集和记录各空间温度/温湿度情况。 2、所有的温度/温湿度数据采集和记录到一台主机计算机上，数据可以按照使用人员的要求定时自动记录并长期保存。 3、授权用户可查询历史数据，进行数据分析、打印等操作。 4、在出现异常数据的时候，可进行多种方式的报警，如：电脑图文报警、声光报警、短信报警等。 5、使用网络版软件，局域网内的远程计算机在经过授权后，可以共享温湿度数据。 6、可连接控制模块，在温湿度超出设定值后报警同时自动启动控制模块来进行降温除湿等工作。 系统组成 系统由温湿度传感器、数据通讯转换部分、上位机管理软件和控制模块（可选）组成。 1、温湿度传感器：负责检测并采集各控制点温湿度数据。 2、数据通讯转换器：负责温湿度数据采集数据的信号转换。 3、软件部分：软件部分负责对所有数据进行读取分析，并执行各项管理功能。 4、控制部分：执行远程控制指令。 系统特点
摘要 本设计基于CC2430无线片上系统为核心部件，用时域反射型（TDR）抗腐蚀土壤湿度传感器采集湿度数据，以DS18B20采集土壤温度，同时根据农业生产的需要附加SHT11温湿度模块采集空气温湿度值，使用OLED屏显示测得数据，并用AT24C08存储数据。本设计是土壤温湿度环境无线监测网络系统的初步设计，目的在于实现终端设备的功能，后待开发建立在IEEE 802.15.4的 ZigBee无线传感网络的最优建网方案。 本文将以单片机为核心设计了系统结构图、程序指令、流程图等等，在保留了原始土壤温湿度控制系统的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以控制方便，灵活，只要改变输入单片机的控制程序，便可以控制土壤温湿度系统，方便，简洁。 关键词单片机控制系统可靠性系统
Abstract It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in CC2430environments to protect the personal DS18B20safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is AT24C08 mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the ZigBee movement of grabbing. carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety. Keywords Singlechip microcomputer Forging machine
适宜的土壤温湿度是农作物生长的重要环境条件,它不仅直接影响农作物根系的生长发育以及土壤微生物的活动，而且土壤温湿度的变化还可以改变土壤中水分的运动，造成灌溉的困难。因此人们必须对土壤温湿度进行采集并加以控制 ,使之保持在一定范围之内，以适应农作物的生长。采用单片机系统来设计的土壤温湿度采集器 ,不仅具有控制方便、简单、灵活性大等优点 ,而且较之使用人工分别检测温度和湿度再进行分析处理的方法可以大幅度提高被控温湿度的技术指标，减小中间过程的人为因素误差 ,从而能够大大提高数据的质量，进而使系统做出正确的判断和进一步的控制动作。本设计主要是针对现代农业生产中的大棚温室种植的土壤温湿度进行采集和显示，并有简单的预置功能和报警功能。 本设计以单片机为处理核心，对土壤（也可以是周围的环境比如是空气）进行温度和湿度的测量并进行采集，通过数码管显示出来。在系统的硬件部分主要是采集电路和显示电路。采集电路主要是通过温湿度传感器DHT11将采集到的温湿度数值以数字信号的形式送入单片机中进行处理。显示电路主要是将已经数据处理的温湿度数值利用数码管进行显示出来，配合系统的其他硬件部分如按键系统可以选择显示模式。软件部分的主要工作是使温湿度传感器得到的温湿度数值与单片机之间正确的进行信号的周期性采集与输送，之后进行各种判断来控制硬件电路的显示模式和报警电路。 关键词：温湿度参数；单片机；温湿度传感器
The suitable temperature and humidity of soil are very important for the crop growth .the conditions of soil not only effect the crop root and the microorganism in growing ,but also can effect the moisture movement in the soil.So to keep the moisture in the soil is difficult. Therefore ,people should get the soil temperature and humidity in time to control the system. so that it remains within a certain range in order to adapt to the growth of crops. The single-chip microcomputer for controling the soil temperature and humidity systern, not only has control of the convenience, simplicity, flexibility advantages, but also were used to detect than the artificial temperature and humidity can greatly increase the technical indicators of temperature and humidity to reduce the middle man error factors, which can greatly enhance the quality of the data, the design of agricultural production is mainly directed against the greenhouse temperature and humidity system for collecting and display, and features a simple preset. The single chip design to address the core of the surrounding environment temperature and humidity measurements and acquisition, digital tube display. Part of the hardware in the system is collected and displayed by temperature and humidity sensors DHT11 be processed into the single chip, and then to the display circuit. Software is part of the main collection and distribution of signals and a variety of hardware circuit judge to control the display mode and alarm circuit. Keywords:temperature and humidity parameters; scm; temperature and humidity sensors
智能温湿度管理系统 设 计 方 案
目录 1. 系统概述 (2) 1.1系统建设目标 (2) 1.2系统设计原则 (2) 1.3智能温湿度监控系统的概述 (2) 2. 多功能厅各子系统的功能描述: (5) 2.1、silverlight版网络实时监控系统 (5) 2.2、C/S版设备数据采集系统 (5) 2.3、远程控制模块系统 (5) 3. 各子系统的功能以及设计方案 (6) 3．1、silverlight版网络实时监控系统 (6) 3．1．1功能描述: (6) 3．1．2系统特点 (6) 3．1．3主要功能简介 (8) 3.1.3.1实时显示数据和状态 (8) 3.1.3.2 TCP远程访问控制 (9) 3.1.3.3 TCP查看历史温湿度记录 (10) 3．2、C/S版设备数据采集系统 (11) 3．2．1 功能描述 (11) 3．2．2 系统特点 (11) 3．3、远程控制模块系统 (12) 3．3．1功能描述: (12) 3．3．2主要设备简介: (13)
1.系统概述 1.1系统建设目标 此次工程项目是承担智能温湿度系统的设计、施工。包括网络实时监控系统、数据采集系统、远程控制模块系统。其他子系统在本系统的设计中要达到提供的以上功能实现的活动环境。 1.2系统设计原则 1.先进型性原则 采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今会议技术的发展水平。 2.实用性原则 能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。 3.可扩充性、可维护性原则 要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。 4.经济性原则 在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。 5.系统设备选型原则 1.用国际知名的器材，以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、 代理商，以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。 2.基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号， 以保证器材和系统的先进性、成熟性。 3.选用高度智能化、高技术含量的产品，建立系统开放式的架构，以标准 化和模块化为设计要求，既便于系统的管理和维护使用，又可保持系统较长时间的先进性。 1.3智能温湿度监控系统的概述 本系统针对多个库房内温度、湿度的集中监测和管理，是一套可无人值守24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对所有库房的温湿度进
土壤温湿度监控系统 一、系统特点： 1．智能型传感器，无需复杂的接线、编程及标定等过程。 2．可接最多15个传感器。可测：空气温、湿度，降雨量，大气压力，光合有效辐射，太阳总辐射，土壤湿度，叶片湿度，风向，风速等参数。 3．系统耗电量很低，采用4节AA碱性电池或锂电（耐高温和严寒）供电4．数据采集器15个通道，采用总线式结构，自动检测传感器。 5．数据采集器内存512KB，可存储500000个数据。 6．RS232标准数据接口。 7．灵活的安装方式以消除传感器间相互干扰。 8．传感器符合WMO或AASC标准。 9．系统用途广泛，适合进行小气候的监测，系统支架可选2米或3米。 二：组成 1.数据采集器：4/15通道 2.HOBOWare pro软件 3.温度传感器 4.土壤水分传感器 5.附件 三、基本技术指标： 数据采集器 1.①H21数据采集器特点： H21-001数据采集器15个通道，标配10个传感器接口，可扩展到15个 H21-002数据采集 器 4个通道，4个传感器接口 24节AA电池可供数据采集器工作1年时间 2512K EEPROM内存存储数据，断电数据不丢失2数据采集器工作状态可通过指示灯查看 2电池电量低和存储空间低警报指示 2数据可远程通讯（需购买远程通讯附件） ②H21数据采集器技术指标： 工作温度-20°到+50°C 存储容 量 512K 数据通 道 15个/4个 电池寿命取决于采集间隔重量约0.9kg 通讯端 口 RS232接口 数据下载速率50万个数据下载 需要2分30秒 外壳材 质 防雨塑胶外 壳 测量间 隔 1秒到18个小时， 可选 尺寸18cm323cm310cm 时间精 度 0-2秒第一个数据节点；每周±5秒 （+25°C）
土壤温度数据采集器的数据采集和维护和保养 传统的农业灌溉方式主要以盲灌为主，导致农田水分不是过多就是少量，对作物生长非常不利。而现如今，为了提高灌溉技巧，托普云农研发了一种实时土壤水分温度测定仪器——土壤温度数据采集器，这解决了农业靠天吃饭的格局，让农民学会了更科学的灌溉和施肥方法，给农业带来了福音。 托普云农土壤温度数据采集器又可以称为多通道土壤温度记录仪，多点土壤温度仪可以同时对土壤进行多点温度测量，该仪表具备：小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作；一键式切换，可以手动记录也可脱离电脑随时设置采样间隔，自动记录数据并存储；带语音播报功能，可对超限值进行语音报警设置，对超标的参数实时普通话语音播报，可直接播报出实时的环境参数值；数据保存功能强大，带语音报警功能、GPS功能最多可储存12000组数据等功能特点。 那么农民该如何选择土壤温度数据采集器呢？ 1.目前温湿度记录仪种类繁多，比较先进的是带USB通讯功能和带文件系统的，USB方便与计算机相连，带文件系统便更加方便，数据可以直接让电脑识别，不需要专门的软件。 2.从量程、精度误差、分辨率、供电等方面考虑，量程和供电根据实际使用情况来选择，要注意分辨率不等于精度，目前以+/-0.5度误差较常见。 3.根据记录仪记录的容量来选择，目前有内部空间存储和外部存储器两大类，前者一般能记几十条到几万条记录，后者则可以实现几千万条甚至海量记录。
而之所以选择土壤温度数据采集器来测定土壤的温湿度大小，而不是选择一般的温湿度计，就在于土壤温度数据采集器有记录功能，可以把采集到的数据存储在仪表里面，可以上传电脑，也可以打印输出，方便用户分析土壤状况，为作物灌溉和施肥提供指导。 土壤温度数据采集器/多通道土壤温度记录仪|土壤温度数据采集器维护和保养： 本仪器是具有优良设计和功能原理的科技产品，应注意维护和保养。下列建议将帮助您有效使用保养服务。 1、粗暴地对待仪器会毁坏内部电路板及精密的结构 2、不要用颜料涂抹仪器，涂抹会在可拆卸部件中阻塞杂物从而影响正常操作 3、使用清洁、干燥的软布清洁仪器外部 4、定时查看其他配置设备的电源电量，确保仪器正常工作 5、避免仪器被刮划，保持外部保护膜完整性，增加仪器使用寿命 6、使用仪器时请将各连接部位固定牢固，避免仪器的损坏 其他土壤仪器：土壤养分速测仪、便携式无线墒情综合监测仪、土壤酸度计、土壤水分测定仪、土壤水分、温度、盐分三参数速测仪、土壤水势测定仪、土壤容重测定仪、土壤硬度计、土壤紧实度测定仪
CCTS冷链监控系统 随着社会的高速发展和日益增长的健康需求，现代社会对医药行业的质量控制有了更高的要求，实现药品冷链全程化储运尤为重要。依据新修订的《药品经营质量管理规范》（简称GSP）的相关规范，结合国家药品监管的要求和政策，从药品监管的安全性与国家药品管理相关政策及药品生产、经营企业顺利通过GSP认证等方面考虑，建立一套智能化、可视化、稳定可靠的冷链监控系统势在必行。
冷链监控系统——系统简介CCTS冷链监控系统主要用于药品、医疗器械各种冷链货品的温CCTS.. 湿度实时监测。该系统温湿度采集器将采集数据通过无线方式发送到无线管理主机，管理主机对数据进行打包，利用GPRS、TCP/IP或者WIFI通讯的方式将数据传输至服务器。由对应的管理软件进行数据解析、数据存储等操作。在存在异常情况的情况下，及时发出报警信息。
CCTS冷链监控系统——硬件组成 冷链监控系统硬件部分主要组成部分有：智慧温湿度采集CCTS.. 卡、智能无线管理主机、NFC移动终端、NFC读写终端、便携打印机组成。采用高精度传感芯片、多级数据加密处理，完善的产品体系，保障了数据信息的精确采集、稳定传输、有效应用。提高监控效率，保证冷链环境下物品的质量安全。
冷链监控系统——软件平台CCTS冷链监控系统软件部分主要组成有：冷链监控云平台、智CCTS.. 慧冷链APP。通过一体化平台建设，整合仓库、物流车辆冷链环境监测数据，配套先进的云端数据汇总、分析、处理软件，同时分别提供PC端监控软件和移动端监控App，实现对整个冷链环境过程实时化科学管理。
GSP冷链监控系统——完全满足相关标准CCTS标准的一套软硬件结合冷链监控系统是完全遵循国家新版CCTSGSP.. 的物联网监测系统，采用超高精度的传感芯片、精细化产品设计，设备采集精度超越国家GSP相关标准，满足需要严格遵循GSP相关要求的各类应用环境。
在农作物的生长过程中，影响农作物生长的因素有很多，其中两个基本的要素就是土壤水分和土壤温度。大家可能都听过这句话：“万物的生长都离不开水”，可见，水分的重要性是十分明显的，那么在农作物中也一样，作物的健康生长也需要的一定的水分，并且在需要水分的同时也需要保持合适的温度。在过去因为受科学技术水平的限制，农业种植者无法准确获取田间土壤水分、土壤温度的详细信息，农业种植基本上是靠多年的经验，而在物联网技术不断发展的今天，农业种植者可以通过土壤温湿度测定仪这样专业的仪器来实现对土壤温度和土壤水分的监测记录，进而合理的指导农业种植生产。 TZS-2X-G型土壤温湿度测定仪可检测记录土壤温度和土壤水分2个参数，测量精度高，存储容量大，体积小巧，便于携带。可用于农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等的长期监测，可连续监测土壤的水分温度，性能稳定，可靠性高，免维护。并且土壤温湿度测定仪可脱离开计算机独立工作，上位机软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录数据导出到计算机中，并可以存储为EXCE表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进一步进行数据处理，连接计算机可以打印存储数据。 总的来说，不管是从土壤温湿度测定仪产品的自身来说，还是其应用的意义来说，该仪器在农业种植生产中的应用是非常有必要的。尤其最近是春耕备耕的时节，利用土壤温湿度测定仪则可以帮助农业种植者及时掌握土壤水分及温度的实时数据及变化情况，进而为春耕春播提供可靠决策依据。据了解，土壤温湿度测定仪可以广泛应用于农业、林业、地质、农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等测等方面的测量及研究。 浙江托普云农科技股份有限公司是一家服务于农的国家高新技术企业，致力于用科技改变传统农业，在农业仪器设备领域，托普云农利用物联网、人工智能等数字技术精研了一批有用好用易用的数字化工具，可为农业发展注入全新活力。
土壤温湿度仪的使用范围及安装要点 土壤温湿度仪又称为便携式土壤温度速测仪、快速土壤水分温度仪、快速土壤水分温度测定仪、土壤温湿度测定仪、土壤温湿度记录仪。TZS-2X土壤温湿度仪可同时测土壤表层和不同深度的土壤容积含水量，测量精度高，存储容量大，体积小巧，便于携带。可用于农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等的长期监测，可连续监测土壤的水分，性能稳定，可靠性高，免维护。 土壤温湿度仪可脱离开计算机独立工作，上位机软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录数据导出到计算机中，并可以存储为EXCE表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进一步进行数据处理，连接计算机可以打印存储数据。 TZS-2X土壤温湿度仪广泛应用于农业、林业、地质、农田、水利、森林、草坪、公路、铁路养护等测等方面的测量及研究。 浙江托普云农研发生产的土壤温湿度仪,土壤温湿度测定仪,土壤温湿度记录仪,便携式土壤水分温度速测仪,快速土壤水分温度仪,快速土壤水分温度测定仪小巧美观便于携带 ,轻触式按键,大屏幕点阵式液晶显示,全中文菜单操作。 型号功能区别 TZS-2X 不带定位功能 TZS-2X-G 带定位功能 土壤温湿度仪|土壤温湿度测定仪|土壤温湿度记录仪|便携式土壤水分温度速测仪|快速土壤水分温度仪手持机技术参数: 记录容量：设备内部Flash可存储近3万条数据，标配4G内存卡可无限存
储，亦可与Flash中数据同时存储。 记录时间间隔：5分到99小时 经度：0~180° 纬度：0~90° 语音播报：中文普通话 工作电源：3.7V锂电池供电 工作电流：待机功耗10mA，其他功耗根据配置而定 土壤温湿度仪传感器介绍： 1）土壤温度技术参数： 土壤温度单位：℃ 测试范围：-40～100℃ 精度：±0.5℃ 2）土壤水份技术参数： 水份单位：%（m3/m3） 含水率测试范围：0～100% 标准电缆长度：1.5m(可按客户需要定做，最长可至1000m) 可选件：测量地下深层土壤水份时建议使用土钻 响应时间：≤2s 相对百分误差：≤3% 土壤温湿度仪/便携式土壤水分温度速测仪/快速土壤水分温度测定仪功能特点: 1、小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作。 2、采集设置：在无人看守的情况下使用，可设置定时采集，也可手动采集。自动记录数据并存储。
温湿度自动监测系统验证验证方案 目的 建立库房温湿度验证方案，证明库房温湿度系统是否可以自动运行及监测，24小时内库房的温度和湿度达到规定要求。 范围 适用于仓库常温库、阴凉库、冷库温湿度自动监测系统验证。 责任 验证领导小组成员、项目验证小组成员、与验证项目相关人员。 依据 2013版《药品经营质量管理规范》 规程 1 概述：商品在贮存的过程中，有温湿度的要求，仓库的温湿度自动监测系统是否符合商品贮存的要求，需进行验证。 1.1 公司现有常温度、阴凉库，冷库位于仓库区，用于存放公司购进的商品。对于库房温湿度自动监测系统是否能达到规定的自动运行、监测、并使温度和湿度达到规定要求，需验证。 2 验证目的 2.1 检查资料和文件是否符合GSP管理要求。 2.2 检查并确认库房空调安装是否符合设计要求。 2.3 检查并确认库房空调运行是否符合设计要求。 2.4 检查并确认温度和湿度是否符合仓储要求。 3 验证小组成员情况 3.1 验证小组成员
3.2 验证小组职责 3.2.1 负责验证方案的起草、审核与批准。 3.2.2 负责按批准的验证方案组织、协调各项验证工作，并组织实施验证工作。 3.2.3 负责验证数据的收集、整理、汇总，并对各项验证结果进行分析与评价。 3.2.4 负责组织、协调完成各项因验证而出现的变更工作。 3.2.5 负责验证报告的起草、审核与批准，并出具验证结果评定及结论。 4 验证实施的必备条件 4.1、系统条件：空调系统安装完好，能正常运行。 4.2、文件要求：已制订相应岗位的设备操作程序及岗位标准操作程序。 4.3、仪表校验：用于校验库房的温湿度检测仪需经过合法的校验，并具有合格证书。 4.4、环境卫生：成品阴凉库的清洁卫生应符合相关规定的要求。 4.5、人员培训：参加验证人员应经过验证专项培训工作。 5 验证可接受标准 5.1 阴凉库温度控制范围：＜20℃；常温库温度控制范围：0~30℃；冷库温度控制范围2~10℃。 5.2库房的湿度控制范围：35％-75％。 6 验证日期进度表
目录1 绪论1 1.1选题背景及意义错误!未定义书签。 1.2设计任务与要求错误!未定义书签。 2 总体方案设计3 3单元模块设计5 3.1各单元模块功能介绍及电路设计5 3.1.1时钟模块简介5 3.1.2 复位模块简介6 3.1.3报警模块简介6 3.1.4显示模块简介7 3.2特殊器件的介绍8 3.3.1 土壤湿度传感器简介8 3.3.2 51系列单片机简介9 3.3.3LCD1602简介9 3.3.4 蜂鸣器简介13 3.3各单元模块的联接13 4软件设计18 4.1软件设计原理18 4.2软件设计所用工具20 4.3系统软件流程框图20
5系统调试21 5.1 硬件调试21 5.2 软件调试22 6系统功能及结论23 6.1系统功能功能实现情况错误!未定义书签。 6.2设计中遇到的问题及解决23 6.3后期展望错误!未定义书签。 7总结与体会错误!未定义书签。 8参考文献20 附录1：相关设计图21 附录2：元器件清单表30 附录3：相关设计软件32
1 绪论 1.1选题背景及意义 在中国广大面积的农村，没有发达的工商业，有的只是大量闲置的田地。如果利用这些闲置的田地，种植美丽的花卉、树苗，能给当地带来一笔可观的收入。而这些花卉及树苗的种植对土壤湿度有着极高的要求。在植物的成长过程中，土壤的湿度起着一个很重要的作用，并且不同的植物，对土壤的湿度需不同的。土壤湿度可以直接影响营养物质的吸收和植物的生长发育，同时还影响土壤中各种养分的有效性。当土壤湿度不适当时，不仅严重影响其正常生长，甚至会导致种植品死亡，造成种植户的严重经济损失。为此，从事该类农业生产的种植户非常需要一种成本低、体积小且检测可靠的土壤湿度检测仪，为水分供应提供依据。 土壤湿度是作物生长发育的基本条件和作物产量预报的重要参数。同时,它也是水文学、气象学等科学研究领域的重要环境因子和过程参数,获取土壤湿度信息以制定人工干预调节措施是稳固生产的重要保证, 对于土壤湿度的研究也具有重要意义。实时、有效地监测土壤墒情显得尤为重要。 1.2国外发展状况 目前，在低温条件下(通常指100℃以下)，湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字湿度传感器实现对湿度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，设计一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪，使一切向着数字化，智能化控制方向发展。 湿度测量被广泛的应用于农业研究、食品、医药、化工、气象、环保、电子、实验室等众多领域。目前，随着工业控制自动化进程的加快，它的运用越来越普遍，并且在不断的延伸。在日常的生产生活中，经常需要检测环境中的湿度，而运用到工农业生产领域则要求更为严格。随着科技的发展，环境监测在农业领域的应用越来越广泛，例如要确定某些幼苗的生长特性与温度、湿度有什么样的关系等。这些都需要利用温湿度的
多点土壤温湿度记录仪 TJ2 仪器功能： .本机体积小，操作简单。 .记录间隔可根据要求从1分至24小时任意设置。 .整机功耗小，使用内置电池供电，电池供电可达半年以上。 .全程跟踪记录被测环境中的温度、湿度数据，记录时间长，具有断电数据 自动存储保护功能。 .软件功能强大，数据查看方便，随时可以将记录仪中的数据导出到计算机 中，并可以存储为EXCEL表格文件，生成数据曲线，以供其它分析软件进 一步进行数据处理。 .单台记录仪接入可最多6路探头（三个温度探头，三个湿度探头），探头 可测量空气、水或土壤中的温度、湿度分布情况。 .记录仪可脱开计算机独立工作，当需要查看当前环境数据时可通过通讯接 口由计算机读取记录仪内的数据。 适用范围： .广泛应用于农业、林业、地质等方面土壤温度、湿度测量及研究。 技术参数：
.温度范围：-40℃～120℃ .测量精度：±0.2℃ .温度分辨率：0.1℃ .湿度范围：0～100% .湿度精度：±3% .湿度分辨率: 0.1% .记录容量：6通道＞80000条 .记录仪间隔：1分～24小时可调，可定时记录数据或停止 .数据导出：USB接口 土壤原位PH计 IQ150(美国) 用途： 仪器即可以使用普通玻璃电极，亦可使用“3合1”不锈钢探头来直接测量 潮湿土壤的PH值和温度仪并可输出电压值。 原理： 仪器利用硅芯片技术，避免了以往玻璃探头易于损坏和难于维护的情况 系统组成： ?原位PH探头：不锈钢材料探针，内置场效应晶体管离子感应硅芯片，可 直接插入半固体测量其PH值和温度值 ?读数表：获取、显示测量数据，可接BNC头玻璃电极或原位PH探头 可选件： ?包装箱：携带和保护仪器 ?原位PH探头：不锈钢材料探针，内置场效应晶体管离子感应硅芯片，可 直接插入半固体测量其PH值和温度值 基本技术指标： ?测量范围：PH为0.00到14.00；温度为0-100℃；输出电压±1999mV
土壤温湿度仪的作用 许多科学成果证实了土壤温度以及水分对植物芽期的生理机构是有影响的，这些影响具体到： 1.土壤温度是直接或间接影响植物生长和发育的重要环境因子。许多生理过程（如气孔导度、蒸腾、养分传输和二氧化碳的吸收）都与温度密切相关，在这些生理过程中，土壤水分含量也同样是直接影响着这个量的变化的，土壤水分温度的监测可以使用土壤水分温度检测仪。土壤温度，可以改变植物很多因素，对于芽期的植物而言，直接影响到芽的生理机能。 2.通过使用土壤水分温度速测仪来进行对土壤温度进行检测，并查看植物的根系来进行查看，发现较高的土壤温度，可以改变根系的生长、呼吸作用及养分吸收。在植物的发芽以及芽期的生长过程中，较高的土壤温度、外界机械阻力、较低的基质势是引起作物发芽不良、出苗率低和成苗率低的主要原因。据报道：低土壤温度加上高湿环境可使土壤中滋生导致作物诱发各类的的病原体。不合适的根区温度通过改变根系吸水和芽耗水之间的平衡可导致芽水分亏缺。而在苗期的生长过程中土壤水分对作物的影响也是极为的大的，在苗期水分的控制，可以使用土壤水分温度测试仪来进行测量并调控。 3.植物根系生长对土壤温度变化非常敏感，每个物种都有一个根系发育的最适温度范围。根系发育和活动的最适温度通常是根据他们对根的干重、长度、分生、养分吸收、水分吸收和微生物的相互作用的综合影响确定的。土壤温度主要影响种子萌发、根系生长和吸收水分及养分。土壤温度越高，种子萌发越快。土壤温度过高，根系呼吸作用加强，消耗大量光合产物，不利于碳水化合物的累积，这对块根类作物影响很大。 土壤温度与土壤肥力的关系主要表现在：①影响土壤中各种化学反应；②影响微生物的活性，从而影响到有机物的分解、硝化作用、反硝化作用、固氮作用等；③影响土壤养分离子的扩散、水分和空气的运动。 在植物的生长过程中如果土壤中的温度以及最适宜温度存在一定的差异，根系的结构以及功能均会随之发生改变，低温下的根系将会比常规温度下生长的温度来的小一些。每一种作物均有它的一个最适温度，在这最适的温度中作物的根系发展的最佳，但是超过这一范围都会引起作物的根系发生一定的变化，通过使
温湿度监控系统方 案
药品仓库温湿度监控系统介绍 一、开发背景 当前医药行业对药品储存环境的要求越来越高，药监部门已明确要求对药品仓库需要有历史环境监控数据，并纳入发证考核指标，由于要求监测的点数较多，采用传统的记录仪方式已不适应，因此需要开发一种具有多点、远程、易安装的温湿度监控记录系统。 二、系统架构 方案采用分布式智能网络型监控系统，被监控的点位可根据需要扩展硬件种类，增加监控点数量，监控终端采用触摸屏工控机可嵌入安装在现场也能够置于专门的监测机房。 基于现场总线的方式的传输，采用数字化变送器，便于现场布线，记录平台采用PC或嵌入式触摸屏，支持数据导出和以太网传输。软件界面采用图形化，拟采用商业组态软件。 系统组成： 系统由温湿度传感器、数字变送器（带LCD显示）、通讯总线（中继器）和嵌入版触摸屏及上位机管理软件四部分组成。 1、温湿度传感器：负责检测各温湿度数据。 2、数字变送器：负责采集各温湿度传感器采集的数据， 进行数据校正转换，进行现场LCD显示，接受上位机通讯指
令并向其传输数据。 3、通讯总线（中继器）：负责数据的有线传输，并能延 长通讯距离。 4、触摸屏及软件部分：负责对数字变送器的通讯，读取 变送器的温湿度数据，进行显示、记录，并执行各项管理功 能。 一层 二层库 变送 第三层 中继 监控系统结构图 三、系统功能 1．操作界面图形化，操作过程简单、直观，用户只需经 简单培训即可操作； 2．以表格和曲线方式的显示各监控点实时测量值。
3．以表格和曲线方式的显示各监控点的历史数据。 4．可查询任意一天、一月、一年的数据，并可进行表格和图形方式显示和打印。 5．可统计任意区间的数据最大值、最小值及平均值。 6．可设置各监控点的上下限报警值。并记录报警值，可查询报警历史记录 7．当被测量值超过上下限报警值时，可经过声光、自动电话语音报警、也可自动发送短信到手机、Email自 动发送报警信号，轻松实现无人值守。 8．数据导出功能，可U盘数据导出功能 9．网络版功能可实现远程异地多用户同时使用 10．操作人员需授权才可查询历史数据，进行数据分析、 打印等操作。 四、技术参数： 1.监测点数：1～32个 (可扩充到255个); 2.温度范围：-40℃～+60℃; 3.温度精度：±0.5℃(-10℃～+35℃); 4.湿度范围：0～100%RH 5.湿度精度：±3%RH（30～90%RH） 6. 485总线传输距离: < 1200 M 7.电源：220V/AC ±10%
目录 1 绪论 (1) 1.1选题背景及意义 .................................... 错误!未定义书签。 1.2设计任务与要求 .................................... 错误!未定义书签。 2 总体方案设计 (3) 3单元模块设计 (5) 3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5) 3.1.1时钟模块简介 (5) 3.1.2 复位模块简介 (6) 3.1.3 报警模块简介 (6) 3.1.4 显示模块简介 (7) 3.2特殊器件的介绍 (8) 3.3.1 土壤湿度传感器简介 (8) 3.3.2 51系列单片机简介 (9) 3.3.3 LCD1602简介 (9) 3.3.4 蜂鸣器简介 (13) 3.3各单元模块的联接 (13) 4软件设计 (14) 4.1软件设计原理 (14) 4.2软件设计所用工具 (15) 4.3系统软件流程框图 (15) 5系统调试 (16) 5.1 硬件调试 (16) 5.2 软件调试 (16) 6系统功能及结论 (17) 6.1系统功能功能实现情况 .............................. 错误!未定义书签。 6.2设计中遇到的问题及解决 (17) 6.3后期展望 .......................................... 错误!未定义书签。7总结与体会 ............................................. 错误!未定义书签。8参考文献 . (20) 附录1：相关设计图 (21) 附录2：元器件清单表 (23) 附录3：相关设计软件 (24)
土壤温度测量仪的使用原理及操作方法 土壤温度影响着植物的生长、发育和土壤的形成。土壤中各种生物化学过程，如微生物活动所引起的生物化学过程和非生命的化学过程，都受土壤温度的影响。 土壤温度越高，作物的生长发育越快。一年内某时段出现低温或高温，常常给农业生产带来危害。作物的种子必须在适宜的土壤温度范围内才萌发。 过高的土壤温度使植物根系组织常加速成熟，根系木质化的部位几乎达到根尖，降低了根表面的吸收效率。土壤温度低，作物根系吸水缓慢，当气候条件适于蒸腾时，植株地上部分常呈现脱水或缺水。土壤温度过低，常使冬作物的分孽节或根系产生冻害，强低温延续的时间长短和降温及冻融的速度都影响到冻害的程度。土壤温度影响作物的生理过程，所以对土壤温度的检测是至关重要的。 长期以来传统的温湿度数据记录方式通常采用的是人工记录或普通记录仪用墨水在记录纸上绘制曲线，其体积庞大、精度低、墨水易堵塞、费时费力，后来出现的巡检仪、无纸记录仪也因体积大、成本高，需外接电源，而未能在农业科研中大量使用，因此，土壤温度测量仪在上述的条件下，应运而生了。 什么是土壤温度测量仪？ 土壤温度测量仪主要由土壤温度传感器、数据记录仪、通讯设备和上位机软件组成，用来测量和记录土壤湿度及温度。广泛应用于农业、林业、地质等方面土壤温湿度测量及研究。土壤温度测量仪被列入基层农技推广服务体系建设项目必备的仪器设备，是农业高科技发展的得力助手。
托普云农土壤温度测量仪使用原理： 1、小巧美观便于携带，轻触式按键，大屏幕点阵式液晶显示，全中文菜单操作。 2、采集设置：在无人看守的情况下使用，可设置定时采集，也可手动采集。自动记录数据并存储。 3、交直流两用，内置锂电池供电：3.7v4Ah锂电池，具有充电保护、电压过低提示功能。也可长时间放置记录地点。 4.带GPS定位功能，可实时显示采集点经纬度并保存。（选配） 5.带语音播报功能，可对超限值进行语音报警设置，对超标的参数实时普通话语音播报，亦可直接播报出实时的环境参数值 6.数据保存功能强大，设备内部Flash可存储最近3万条数据，标配4G内存卡可无限存储，亦可与Flash中数据同时存储 7.既可在主机上查看数据，也可导入计算机进行查看 8.意外断电后，已保存在主机里的数据不丢失。 9.探头具有一致性，主机可通过集线器接入不同类型的传感器，互不影响精度。 10．将传感器插入主机后便可手动搜集到多钟不同类别的传感器（类似于U 盘和电脑相连接能自动感应）。 11.仪器具有32通道同时检测的扩展功能，可以实现多点同步检测，可按需要自行组合。 12.有线RS485通讯，传感器通讯电缆最远可达到100米 13.低功耗设计，增加系统监控和保护措施，防止电源短路或外部干扰而损坏，避免系统死机。 土壤温度测量仪上位机软件功能： 1、显示每种参数过程曲线趋势，最大值、最小值、平均值显示查看，放大、缩小功能。 2、具有设置超限区域着色功能，显示更直观，为客户带来更多便捷。 3、可将存储记录的数据以EXCEL格式备份保存，方便以后调用。 4、每种参数的报表、曲线图均可选择时段查询查看，并可通过计算机打印。 5、曲线坐标均可自行设置和移动，分析历史走向更清晰、时间把握更明朗。 土壤温度测量仪技术参数： 土壤温度范围：-40℃-100℃ 精度：±0.5℃ 分辨率：0.1℃
图片简介: 本技术介绍了一种温湿度监测系统及方法，其中，温湿度监测系统包括显示屏、中心控制器、交换机以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元，中心控制器的信号端分别与各个温湿度检测单元连接，中心控制器的信号输出端与显示屏连接，所述交换机分别与中心控制器、数据服务器以及客户端电脑信号连接。本技术能够实时监控各个应用环境的温湿度，并根据实时的温湿度信息与设定的温湿度信息对比，如果超标，能够实时报警提示，确保生产安全，操作使用方便。 技术要求 1.一种温湿度监测系统，其特征在于：包括显示屏(1)、中心控制器(2)、交换机(3)以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元(6)，中心控制器(2)的信号端分别与各个温湿度检测单元(6)连接，中心控制器(2)的信号输出端与显示屏(1)连接，所述交换机(3)分别与中心控制器(2)、数据服务器(4)以及客户端电脑(5)信号连接。 2.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度检测单元(6)包括温湿度检测盒体、温湿度控制器(61)以及温湿度检测探头(62)，所述温湿度检测盒体内安装温湿度控制器(61)，温湿度控制器(61)与温湿度检测探头(62)信号连接，温湿度检测探头(62)伸出温湿度检测盒体。
接有用于显示温度正常的绿灯(63)、用于显示温度非正常的红灯(64)以及用于报警提示的蜂鸣器(65)。 4.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述中心控制器(2)与各个温湿度检测单元(6)之间连接的线缆穿插在KBG管内，KBG管通过管扣固定在墙上。 5.根据权利要求3所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度控制器(61)采用485控制器。 6.一种温湿度监测方法，其特征在于：具体包括如下步骤： S1、在各个应用环境中分别安装温湿度检测单元(6)，将温湿度检测单元(6)的供电端与市电接通，在监控室内安装显示屏(1)和中心控制器(2)，将显示屏(1)和中心控制器(2)的供电端与市电接通； S2、将各个温湿度检测单元(6)的信号端与中心控制器(2)的信号端接通，将显示屏(1)和中心控制器(2)的信号端接通； S3、将中心控制器(2)的信号端与交换机(3)接通，交换机(3)与对应的数据服务器(4)接通，交换机通过互联网与客户端电脑(5)信号连接； S4、通过客户端电脑(5)设定各个应用环境中的预定温度范围和预定湿度范围，并将数据保存至数据服务器(4)内； S5、各个温湿度检测单元(6)检测对应应用环境中的温度和湿度，并将温度信息和湿度信息发送至中心控制器(2)，中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过交换机(3)存储在数据服务器(4)内，以便后期查询，同时中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过显示屏(1)显示出来，并显示对应的应用环境信息以及对应的预定温度范围和预定湿度范围。