基于单片机的大棚温湿度采集控制系统设计

图 ２系统 界 面和 实验 结 果
点 ，系统 的各 个部分都进行 了模块化设计 ，便 于针对不 同作 物 的需要对 不同环境因素进行监控 ，同时也增加 了系统 的可
扩 展 性 以及 通 用 性 。
２ ． 系统 硬 件 结 构
发送 。其他线用 于握 手 ，但并 不是 必须的。串 口通信主要的
图 １系统 拓 扑 结 构
下位机单元对温度 、湿度等数据 实时采集并将 数据传输至上
位机进行实时显示 。上位机在Ｖ Ｃ 环境下搭建交互界面 ，可实 现对多个 温室 大棚 内的数据进行 同时显示的功能。
１ ． 系 统 总体 设计
系统 由多个下位机数据采集单元 ，数 据传输单元 和上位
机系统 三大部分组成 。系统拓扑结构如图１ 所示。
高 新 技 术
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基于单片机 的温室大棚温湿度集中监测系统设计
李志豪 （ 大连市经济技 术开发 区第八 高级 中学，辽 宁 大连 １ １ ６ ６ ０ ０） 摘 要 ：目前 的温 室大棚 存在 环境参数读 取的 自动化 程度较低且 不准确 ，人 力消耗 大等 问题 。为解 决上 述问题本 文提 出了一 种基 于单 片机 的大棚温 湿度 集 中监测 系统设计方 法。该 系统 由单 片机 和 多个Ａ Ｍ２ ３ ０ １ 传感 器构 成下位 机 ，在对环境 中的温湿度数 据进行采集 的同时 ，通过 串口将数据传输 至上位机 的人 机 交互 系统 中进行 集 中监 测。 人机 交互 系统界 面具有数 据显 示的功 能，可 以精 准地呈 现 出温度 、湿度 变化 曲线 ，便 于人 工监测 。 多次试验 表

基于单片机的大棚温湿度检测报警系统摘要系统是一个专门为温室大棚温湿度控制而设计的智能系统。

通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。

硬件部分实现了对温湿度传感器模块、A/D转换模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过汇编语言和C语言实现。

通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，实现了对温湿度的显示、调节、自动控制和手动控制。

关键词：A/D转换；传感器；LEDABSTRACTThe work of this dissertation is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details, The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, changing of A/D, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by assembly language and C language. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature. But also it can be controlled automatically and manually.Key words：changing of A/D ; sensor ; LED目录1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2预期目标 (1)2 系统总体设计方案及工作原理 (2)2.1系统总体设计方案简述 (2)2.1.1基本功能 (2)2.1.2主要技术参数 (2)2.2系统的工作原理 (2)3 系统的硬件设计 (4)3.1 单片机的确定 (4)3.2传感器的确定 (7)3.2.1温度传感器 (7)3.2.2湿度传感器 (8)3.3采集电路的设计 (9)3.3.1温度采集电路 (9)3.3.2湿度采集电路 (10)3.4 A/D转换 (11)3.4.1 模数转换器的确定 (11)3.4.2 ADC0809与8031的连接 (13)3.5键盘与显示 (14)3.5.1键盘部分 (14)3.5.2显示部分 (14)3.6报警电路设计 (16)3.7单片机与PC机的通信接口 (17)3.8系统总体电路 (18)4 软件设计 (19)4.1 设计思想 (19)4.2 初始化程序及主程序框图 (21)4.3 子程序框图 (22)4.4系统的主要程序 (23)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1 绪论1.1课题背景温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

Keywords: AT89S52; SHT11; temperature and humidity; monitoring; alarm
第一章绪论
1.1
近期，我国温室的总种植面积位于世界前列，产业的发展迅猛。但是，我国的温室自动控制技术远远跟不上温室数量的增长，农业生产还在使用大量的人力劳动，不仅劳累，而且因为无法对温室环境进行精确监测，不仅浪费了大量的资源，还使作物产量受到了影响，降低了收入。同现代化农业发达的国家相比，我国在这一方面还是有比较大的差距，特别在是对温室生产环境的各个因素的自动监测与控制方面。本课题目的在于研究一个基于单片机为主控芯片下的大棚温湿度自动监测系统，由于单片机及相关附加部件的经济性，使得其能广泛应用于广大农民之中，从而通过对大棚温湿度的科学量化实时监测调整对作物的环境从而提高农业产量，造福广大农民，其实用性使得这个研究很有必要。
第二章系统硬件设计
2.1
作为一个大棚温湿度监测系统，其核心任务是对棚环境进行自动测量。该系统上电初始化后，通过SHT11感应并检测大棚的温湿度值，传送给AT89S52核心处理单元，此时处理器调出部设定好的温湿度上下限，据此对比判断对应数据是否异常，然后做出报警与否的反馈；确定是否异常超过预设的时间，如果超过预定时间，异常信号从报警电路输出；然后继续确定异常处理，如果解决了，然后就会解除报警。这样一来，通过单片机的核心处理控制功能来采集实时环境信息，让用户可以实时高效地获取大棚部的环境状态，从而能够及时实施管理。
2.2
单片机作为一种微型计算机，广泛应用在工业自动化、自动控制、智能仪器仪表等领域[2]，具有体积小、成本低的特性，功能齐全，简单方便，发展迅速，嵌入容易。
本设计采用AT89S52单片机，单片机是一种低功耗，高性能CMOS8位微控制器，有8K的系统可编程闪存。它兼容MCS-51系列的引脚，适用于所有标准80C51指令集。从而使该器件进行编程，因此它能够在进行程序烧录是不进行多次拔插，可避免不必要的繁琐程序以及对装置的损耗甚至损坏。

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计基于单片机的大棚温湿度控制系统设计随着科技的进步和民众对健康生活的追求，人们对农业生产也有了更高的要求。

为了提高农作物的产量和质量，以及增加农业的可持续性，大棚技术在农业中得到了广泛应用。

然而，大棚环境的温湿度控制对于植物的生长和发育起着至关重要的作用。

为了更好地控制大棚内的温湿度，我们设计了一套基于单片机的大棚温湿度控制系统。

该控制系统主要由以下几个部分组成：传感器模块、单片机控制模块、执行器模块和显示模块。

传感器模块用于感知大棚内的温湿度情况。

由于温湿度对于植物的生长非常重要，因此选取了高精度的温湿度传感器。

这些传感器能够实时测量大棚内的温度和湿度，并将数据传输给单片机控制模块。

单片机控制模块是整个系统的核心部分。

该模块使用了一款性能强大的单片机，它能够接收传感器模块传输过来的温湿度数据，并根据事先设定的温湿度范围进行控制。

当温度超过设定值时，单片机将启动降温器，通过风扇或灌溉系统增加大棚内的湿度。

当温度低于设定值时，单片机则会启动升温器，通过加热系统提高大棚内的温度。

通过不断地监测和控制，单片机能够保持大棚内的温湿度在一个合适的范围内，为植物提供最适宜的生长环境。

执行器模块是根据单片机控制信号来执行相应任务的组件。

在降温时，风扇会启动，并通过排风系统将热空气带出大棚。

在升温时，加热系统会增加大棚内的温度。

此外，灌溉系统也能根据需求自动增加大棚内的湿度。

显示模块用于实时显示大棚内的温湿度情况。

用户可以通过这个显示模块，直观地了解大棚内的环境状况。

如果温湿度超出了设定范围，用户还可以通过显示模块进行相应的调整。

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计不仅可以大大提高农作物的产量和质量，还可以节省人力和物力资源，减少环境对植物生长的不利影响。

同时，该系统还具有实时监测和控制的功能，能够更好地保证大棚内的温湿度处于最佳状态。

这对于种植高价值农作物的农户来说，无疑是一个利益巨大的突破。

图3.1 AT89S52引脚图
（1）电源及时钟引脚（4个）
VCC:电源接入引脚；
GND:接地引脚；
XTAL1:晶体振荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）；
XTAL2:晶体振荡器接入的另一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号的输入端）。
（2）控制线引脚（4个）
RST/VPD:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；
ALE/PROG:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚(低电平有效）；
EA/Vpp:内外存储器选择引脚（低电平有效）/片内EPROM（或FlashROM）编程电压输入引脚；
PSEN:外部存储器选通信号输出引脚（低电平有效）。
(3) 并行I/O引脚（32个，分成4个8位口）
P0.0～P0.7:一般I/O引脚或数据/低位地址总线服用引脚；
关键词：单片机，温湿度控制系统，温湿度传感器DHT11，LCD显示，无线模块nRF2401
Design of temperature and humidity intelligent greenhouse control system based onSCM
Abstract:In agricultural production, more and more extensive application in the greenhouse, create more economic benefits for the people. In the greenhouse, the most critical is the temperature and humidity control method. Temperature and humidity control of traditional methods is entirely artificial,not only time-consuming effort, and low efficiency. The system consist of the microcontroller AT89S52 ,digital temperature and humidity sensor DHT11,wireless sensor NRF2401,LCD1602 and other components. To measure the temperature and humidity using temperature and humidity sensor DHT11, its precision is high, and the DHT11 is directly output digital signal, can be directly connected with the single-chip microcomputer. Through the NRF2401 to transmit signals, it can reduce the trouble of wiring. The display part is using LCD1602 to display the temperature and humidity. The core of this system is AT89S52, the measured sensor data received and processed, and then perform various operations. The system of high intelligence, high reliability, the system is stable, and the higher price, has great market prospect.

大棚温湿度采集控制系统摘要本设计为基于单片机的温湿度检测控制系统，采用模块化、层次化设计。

用新型的智能温湿度传感器DHT11，主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器显示所测温度和湿度值，控制部分采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备控制温湿度的高低。

本系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。

关键词：温湿度；DHT11；单片机；STC89C52；检测Greenhouse Temperature and Humidity ControlSystem of CollectionABSTRACTThe design for the MCU-based temperature and humidity testing system, Using a modular, hierarchical design. The utility model intelligent temperature and humidity sensor DHT11, the main achievement of the temperature, humidity measurement, the temperature and humidity signals through the sensor signal acquisition and conversion into a digital signal, using MCU STC89C52 data analysis and processing, is provided for displaying signal, display part adopts the character LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity value. This system has the advantages of simple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision, and has a certain practical value.Key words：The temperature and humidity；DHT11；MCU；STC89C52；detection目录1 绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2需求分析 (1)2 总体设计 (2)2.1控制系统 (2)2.2测量部分 (6)2.3显示部分 (9)2.4控制部分 (12)3 系统设计 (13)3.1硬件设计 (13)3.2软件设计 (14)4 总结与展望 (16)参考文献 (18)附录一：设计实物图 (19)附录二：程序 (21)致谢 (38)大棚温湿度采集控制系统1绪论1.1选题背景植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计1. 引言农业大棚是人们用来保护植物生长的温室，温度和湿度是影响果蔬生长的两个重要因素。

农民需要经常监测棚内的温湿度情况，以调节大棚内的气候。

然而，如果手动监测温湿度，会浪费大量时间和人力。

期望开发一种便于使用的温湿度监测系统，随时监测大棚内的气候，为农民提供帮助。

2. 系统设计2.1 系统基于单片机的农业大棚温湿度监测系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏和Wi-Fi模块组成。

传感器采集棚内的温度和湿度数据，单片机通过分析采集到的数据并控制LCD显示屏显示温湿度值，同时通过Wi-Fi模块将采集到的数据上传到云端进行存储和分析。

使用者可通过手机App随时查看大棚内的温湿度情况，为调节大棚内的气候提供有力支持。

2.2 硬件设计2.2.1 传感器传感器采用DHT11模块，作为本系统的温度和湿度传感器。

该模块具有数字输出功能，可以方便地和单片机通信。

传感器将温度和湿度数据以数字化形式传输给单片机，实现了实时数据采集。

2.2.2 单片机单片机采用STM32F103C8T6单片机，该单片机高速、稳定、安全，符合开发需求。

单片机配有16KB的SRAM和64KB的闪存，不仅可以实现温湿度数据采集，还可以同时控制LCD显示屏和Wi-Fi模块，实现监测系统的完整功能。

2.2.3 LCD显示屏LCD显示屏采用1602A模块，使用IIC接口连接到板子上。

单片机读取传感器采集到的温湿度数据并将其转换为字符串后，将其传输到LCD显示屏上显示，以便使用者方便了解实时温湿度数据。

2.2.4 Wi-Fi模块Wi-Fi模块采用ESP8266模块，该模块内置TCP/IP协议栈，支持AT指令集，可以连接到互联网，并实现Wi-Fi通信功能。

通过Wi-Fi模块，单片机可以将采集的数据上传到云端，进行更加智能的分析与处理。

2.3 软件设计2.3.1 传感器数据采集将DHT11模块与单片机相连接，单片机通过读取DHT11模块提供的数字信号，实现对温度和湿度数据的采集。

基于单片机的农业大棚温湿度检测与远程多主机控制系统设计摘要：本文主要介绍了一种基于单片机的农业大棚温湿度检测与远程多主机控制系统设计，该系统利用温湿度传感器、LCD液晶显示屏、继电器模块等模块对大棚内环境进行实时监测，并通过串口与PC机通信，实现了多主机远程控制。

通过实验验证，该系统具备较高的稳定性和可靠性，对于农业大棚的环境监测与控制有较好的应用价值。

关键词：单片机；大棚；温湿度检测；远程控制Abstract:This paper introduces a design of agricultural greenhouse temperature and humidity detection and remote multi-host control system based on single-chip microcomputer. The system uses temperature and humidity sensors, LCD display, relay module and other modules to monitor the indoor environment of the greenhouse in real time, and communicates with the PC through the serial port to achieve remote control with multiple hosts. Through experiments, the system has high stability and reliability, and has good practical value for the environmental monitoring and control of agricultural greenhouses.Keywords: single chip microcomputer; greenhouse; temperature and humidity detection; remote control1.引言目前，随着农业产业化进程的不断加快，农村地区的设施农业越来越广泛，而温室建筑作为农业生产的主要手段之一，温室环境监测对农业生产起着至关重要的作用。

基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统_毕业设计精品毕业设计基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统目录第1章绪论 (1)1.1系统的概述 (1)1.2系统的要求 (1)1.3系统的主要模块 (2)1.3.1 本系统的主要组成部分 (2)1.3.2 各部分的功能 (2)1.3.3 工作原理 (2)第2章设计的理论基础 (3)2.1AT89C52的工作原理 (3)2.1.1 CPU的结构 (3)2.1.2 CPU的结构I/O口结构 (3)2.1.3 程序存储器 (3)2.1.4 定时器 (4)2.1.5 中断系统 (4)2.2单总线数字温度传感器DS18B20检测电路 (5)2.2.1 DS18B20简单介绍 (5)2.2.2 DS18B20 的性能特点 (5)2.2.3 DS18B20的测温原理 (6)2.3LCD1602液晶显示器 (6)2.3.1 LCD1602简介 (6)2.3.2 1602LCD的指令说明及时序 (7)2.4直流马达 (9)2.4.1 马达工作的原理 (9)2.4.2 马达的基本构造 (9)2.5蜂鸣器 (9)第3章系统的硬件组成电路设计 (11)3.1系统总硬件设计 (11)3.2时钟电路 (11)3.3AT89C52的复位电路 (12)3.4单总线数字温度传感器DS18B20检测电路 (12)3.5LCD1602显示模块 (13)3.6驱动电路 (13)3.7报警电路 (14)第4章系统软件的设计 (15)4.1主程序设计 (15)4.2温度检测 (16)4.2.1读取温度设计 (16)4.2.2 温度数据处理设计 (17)4.3液晶显示器LCM1602 (19)4.3.1 LCM1602初始化 (19)4.4马达的控制 (20)4.5报警器的启动 (21)第5章总结与展望 (22)5.1总结 (22)5.2展望 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录A (25)附录B (30)附录C：实物照片 (33)基于单片机AT89C52的大棚温度控制系统摘要蔬菜的生长与温度息息相关，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度控制。

单片机温室大棚温湿度控制系统设计成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）论文题目：基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计教学点：重庆科创职业学院指导老师：孙庆玲职称：讲师学生姓名：李志明学号：10124412017专业：机电一体化成都电子机械高等专科学校成教院制2012 年 3 月 1 日成都电子机械高等专科学校成教院毕业设计（论文）任务书题目：基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计任务与要求：本设计是基于单片机温室大棚温湿度控制系统设计，它是以单片机STC89C52为设计基础，应用在温室大棚里，从而简化了人工在温室中的复杂操作和人工测试带来的不足。

时间： 2011 年12 月 15 日至2012 年 3 月 15 日共 12 周教学点：重庆科创职业学院学生姓名：李志明学号：10124412017专业：机电一体化指导单位或教研室：重庆科创职业学院指导教师：孙庆玲职称：讲师成都电子机械高等专科学校成教院制毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。

摘要本课题设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，其中涉及到STC89C52单片机、DS-18B20数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及LCD1602显示器等元件，从而实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。

该系统运行可靠，成本低。

系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。

促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。

关键词:STC89C52单片机、数字温度传感器、ULN-2003A、自动控制、自动检测AbstractSubject design temperature and humidity alarm circuit the M4QA045 motor drive circuit, heater drive circuit, which involves to STC89C52 single-chip, the DS-18B20 digital temperature sensor, relay and M4QA045 of motor, the ULN-2003A chip, humidity resistance, and LCD1602 monitors and other components, in order to achieve the greenhouse temperature and humidity control and alarm systems, to solve the greenhouse temperature and humidity of the manual control testing error, and time-consuming and low efficiency. The system is reliable and low cost. System through the collection, greenhouse temperature and humidity parameters and get the parameters to automatically adjust the temperature and humidity, to the purpose of the automatic control of the greenhouse. Promote the growth of crops, thereby increasing the yield of the greenhouse, and bring good economic and social benefits.Keywords: STC89C52, microcontroller, digital temperature sensor in DS-18B20, the ULN-2003A chip, greenhouse, automatic control, automatic detection目录第一章绪论 0第一节选题背景 0第二节选题意义 (1)第二章系统硬件电路的设计 (2)第一节系统硬件构成及其测控原理 (2)一、系统硬件电路整体框架图 (2)二、系统整体电路图 (3)三、系统工作原理 (3)第二节单片机的选择 (4)一、单片机概述 (4)二、STC89C52单片机的引脚说明 (5)三、STC89C52单片机最小系统 (8)第三节温湿度报警系统 (9)一、IDS18B20简介 (9)二、DS18B20的性能特点 (9)三、温度调节模块设计 (11)四、湿度调节模块设计 (13)第三章温室大棚控制系统软件设计 (14)第一节K EIL C51软件系统 (14)一、系统概述 (14)二.、Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 (14)三、使用独立的Keil仿真器时，注意事项 (15)四、Keil C51单片机软件基本操作步骤 (15)第二节温室大棚控制系统程序设计 (17)一、整体系统框架图 (17)二、LCD1602显示模块程序设计 (18)三、PWM程序设计 (19)第四章调试中遇到的问题 (21)结论 (22)谢辞 (23)参考文献 (24)第一章绪论第一节选题背景在人类的生活环境中，温湿度扮演着极其重要的角色。

基于单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计摘要随着现代农业的快速发展，科学技术水平的日益提高，我国农业正从传统农业向优质、高效和高产的现代化农业不断迈进。

温室大棚培养农作物可以有效地降低农作物对环境气候变化的影响，使得农业生产达到了高效、高产的目的。

由于温室大棚对环境的温度和湿度要求比较严格，需要通过温湿度检测报警系统对环境进行实时的检测，因此本课题基于单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计具有一定的意义和价值。

本设计是由STC89C52单片机、DHT11温湿度传感器、LCD1602显示器等外围器件组成的温湿度检测报警系统，可以采集当前环境的温湿度，并在LCD1602显示器上实时显示，由于不同农作物在不同季节有最适合其生长的环境温湿度，本系统可以通过键盘设定农作物成长的最适温度和湿度，并将数值存储在单片机中，若测量温度和设定最适温度差大于10℃或测量湿度和设定最适湿度差大于20℃，蜂鸣器就会立即报警。

由于本系统具有易操作、较稳定和实时性等特点，因此在实际生活中具有一定的实用性。

关键词单片机；温湿度传感器；LCD显示AbstractWith the rapid development of modern agriculture, the level of science and technologyis increasing day by day, our country agriculture is from traditional agriculture to high-quality, high efficiency, high yield and stride forward the modernization of agriculture. Greenhouse cultivation of crops can effectively reduce the crops on the environment the effects of climate change, has achieved the purpose of high efficiency, high yield of agricultural production. Because the greenhouses are strict to the environment temperature and humidity, need through the temperature and humidity detection alarm system to real-time detection of environment, so this topic is based on single chip microcomputer the greenhouse temperature and humidity detection alarm system design has a certain meaning and value.The design of temperature and humidity detection consists of STC89C52 microcontroller, DHT11 temperature and humidity sensor, LCD1602 display and other peripheral devices and alarm system, can collect the temperature and humidity of the current environment, and on the LCD1602 display real-time display, due to different crops in different seasons with the most suitable to the growth of environmental temperature and humidity, this system can through the button to set the crops the optimum temperature and humidity, and the value stored in the microcontroller, if the measured temperature and set the optimal temperature difference is greater than 10 degrees or the humidity measuring and setting the optimum humidity difference is greater than 20 degrees, the buzzer will alarm immediately. Because the system has the characteristics of easy operation, stability and real-time, so it has a certain practicality in real life.Key words Single chip microcomputer Temperature and humidity sensorLCD display目录摘要IAbstract II第1章绪论 11.1 选题背景 11.2 研究意义 11.3 系统设计内容和要求 1第2章系统总体设计 22.1 系统总体设计方案 22.2 系统的工作原理 22.3 系统方案的选择与分析 32.3.1 单片机的选择 32.3.2 显示器的选择 32.3.3 传感器的选择 4第3章系统硬件设计 53.1 单片机最小系统模块 53.1.1 STC89C52单片机的介绍 53.1.2 时钟电路 73.1.3 复位电路 73.2 LCD显示模块83.3 温湿度传感器模块93.4 键盘模块113.5 蜂鸣器报警模块123.6 串口通信模块133.7 电源模块14第4章系统软件设计164.1 系统主程序设计164.2 系统子程序设计174.2.1 传感器模块子程序设计 174.2.2 显示模块子程序设计184.2.3 键盘模块子程序设计19第5章系统调试和运行结果 215.1 系统的调试215.2 系统的运行结果21结论23参考文献24致谢25附录26第1章绪论1.1 选题背景随着科学与技术的飞速发展，人们越来越注重自己的生活质量，尤其在饮食健康方面，希望可以在不同的季节都能吃到营养丰富的各类果蔬，因此近几年来温室大棚在农业生产中越来越普及，给人们的生产生活带来了很大的帮助。

基于单片机的农业大棚温湿度检测系统设计开题报告课题性质：应用基础型课题来源：随着时代的发展，农业技术的创新，对农业的发展要求也越来越高，比如农业大棚，如果能够准确的控制大棚的温度和湿度，从而提高温室使用率，对农业的发展也有很大的促进作用。

在当前的发展阶段，我国的温室种植技术已经得到了广泛的应用，相关的资料显示，温室的种植面积还在增加，而温室的种植技术最大的作用就是让各种作物的生长更加健康，所以温度和湿度的控制就显得尤为关键。

传统的温度和湿度控制工作，都是在温室里面进行的。

通过悬挂温度表和湿度仪来检测室内的温度和湿度，如果温度过高，就要进行喷洒降温，如果湿度过高，则要进行通风降低湿度。

这些过程基本全靠人工操作，耗费了很多的时间和精力以及大人力、物力等。

传统温度测量计如下图所示：图1-1传统温度测量计为了解决这些问题，开发设计合理高性能的控制系统是设计的关键。

首先我们采用最为先进的科学智能的监测系统，可对室内的环境做进一步的检测，通过这样的方式我们可实时了解温湿度值及更好的分析数值变化。

其次可以采用更智能科学的方式对室内的温度和湿度进行远程监控，以便及时发现并处理问题。

本设计根据联系农户的需求及承受能力，设计一种满足自动化，便于操作的温湿度控制系统。

主要控制器采用STM32单片机作为主控制器，采用传感器技术。

单片机由上、下两个机位组成，对信息进行处理.所述执行机构包括加湿装置、通风装置，温度装置等。

自主的控制温室大棚内的各项参数及变化，形成一个自动控制体系。

它们不仅成本低、可控性强、易与扩展设计的特点并且普遍适用于农业工业多方面发展中，有效推动市场发展。

课题简介：随着农业事业和温室智能控制的迅猛发展，温室的自动化控制逐渐成为农业从事者的急切需求，对温室农作物的优质生产、高效性生产有着重大的现实意义。

针对我国温室自动控制系统自动化程度低、不具有普及性的发展现状，为提高温湿度控制的精确性和稳定性，运用单片机和传感器等技术，设计一套对温室的温湿度进行测控的较为实用的温室自动控制系统。

基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计一、本文概述随着现代农业技术的快速发展，温室大棚作为农业现代化的重要标志之一，已经成为提高农业生产效率、实现优质高效农业生产的重要途径。

温湿度作为影响植物生长的重要因素，对其进行有效控制对温室大棚内植物的生长具有至关重要的意义。

传统的温室大棚温湿度控制主要依赖人工经验和手工操作，这种方法不仅效率低下，而且很难实现对温湿度的精确控制。

基于单片机的温室大棚温湿度控制系统的设计研究成为了当前的研究热点。

本文旨在设计并实现一种基于单片机的温室大棚温湿度控制系统，通过自动采集和分析温室大棚内的温湿度数据，实现对温室大棚温湿度的精确控制。

本文首先介绍了温室大棚温湿度控制的重要性和现状，然后详细阐述了基于单片机的温室大棚温湿度控制系统的总体设计方案，包括硬件设计和软件设计。

接着，本文详细介绍了系统的主要功能模块，包括温湿度数据采集模块、数据处理与分析模块、控制执行模块等。

本文对所设计的系统进行了实验验证，并对实验结果进行了分析和讨论。

本文的研究不仅有助于实现对温室大棚温湿度的精确控制，提高农业生产效率，同时也为农业现代化的实现提供了新的技术支持。

希望本文的研究能够为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和借鉴。

二、系统总体设计在《基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计》的项目中，系统的总体设计是确保整个控制系统能够稳定运行并实现预期功能的关键环节。

总体设计主要涉及到硬件和软件两个方面。

硬件设计方面，首先需要选择合适的单片机作为核心控制器。

考虑到系统的实时性、稳定性和成本等因素，我们选择了性价比较高的STC89C52单片机。

该单片机具有高速、低功耗、易于编程等优点，非常适合用于温室大棚的温湿度控制。

除了单片机外，还需要设计外围电路，包括温湿度传感器的选择、信号调理电路、显示电路、报警电路以及执行机构控制电路等。

我们将选用DHT11温湿度传感器来实时监测大棚内的温湿度，通过信号调理电路将传感器输出的模拟信号转换为单片机能够识别的数字信号。

基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步，农业生产的自动化和智能化已成为推动农业现代化的重要手段。

在这一背景下，单片机与PLC（可编程逻辑控制器）技术的应用逐渐凸显出其在农业大棚环境控制中的优势。

本文旨在探讨基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的设计，通过对系统的硬件和软件部分的详细分析，旨在为读者提供一种高效、稳定且易于实现的农业大棚环境控制方案。

本文首先介绍了农业大棚温湿度控制的重要性，以及传统控制方法存在的问题。

接着，详细阐述了单片机与PLC在农业大棚温湿度控制中的工作原理和应用优势。

随后，文章将重点介绍系统的设计过程，包括硬件选择、电路设计、软件编程以及系统调试等方面。

在硬件选择方面，我们将介绍适合农业大棚环境控制的单片机和PLC型号，以及相关的传感器和执行器选择原则。

在软件编程方面，我们将提供基于C语言和梯形图的编程示例，并解释如何通过编程实现对大棚温湿度的精确控制。

文章将对系统的调试过程进行说明，包括硬件连接、软件调试以及系统性能测试等内容。

通过本文的研究，读者可以深入了解基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的设计过程，掌握相关硬件和软件技术，为实际应用提供有力支持。

本文的研究成果对于推动农业生产的自动化和智能化，提高农业生产效率和质量具有重要意义。

二、系统总体设计在农业大棚温湿度控制系统中，单片机与PLC各自发挥着不可或缺的作用。

单片机以其低成本、低功耗、易编程的特性，负责现场数据的采集与处理，而PLC则以其强大的控制逻辑、稳定的运行性能，负责整体系统的管理与控制。

单片机部分主要负责采集大棚内的温湿度数据，并将这些数据实时传输给PLC进行处理。

我们选用具有AD转换功能的单片机，可以直接将温湿度传感器的模拟信号转换为数字信号，便于数据的处理与传输。

同时，单片机还需具备与PLC通信的功能，如使用RS485或RS232等通信协议，确保数据的准确传输。

有了比较精确的延时保证，就可以对DS18B20进行初始化、数据写、数据读。根据时序图，不难写出相应的函数。
3．2 湿度传感器HM1500LF
湿度传感器HM1500LF是法国Humirel公司生产的一种低价位的线性电压输出湿度传感器，HM1500LF的测湿元件选用湿敏电容，利用电容量与相对湿度的函数关系即可测量湿度。DS2450是美国Dallas公司最新推出的一种符合单总线协议的可组网集成A／D芯片，四个湿度传感器分别接到一片DS2450的四个模拟电压输入通道A，B，C，D上，电路采用+5 V电源供电，必须在上电完毕后向地址1CH写入40H，使模拟电路永久地保持在工作状态。利用该电路湿度检测信号在测量现场就被直接转换为数字信号，因此HM1500LF和DS2450组合在一起，就构成一个单总线数字湿度传感器模块。
上位机即PC机使用DELPHI软件编写的一个数据库管理系统，可直接设置温度的上下限值和读取下位机的数据，并对下位机内的控制设备进行操作，调节大棚内温湿度状态。形成作物生长的走势图，从而通过生长走势图得出适合各种作物生长的最佳环境参数条件，为今后的温室种植提供参考。
上下位机之间通过符合串行总线RS 232标准的通信通道以事先约定的协议进行通信。系统原理图。
4．3 LCD液晶显示子程序模块
液晶的使用首先要复位，其分为内部RESET电路复位和5所示的条件才能复位，否则只能用程序进行复位。
4．4 串口通信子程序
单片机和通用微机进行通信时，首先要设置串行口的波特率为9 600 b／s，1位停止位，无奇偶校验。串口通信程序可以采用查询和中断的方式，由于单片机发送子程序的查询和中断方式的资源占用是一样的，故发送采用查询，接收子程序采用中断。
4．2 DS18B20的子程序模块

基于单片机的温室大棚温湿度采集系统设计文献综述概述说明1. 引言1.1 概述温室大棚是一种特殊的农业设施，其内部环境可以被有效地控制和调节，以满足植物生长所需的光照、温度和湿度等条件。

温室大棚技术在现代农业中得到广泛应用，并且随着科技的发展，智能化的温室大棚逐渐受到关注。

温度和湿度是温室大棚内部最关键的环境指标之一，对于植物生长、病虫害防治、育苗等方面都有重要影响。

因此，采集和监测温湿度数据对于实现温室大棚的智能化管理至关重要。

本文主要针对基于单片机的温室大棚温湿度采集系统进行设计并展开综述。

通过对当前相关文献的调研和分析，介绍了该系统的原理与设计要点，并详细说明了单片机在温湿度数据采集中的应用。

同时，还实施了系统并进行了测试结果分析与讨论。

最后，在结论与展望部分总结了该系统的优点与不足，并对未来的发展前景进行了展望。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分的主要内容如下：第一部分是引言，主要介绍了温室大棚及其环境参数的重要性，并简要阐述了本文的研究目的和结构。

第二部分是温室大棚温湿度采集系统设计，包括温室大棚概述、温湿度采集系统原理和设计要点等内容。

第三部分是单片机在温湿度采集中的应用，主要包括单片机基础知识介绍、温湿度传感器与单片机连接方式以及数据采集与处理方法等方面的内容。

第四部分是系统实施与测试结果分析，通过详细描述硬件搭建和程序编写步骤，并介绍测试环境和方法论，最后进行测试结果的分析和讨论。

第五部分是结论与展望，在该部分中总结了系统的结果和意义，并提出了改进方向和未来发展前景。

1.3 目的本文旨在设计一种基于单片机的温室大棚温湿度采集系统，并通过对相关文献进行综述，全面了解与分析该系统的原理、设计要点以及单片机在温湿度采集中的应用情况。

同时，通过实施系统并进行测试结果的分析与讨论，总结系统的优缺点，并展望未来在温室大棚温湿度采集方面的发展前景。

通过本文的研究和综述，旨在为温室大棚智能化管理提供一定的参考和借鉴依据。

高等教育自学考试本科毕业论文基于单片机大棚温湿度监控系统设计考生姓名：王虎山准考证号：011814205176 专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院指导教师：蒋祥龙职称：讲师重庆科技学院二O一七年五月十日高等教育自学考试本科毕业论文基于单片机大棚温湿度监控系统设计考生姓名：王虎山准考证号： 011814205176专业层次：本科指导教师：蒋祥龙院（系）：机械与动力工程学院重庆科技学院二O一七年五月十日摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统来检测大棚温湿度。

单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机，由于它强大的功能和低价位，因此在很多领域都能运用到它。

DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器，传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC测温元件，该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点，其设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等5部分，其中由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成系统显示模块；测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成；用户根据需要预先输入预设值，当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时，发出报警信号（蜂鸣器蜂鸣），启动相应控制。

软件部分包括了主程序，显示子程序，测温湿度子程序。

关键词：AT89S51DHT1温湿度传感器AbstractMicrocontroller AT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, so it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor contains a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantage,such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors,display module, alarm and control equipment. The 1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send the alarm signal (buzzer will beep), and start the corresponding control.The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Keywords:AT89S51DHT11Temperature and humiditymeasurementTemperature and humidity control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计内容 (1)1.3设计目的及意义 (1)1.4国内外发展现状 (2)第2章设计任务分析及方案论证 (3)2.1设计过程及其工艺要求设计 (3)2.2设计总体方案及其论证 (3)第3章系统的硬件设计 (5)3.1主控制电路和测温时控制电路 (5)3.1.1测量部分温湿度传感器 (6)3.1.2电气特性 (8)3.1.3引脚说明 (8)3.1.4封装信息 (9)3.2主要模块的电路 (9)3.2.1系统的蜂鸣器电路 (9)3.2.2晶振电路 (10)3.2.3温湿度设置（按键）电路 (11)3.2.4显示电路 (11)3.2.5传感器电路 (12)3.2.6复位电路 (12)3.3硬件实施控制 (13)3.4设备运行 (13)3.5控制设备： (14)第4章系统软件设计 (15)4.1系统流程图 (15)4.2按键流程图 (16)4.3 Protues运行结果 (17)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)论文原创性声明 (21)附录一:程序 (22)第1章绪论1.1设计背景植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的环境中的温度和湿度。