电子与信息工程系实验报告基于nimydaq的迷你温室设计_毕业论文

毕业设计说明书题目：温室温度控制系统的设计与实现学院：信息与通信学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：职称：副教授题目类型：实验研究工程设计软件开发2014 年 5 月 20 日摘要目前，温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。

在现代化农业生产中，加强对农业生产环境的温室参数进行检测和控制是温室管理的一个重要方面。

本系统以AT89C51单片机为控制核心，利用温度传感器DS18B20对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制，实现温室温度的自动控制。

本系统由单片机系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。

该系统可以通过按键设定温室的温度值，采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。

当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。

通过该系统，对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制，从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。

关键词：单片机；温度测量；温度控制AbstraetCurrently, the greenhouse has become an important part of efficient agriculture. In modern agricultural production, strengthen the agricultural production of greenhouse environment parameters to detect and control is an important aspect of greenhouse management.The system to AT89C51 control core temperature using the temperature sensor DS18B20 vegetable greenhouses in real-time acquisition and control, automatic temperature control greenhouse. The system consists of single-chip system module, temperature acquisition module, the heating module, cooling module, the buttons and the display module is composed of six parts. The system can be set through the key greenhouse temperature, collecting temperature and set temperature through the LED digital display. When the set temperature value greater than the acquisition of temperature when heated by the heater to reach the set value; contrary, the cooling fan is turned on to rapidly achieve the cooling effect.With this system, the temperature inside the greenhouse vegetable effective, reliable detection and control, in order to ensure the crop canopy temperature under optimum conditions for growth, improve quality and yield.Keywords: Single chip；Temperature control；temperature measurement目录引言 (6)1 课题目的及内容 (7)1.1 温室控制系统的发展概况 (7)1.2 课题的目的意义 (7)1.3 主要研究内容 (8)2 系统整体设计方案 (8)2.1 主要性能指标 (8)2.2 方案选择 (8)2.3 主要芯片的选择 (9)2.3.1 单片机的选择 (9)2.3.2 温度芯片的选择 (10)2.3.3 液晶显示器LCD1602 (11)2.3.4 光电耦合器 (12)2.4 整体设计框图 (13)3 硬件模块的设计实现 (14)3.1 整体电路结构 (14)3.2 系统控制模块 (15)3.3 温度采集模块 (16)3.4 加热模块 (20)3.5 降温模块 (21)3.6 信息显示模块 (22)3.7 按键模块 (23)3.8 稳压模块 (24)3.9 外接设备 (25)4 系统软件设计 (25)4.1 Keil 软件简介 (25)4.2 系统主程序流程 (26)4.3 温度采集模块程序 (28)4.4 LCD1602显示模块程序 (28)4.5 按键子程序 (29)5 系统测试 (30)5.1 测试环境与测试工具 (30)5.2 硬件测试工作 (31)5.3 不足与改进方案 (34)6 总结 (35)致谢 (36)参考文献： (37)附录 (38)引言温度是表征物体冷热程度的物理量。

毕业设计论文基于单片机的温室大棚自动控制系统【摘要】本系统由单片机STC89C52、温度检测电路、湿度检测电路、光照度检测电路、键盘扫描电路、时钟电路、传感器电路以及继电器控制电路等部分组成。

系统采用STC89C52单片机，功能强、功耗低、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等特点。

论文完成了以STC89C52单片机为核心对空气温度、土壤湿度、光照度进行数据的采集、处理、显示等系统的基本框图、工作原理和继电器控制的设计的阐述。

该系统对植物生长过程中的土壤湿度、环境温度、光照度进行了实时地、连续地检测、直观地显示并进行自动地控制。

克服了传统的人工测量方法不能进行连续测量的弊端，节省了工作量，并避免了人为的疏漏或错误造成的不必要的损失。

【关键词】单片机、湿敏传感器、数字温度传感器、光敏电阻、继电器控制。

目录1.绪论 (5)1.1选题背景 (5)1.2国内外的发展现状 (5)1.3课题内容、目的及思路 (5)1.4设计过程及工艺要求 (5)2.方案的比较和选择 (6)2.1湿度传感器的选择 (6)2.2温度传感器的选择 (7)2.3光照度传感器的选择 (8)3系统的总体设计 (9)3.1确定系统任务 (9)3.2系统的组成和工作原理 (9)3.3元件的特性 (12)3.3.1 STC89C52特点 (12)3.3.2AD0804特点 (13)4.电路设计 (13)4.1湿度测量电路 (13)4.2温度测量电路 (14)4.3光照度测量电路 (15)4.4数据显示电路 (15)4.5复位电路 (16)4.6键盘电路 (16)4.7继电器控制电路 (17)5.软件设计 (18)5.1主程序流程图 (18)5.2.参数测量子程序流程图 (20)5.3.键盘扫描子程序流程 (20)6.总结.................................................................................................................................. 错误！未定义书签。

智能温室实训报告总结经验与教训近年来，随着人工智能技术的不断发展，智能温室在农业生产中的应用越来越广泛。

为了探索智能温室在农业生产中的实际效果，我们进行了一次实训，通过搭建智能温室系统并进行相关测试，总结出了一些经验与教训。

我们需要明确智能温室的目标。

智能温室的设计初衷是为了提供一个良好的生长环境，使植物能够在适宜的条件下生长。

因此，在设计和搭建智能温室系统时，我们需要充分考虑温度、湿度、光照等因素，并通过传感器和控制器实现自动控制。

我们需要选择适合的传感器和控制器。

在实训中，我们选择了温度传感器、湿度传感器和光照传感器来监测温度、湿度和光照强度，并选择了相应的控制器来调节温度和湿度。

在选择传感器和控制器时，我们需要考虑其准确性、稳定性和可靠性，以确保系统的正常运行。

我们还需要注意数据的采集和处理。

在实训中，我们使用了单片机来采集传感器数据，并通过无线网络将数据传输到计算机上。

在处理数据时，我们需要注意数据的准确性和实时性，以便及时对温室环境进行调整。

在实训过程中，我们还发现了一些问题和困难。

首先，传感器的准确性可能会受到外部环境的影响，例如温度传感器可能会受到阳光直射而产生误差。

其次，控制器的响应速度可能会有一定的延迟，导致温室环境无法及时调整。

此外，系统的稳定性和可靠性也是一个重要的考量因素，需要通过长时间的测试和优化来确保系统的正常运行。

通过这次实训，我们总结出了一些经验和教训。

首先，我们需要在搭建智能温室系统之前进行充分的调研和规划，明确系统的目标和需求。

其次，我们需要选择合适的传感器和控制器，并进行实际测试和验证，以确保其准确性和可靠性。

另外，我们还需要注意数据的采集和处理，确保系统能够及时响应和调整。

最后，我们需要进行长时间的测试和优化，以确保系统的稳定性和可靠性。

智能温室的搭建和应用需要综合考虑多个因素，包括传感器的选择、控制器的设计、数据的采集和处理等。

通过这次实训，我们对智能温室的原理和应用有了更深入的了解，也积累了一定的经验和教训，相信在未来的农业生产中，智能温室将发挥越来越重要的作用。

优秀论文审核通过未经允许切勿外传基于单片机温室大棚温度控制设计摘要：本系统以AT89C51单片机为控制核心，利用温度传感器AD590对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制，实现温室温度的自动控制。

本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。

可以通过按键设定温室的温度值，采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。

当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。

通过该系统，对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制。

从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。

关键词：单片机、温室大棚、温度控制一、硬件设计（一）设计目标本系统要控制的对象为这样一个规模的温室。

温室结构的参数为：屋脊高5.2m，檐高3m，单跨度6.5m，长为20m，地面面积为130平方米。

要实现的目标是，使薄膜温室的温度保持在20℃——30℃之间，在这个区域内温度值是可设定的。

（二）设计思路系统原理框图如图1所示。

本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、WP型温室加热器、降温模块、按键以及显示模块六个部分组成。

通过按键设定温度值，设定的温度值和采集的温度值都可以通过LED数码管显示。

当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。

该系统对温度的控制范围在20℃——30℃，温度控制的误差小于等于0.5℃。

通过使用该系统，对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制,保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。

图1系统原理框图该系统分为六个模块，分别是单片机小系统模块、温度采集模块、显示模块、键盘扫描模块、加热模块和降温模块。

（三）基于AT89C51的单片机小系统本系统采用Atmel公司所生产的AT89C51单片机。

AT89C51单片机小系统如图2所示：图2 单片机小系统这个小系统由时钟脉冲和复位电路组成， AT89C51内部已具备振荡电路，只要在接地引脚上面的两个引脚（即19、18脚）连接简单的石英晶体即可。

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书温室大棚中温湿度测控系统的研究与设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：学号：指导教师：20 11 年 6月摘要随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温度控制成为一个难题。

目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、A /D及单片机等组成的传输系统。

这种温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。

本课题提出一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案，该方案是利用温度传感器将温室大棚内温度的变化，变换成电流的变化，其值由单片机处理，最后由单片机去控制数字显示器，显示温室大棚内的实际温度。

一旦该温度值超过我们预先设定的上、下限，单片机便启动报警系统进行报警，进而对大棚内温度进行控制。

这种设计方案能对多点的温度进行实时巡检，各检测单元能独立完成各自功能，同时能够根据主控机的指令对温度进行定时采集，测量结果不仅能在本地显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS一485总线及通信协议将采集的数据传送到计算机，进行进一步的存档、处理。

主控机负责控制指令的发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果(包括历史数据)进行整理、显示和存储。

该测控系统不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，系统稳定可靠、可维护性好.关键词：温、湿度测控，AT89S52单片机，PC机，RS-485通信AbstractWith the popularization of greenhouse technology, the amount of greenhouse is larger and larger. However, the temperature control of greenhouse is becoming a difficult Problem. Currently, the temperature control system of greenhouse is mostly using a transfers system which consists of analog temperature sensors，multiplexing analog switches，A/D conversion units and SCM. This kind of temperature collection System needs a lot of cables which is laid to make the signal of the sensor be sent to the collection card in the greenhouse. Thus the work of fixing and take- down is miscellaneous, and the cost is high.This Paper gives a greenhouse temperature control project which 15 based upon the SCM and digital monobus technology. In this project，the change of temperature in the greenhouse is transformed into the change of electric current and then into the change of voltage by using the temperature result is dealt with by SCM. At last the real time temperature in the greenhouse is displayed on the monitor under the control of SCM. Once the value of the temperature in the greenhouse exceeds the minimum and maximum which is preestablished，the SCM will give an alarm and auto control the temperature in the greenhouse. This Project can make real time patrol checking to the different nod’s temperature in the greenhouse, and every separate checking unit can finish its task independently. At the same time ，very separate checking unit can make timing collection according to the instruction from the main control，and the measure results can not only be displayed at home but also can be further Processed and be kept in the archives by using the SCM’s serial interface and RS-454 bus and communication Protocols. This temperature control system whose stabilization and maintainability is good doesn’t need any fixed network to support and is easily fixed.Key words: humiture measuring and controlling, AT89S52 MCU, PC, RS-485bus目录摘要 ............................................................................................................................. Abstract ............................................................................................................................ 目录 . (I)第一章引言 0选题背景 0现实状况及未来发展方向 (1)本设计的主要内容 (2)第二章温室大棚测控方案的设计 (4)系统方案的整体设计 (4)温度的测量和控制 (4)温度传感器的选择 (4)DS18B20的介绍 (5)温度测控电路图 (8)湿度的测量和控制 (8)湿度传感器的选择 (8)HS1101湿度传感器介绍 (9)湿度传感器测量电路 (11)单片机系统设计 (12)单片机选择 (12)AT89S52 简介 (13)AT89S52 基本电路 (15) (16)显示系统选择 (16)显示系统电路 (18)通信系统 (20)通信方式选择 (20)通信MAX485电路 (21)信号采集通道的选择 (22)采集通道选择 (22)CD4051介绍 (24)采集通道电路图 (25)其他外围接口电路 (26)电源系统电路 (26)报警系统电路 (27)继电器系统 (28)存储器系统 (29)开关系统 (29)第三章系统的软件设计 (31)主程序流程图 (31)温度程序流程图 (32)湿度程序流程图 (37)通信程序 (40)第四章总结 (44)参考文献 (46)致谢及声明 (47)附录 (48)第一章引言选题背景在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。

基于LabVIEW和ZigBee的温室大棚环境监控系统的设计伦志新【摘要】本系统应用LabVIEW软件和ZigBee技术设计了温室大棚环境参数监控系统。

系统以CC2530为控制核心，对传感器终端节点和协调器节点进行了软硬件设计；使用LabVIEW设计了上位机控制系统，其分为自动和手动两种控制模式，并实现了远程监控功能。

该系统通过现场测试，运行稳定，提高了环境参数控制精度，具有一定的推广性。

%The system using LabVIEW software and ZigBee technology to design the environment parameters in greenhouse monitoring system.The system uses CC2530 as the control core,the sensor terminal nodes and coordinator node for the design of the hardware and software;uses LabVIEW to design the computer control system,which is divided into two types of automatic and manual control mode,and realizes the function of remote monitoring.This system through the field test,stable operation,improve the environment parameter control precision,has certain promotion.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2014(000)024【总页数】3页(P1-2,7)【关键词】LabVIEW;ZigBee;无线传感器网络;监控系统【作者】伦志新【作者单位】唐山学院计算机中心，河北唐山，063009【正文语种】中文随着科技不断进步，我国农业发展正在朝着农业强国行列迈进。

系（院）专业班级学生姓名学号指导教师职称独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一二年六月毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。

（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一二年六月基于PLC的温室大棚摘要讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法，详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。

分布式的控制结构，使各子系统相对独立，管理与控制功能分开，易于实现群控化管理，提高了系统的可靠性，且易于扩展。

系统成本低廉，性能稳定，通用良好，符合中国国情，具有广泛的应用前景。

关键词：PLC；传感器；控制器；程序设计；温室大棚The Green House Design for PLCAbstractAutomation is the inevitable trend of development for the future, not only the work and life. The programmable controller is referred to as PLC, PLC reliability, environmental adaptability, versatile, easy to use, simple maintenance, PLC application is rapidly expanding. The early PLC, where the relay can be used. PLC today can almost be said to those who need to control the system will need to PLC. The design is to write the PLC program by setting greenhouse control, reduce labor, increase production efficiency, automate!Key words: PLC; sensors; controllers; program design目录第一章绪论1.1 课题背景 (4)1.2 课题研究的意义 (4)1.3 温室环境的主要特点 (4)1.4 课题的主要研究工作 (5)1.5 PLC的现状 (5)第二章基于PLC设计的整体方案2.1硬件整体设计方案 (6)2.2软件整体设计方案 (6)第三章系统设计3.1 设计的总体目标 (6)3.2 设计的控制原则 (7)3.3 设计的控制方案 (7)3.4 控制系统硬件组成 (7)3.4、1 PLC的选择 (8)3.4、2 PLC机型和容量的选择步骤与原则 (8)3.5 传感器的选择 (11)3.6 信息采集系统 (12)3.7 执行机构 (14)第四章软件部分4.1 梯形图4.2 指令表结论参考文献谢词第一章绪论前言智能温室系统是近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术，它是在普通日光温室的基础上，结合现代化计算机自控技术、智能传感器技术等高科技手段发展起来的。

温室⼤棚⾃动控制系统设计毕业论⽂温室⼤棚⾃动控制系统设计毕业论⽂⽬录第⼀章绪论 (1)1.1温室⼤棚⾃动控制技术发展的背景 (1)1.2温室⼤棚在国内外的发展概况 (1)1.3温室控制系统研究与开发的意义 (3)第⼆章设计⽅案 (4)2.1⽅案论述 (4)2.1.1系统设计任务 (4)2.2温室⼤棚⾃动控制系统设计⽅案 (5)2.2.1基于PLC为基础的温室⼤棚⾃动控制系统设计 (5)2.2.2基于单⽚机为基础的温室⼤棚⾃动控制系统设计 (6)第三章硬件设计 (8)3.1 PLC的简介 (9)3.1.1 PLC的概述 (9)3.1.2基本结构 (9)3.1.3⼯作原理 (10)3.1.4功能特点 (11)3.1.5选型规则 (12)3.1.6西门⼦S7-200 (15)3.2温度传感器 (16)3.2.1温度控制 (16)3.2.2 DS18B20的主要特性 (17)3.3湿度传感器 (17)3.3.1 湿度定义 (17)3.3.2湿度传感器的分类 (18)3.3.3 TRS-1 ⼟壤⽔分传感器 (19)3.4光照强度传感器 (20)3.4.1光照强度传感器的简介 (20)3.3.2 HA2003 光照传感器 (21)3.5⼆氧化碳浓度传感器 (22)3.5.1 ⼆氧化碳浓度传感器的⼯作原理 (23)3.5.2 GRG5H 型红外⼆氧化碳传感器 (24)3.6 EM 235模拟量输⼊模块 (25)3.7 温室⾃动控制系统的控制量与控制措施 (26)3.7.1 灌溉系统 (26)3.7.2 温度控制 (27)3.7.3 湿度控制 (27)3.7.4 光照强度控制 (27)3.7.5 ⼆氧化碳控制 (27)3.8硬件总体设计 (28)3.8.1 I/O分配表 (28)3.8.2硬件接线图 (28)第四章系统软件设计 (30)4.1 软件结构 (30)4.2温度控制软件设计 (30)4.2.1温度控制原理 (30)4.2.2温度控制流程图 (30)4.2.3温室温度控制梯形图 (32)4.3湿度控制软件设计 (34)4.3.1湿度控制原理 (34)4.3.2湿度控制流程图 (34)4.3.3温室湿度控制梯形图 (36)4.4光照强度控制软件设计 (38)4.4.1光照强度控制原理 (38)4.4.2光照强度控制流程图 (39)4.4.3温室光照强度软件控制流程图 (40)4.5⼆氧化碳浓度控制软件设计 (42)4.5.1⼆氧化碳浓度控制原理 (42)4.5.2⼆氧化碳浓度软件控制流程图 (43)4.5.3温室⼆氧化碳浓度控制流程图 (44)总结 (46)参考⽂献 (47)附录A 外⽂⽂献 (49)附录B中⽂翻译 (61)致谢 (71)第⼀章绪论1.1温室⼤棚⾃动控制技术发展的背景随着农业现代化的发展，设施园艺⼯程因其涉及学科⼴、科技含量⾼、与⼈民⽣活关系密切，已经越来越受到世界各国的重视。

基于PLC的智能温室控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化的发展，温室控制技术已成为现代农业科技的重要组成部分。

传统的温室控制方法往往依赖于人工操作和经验判断，无法实现精准、高效的环境调控，而基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能温室控制系统则能够实现对温室内部环境参数的实时监控和精确控制，从而提高温室作物的生长质量和产量。

本文旨在探讨基于PLC的智能温室控制系统的设计方法，包括系统的硬件和软件设计，以及实际应用中的性能测试和效果评估。

通过对该系统的研究，旨在为现代农业温室控制提供一种新的、更加智能化和高效的控制方案，为农业生产的可持续发展做出贡献。

二、智能温室控制系统的总体设计在设计基于PLC的智能温室控制系统时，我们首先需要对整个系统的总体架构进行明确规划。

本系统的设计目标是实现温室环境的自动化、智能化调控，以提高农作物的生长质量和产量。

智能温室控制系统由传感器网络、PLC控制器、执行机构和用户交互界面等部分组成。

传感器网络负责采集温室内的温度、湿度、光照、土壤养分等环境参数；PLC控制器作为核心，负责接收传感器数据，进行逻辑运算和决策，向执行机构发送控制指令；执行机构根据指令调节温室内的环境设备，如通风设备、灌溉设备、遮阳设备等；用户交互界面则提供人机交互功能，便于用户查看当前环境参数、历史数据以及手动控制温室设备。

考虑到温室控制系统的复杂性和实时性要求，我们选用性能稳定、编程灵活的PLC控制器。

具体选型时，我们综合考虑了控制器的处理速度、输入输出点数、通信接口以及扩展能力等因素，确保所选PLC 能够满足智能温室控制系统的需求。

传感器是获取温室环境参数的关键设备，我们选择了高精度、快速响应的传感器，以确保数据的准确性和实时性。

执行机构则是实现温室环境调控的重要手段，我们根据温室内的设备类型和调控需求，选择了相应的执行机构，如电动阀、电动窗帘等。

在智能温室控制系统中，各个组成部分之间需要进行高效的数据传输和通信。