基于单片机的温室大棚环境参数监控系统答辩.ppt
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基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统一、本文概述随着科技的发展和现代化农业的需求增长,温室大棚环境参数的自动控制已成为提高农业生产效率、保证农产品质量的重要手段。
本文将介绍一种基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统,该系统能够实时监测并调控温室内的温度、湿度、光照等关键环境参数,以实现最优化的作物生长环境。
本文将首先概述系统的整体架构和工作原理,然后详细介绍各个组成部分的设计和实现,包括传感器选择、单片机编程、执行机构控制等。
还将讨论系统的优点、实际应用情况以及可能存在的问题和改进方向。
通过本文的阐述,旨在为相关领域的研究人员和从业者提供有益的参考,推动温室大棚环境参数自动控制系统的发展和应用。
二、单片机技术概述单片机,全称为单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。
单片机技术自20世纪70年代诞生以来,经历了从4位、8位、16位到32位等几大阶段的发展。
随着微处理器、半导体及超大规模集成电路技术的迅猛发展,单片机的技术也在不断进步。
目前,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
在温室大棚环境参数自动控制系统中,单片机作为核心控制单元,负责接收各种传感器采集的数据,并根据预设的控制算法对这些数据进行处理,从而控制温室内的环境参数,如温度、湿度、光照等。
单片机通过其强大的数据处理能力和灵活的I/O控制能力,实现了对温室环境的精确控制,提高了温室大棚的生产效率和产品品质。
单片机还具有高度的集成性和扩展性,可以通过添加不同的外设模块,实现对温室大棚内其他环境参数的监控和控制,如土壤湿度、二氧化碳浓度等。
基于单片机的温室大棚环境监控系统设计作者:吴波来源:《电脑知识与技术》2018年第24期摘要:针对目前温室大棚环境监控系统调节控制不集中、温湿度控制精度不足、自动化水平有限的问题。
系统采用AT89C51单片机以及AM2301温湿度傳感器构成下位机单元,在对温湿度数据实时采集的同时,通过RS-485通信接口将数据传输至PC机的人机交互系统界面进行集中式监控。
通过温湿度传感器准确地将温湿度参数测量出来,并将数据记录储存下来。
通过与预设的参数值进行对比,当检测到的温湿度参数超过预先设定的范围时,系统发出报警警报。
用户可以在上位机界面设置温度、湿度的上下限,系统自动将预设值写入AM2301温湿度传感器中,以此来达到监控的目的。
关键词:AT89C51单片机;数据采集;报警装置;AM2301传感器中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)24-0246-03Abstract: The current greenhouse environment monitoring system is not centralized,temperature and humidity control accuracy is insufficient, automation level is limited. The system adopts AT89C51 single chip computer and AM2301 temperature and humidity sensor to constitute the lower computer unit. While collecting the temperature and humidity data in real time, the data is transmitted to the interface of the man-machine interaction system of PC computer through RS-485 communication interface for centralized monitoring. The temperature and humidity parameters are accurately measured by the temperature and humidity sensor, and the data are recorded and stored. By comparing with the preset parameters, the system gives an alarm when the temperature and humidity parameters are higher than the preset range. The user can set the upper and lower limits of temperature and humidity in the upper computer interface, and the system automatically writes the preset value into the AM2301 temperature and humidity sensor to achieve the purpose of monitoring.Key words: AT89C51 single Chip Microcomputer; data acquisition; alarm device;AM2301 Sensor伴随着科技的发展,国内外的温湿度检测器件种类纷杂繁多,而且拥有比较宽泛的应用,再加上随着现代单片机和大规模集成电路技术快速崛起,随之产生了可行性比较高、稳定性高的单片机环境监控系统。
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统一、概述随着现代农业技术的快速发展,蔬菜大棚作为一种重要的农业生产设施,其智能化、自动化管理已成为提升农业生产效率、保障农产品质量的重要手段。
在蔬菜大棚的生产环境中,温度是一个至关重要的因素,直接影响到作物的生长速度和产量。
开发一套稳定可靠的蔬菜大棚温度控制系统显得尤为重要。
本文介绍了一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统。
该系统通过单片机作为核心控制器,结合传感器技术、控制算法和执行机构,实现对大棚内温度的实时监测和智能调控。
系统不仅具有硬件结构简单、成本低廉的优点,而且通过合理的控制策略,能够实现对大棚内温度的精确控制,为蔬菜生长提供最佳的环境条件。
该系统在实际应用中,可以有效提高蔬菜大棚的生产效率,降低能耗和人力成本,同时提高农产品的产量和质量,具有重要的实际应用价值和推广意义。
在接下来的章节中,我们将详细介绍该系统的硬件设计、软件编程、控制策略以及实际运行效果,以期为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
1. 介绍蔬菜大棚温度控制的重要性。
蔬菜大棚作为一种现代农业设施,通过调控生长环境,显著提高了蔬菜的产量和品质。
温度是影响蔬菜生长的关键因素之一。
适宜的温度不仅有助于蔬菜的正常生长,还能有效防止病虫害的发生,从而提高蔬菜的抗病能力和产量。
蔬菜大棚的温度控制具有极其重要的意义。
适宜的温度是蔬菜生长的基础。
不同种类的蔬菜对温度的要求各不相同,但总体来说,适宜的温度范围能够促进蔬菜的光合作用,加速营养物质的合成和转运,从而提高蔬菜的生长速度和产量。
同时,适当的温差还有利于提高蔬菜的抗逆性,增强其对极端天气的适应能力。
温度控制对于防止病虫害的发生至关重要。
高温或低温环境都可能导致蔬菜生长异常,进而引发各种病虫害。
通过精确控制大棚内的温度,可以有效降低病虫害的发生概率,减少农药的使用量,从而保障蔬菜的品质和安全。
温度控制还能提高蔬菜大棚的生产效益。
在适宜的温度条件下,蔬菜的生长周期缩短,产量增加,品质提升,这都将直接带来经济效益的提升。
摘要随着农业应用技术的发展,温室大棚已成为高效农业的一个重要组成部分。
因此对农业生产环境的一些重要参数进行检测与控制就显得十分必要,而这些重要参数包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等。
这些参数是改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对植物生长的影响。
本次毕业设计内容是基于单片机的温室大棚光照强度监控系统的设计,主要从硬件设计和软件设计两个方面着手。
硬件方面以单片机为主处理器,由光敏二极管采集光照强度送给A/D转换单元ADC0809,经过A/D转换后将信号传递给单片机进行处理,单片机会根据处理结果发出执行显示和是否启动控制电路的指令。
另外还有单片机的复位电路、X5045存储电路、为ADC0809提供时钟信号的分频电路以及由三极管和继电器组成的控制电路。
硬件电路的绘制采用计算机辅助设计来实现。
硬件电路的调试采用静态调试与动态调试相结合的方法实现。
软件方面主要包括主程序、中断采集程序、显示程序,按键处理程序、调节程序以及存储程序等。
通过主程序对各子程序进行调用来完成整体的功能,实现对温室大棚光照强度的监测和控制。
通过对温室大棚光照强度的实时监控,既避免了传统方法的弊端又能提高农作物的产量,从而带来更多的经济效益。
关键词:监控系统;单片机; A/D转换器;显示器;光照传感器AbstractWith the development of application technology of agriculture, greenhouse efficient agriculture has become an important part. Therefore, the agricultural production environment some important parameters to detect and control it is very necessary, and these important parameters, including light, light intensity, humidity, carbon dioxide concentration. These parameters are changing the plant growth environment, to create the best conditions for plant growth, avoiding the outside world changing seasons and harsh climate on plant growth.The graduation design is a microcontroller-based greenhouse light intensity monitoring system design, mainly from the hardware design and software design two aspects. Hardware-based single-chip processor, the light intensity collected by the photodiode give A / D conversion unit ADC0809, after A / D conversion will be processed signal to the microcontroller, the microcontroller will be performed according to the results issued by the control display and whether to start circuit instruction. Another microcontroller reset circuit, X5045 memory circuit for providing a clock signal ADC0809 divider circuit and composedby the transistor and relay control circuit. Hardware circuit drawn using computer-aided design to achieve. Debug hardware circuit debugging using static and dynamic debugging of combining methods. Software includes the main program, interrupt collection procedures, display program, key processes, regulate procedures and storage procedures. Through the main program for each subroutine call to complete the overall function of light intensity to achieve the greenhouse monitoring and control.Greenhouse light intensity through real-time monitoring, both to avoid the drawbacks of traditional methods can increase crop yield and thus bring more economic benefits. [1]Key words:Monitoring System; AT89S52;ADC0809;Monitor; Light sensor目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 本次设计的目的与意义 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.4 主要研究内容 (3)第二章系统方案设计 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 传感器方案的选定 (4)2.2.1 光电式传感器简介 (4)2.2.2 传感器的性能比较 (4)2.2.3 传感器的选定 (5)2.3 总体设计方案 (5)2.4 方案执行注意事项 (6)第三章系统硬件电路的设计 (7)3.1 硬件设计过程 (7)3.2 总体设计构成 (8)3.3 基本电路设计 (9)3.3.1 单片机简介 (9)3.3.2 基本电路 (9)3.4 储存单元 (11)3.4.1 X5045功能应用 (11)3.4.2 储存单元电路 (11)3.5 键盘电路和显示电路部分 (12)3.6 检测电路部分 (12)3.7 A/D电路部分 (14)3.8 调节电路部分 (15)第四章软件设计 (17)4.1 主程序设计 (17)4.2 按键处理程序 (17)4.3 光照强度中断采集程序 (18)4.4 光照强度显示程序 (19)4.5 光照强度调节程序 (20)第五章整机调试 (21)5.1 硬件调试 (21)5.1.1 静态调试 (22)5.1.2 动态调试 (22)5.1.3 使用光敏二极管的注意事项 (22)5.1.4 硬件调试出现的问题 (23)5.2 软件调试 (23)第六章计算机辅助设计 (25)6.1 原理图设计 (25)6.2 PCB图设计 (26)6.3 keil软件简介 (26)致谢 (29)附件一元件列表 (30)附件二原理图 (31)第一章绪论1.1 研究背景信息技术已成为当今全球性的战略技术,作为各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件——传感器,已经成为各个应用领域,特别是自动检测,自动控制系统中不可缺少的核心部件。
目录1 绪论 (5)1.1 问题的提出 (5)1.2 课题的研究意义 (5)2 系统概述 (6)2.1 系统的功能要求 (6)2.2 系统的组成 (6)3 方案的比较和论证 (7)3.1 所采集信号的传输方式的选择 (7)3.2 模数转换的方案选择 (7)3.3 控制电路的方案选择 (8)4 单片机系统硬件设计 (8)4.1 单片机最小系统 (8)4.2 传感器信号采集电路 (10)4.3 A/D转换电路 (14)4.4 液晶显示电路 (15)4.5 继电器控制电路 (17)4.6 串口通信模块 (19)4.7 nRF905无线传输模块 (21)4.8 3.3V电源设计 (22)4.9 GSM手机模块 (22)5 单片机系统软件设计 (23)5.1 DS18B20温度采集子程序流程图 (24)5.1 nRF905无线模块收发流程图 (24)6 uPLC可编程逻辑控制器设计 (26)6.1 uPLC可编程逻辑控制器简介 (26)6.2 uPLC主要性能参数 (26)6.3 uPLC的运算功能 (27)6.4 uPLC梯形图语言 (27)7 Fameview组态软件设计 (29)7.1 Fameview组态软件简介 (29)7.2 Fameview组态特点 (30)7.3 Fameview组态性能指标 (30)7.4 Fameview组态软件设计步骤 (31)8TeamViewer远程控件设计 (36)8.1 TeamViewer简介 (36)8.2 建立TeamViewer远程连接 (37)9 系统调试 (40)9.1 硬件电路调试 (40)9.2 软件调试 (40)9.3 软硬件结合调试 (41)结论 (41)参考文献 (41)附录 (42)摘要:随着电子技术及其应用需求的发展,单片机技术在高集成度、高速度、低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
伴随着科学技术的发展和农业产业结构的调整,中国农业走上了现代化、设施化的道路。
• 6•内燃机与配件基于单片机的温室大棚智能监控系统设计Design of Greenhouse Intelligent Monitoring System Based on MCU王冬梅 WANG Dong-mei;路敬祎 LU Jing-yi(东北石油大学电气信息工程学院,大庆163318)(Academy of Electric Infor^nation Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318, China)摘要:针对温室大棚生产过程中,影响大棚生产的几个关健因素,设计了温室大棚智能监控系统。
本系统主要以单片机为核心,设计基于单片机实现了大棚内温、湿度及其光照量的自动检测、显示、阈值报警、智能化无线传输及启动继电器控制等多功能的温室 环境参数监测控制系统,且系统低成本、低功耗、便携易操作,农户可以轻松了解和控制自家大棚的温度、光照强度、土壤湿度等,从而 实现科学化种植以提高大棚产量,具有一定的实用价值。
Abstract:In view of several key factors that affect the production of greenhouse,the greenhouse intelligent monitoring system is designed.This system mainly uses MCU as the core design based on MCU to realize greenhouse temperature and humidity and illumination automatic detection,display,alarm threshold,intelligent wireless transmission and start relay control and other functions of the greenhouse environment monitoring and control system,low cost,low power consumption,easy operation and portable system,fa r^m e rs can easily understand and control their greenhouse temperature,illumination intensity and soil humidity,so as to realize the scientific planting to improve the greenhouse production,has a certain practical value.关键词:nRF24L01无线传输;GPRS;光照度;湿度Key words:nRF24L01 wireless transmission;GPRS;illumination;humidity〇引言在温室大棚生产中,先进的科学技术越来越重要,温作者简介:王冬梅(1977-)女,黑龙江大庆人,东北石油大学副教 授;路敬祎(1977-),男,黑龙江大庆人,东北石油大学副教授。