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基于单片机的蔬菜大棚控制系统设计引言伴随着科学技术的迅速发展，我国农业也逐渐地从传统农业向高产、优质、高效为目的的现代化农业转变。
而作为家乡的蔬菜大棚，自然也离不开现代化的科学技术。
通过国内外大量的科学实验和生产的实践证明，环境的控制对蔬菜生产起到非常重要的作用。
只有在适宜的生长环境下蔬菜才能充分发挥其高产潜力。
对于蔬菜大棚内环境的控制主要是对环境温度、湿度和土壤水分等进行测量和控制。
为了更好地测量、控制湿度、湿度和土壤水分等影响蔬菜生长的因素，本文设计了以AT89C51单片机为控制器的智能测控系统，通过该系统可以对环境温度、湿度等观测值进行自动控制和适时监测，并利用声音和灯光进行越限报警及相应的处理。
1 系统功能该系统通过AT89C51单片机依次查询蔬菜大棚内各传感器的输出信号，然后再对输入信号进行相应处理后通过显示模块显示出来供菜农观测，与此同时，当显示值超出蔬菜正常生长所需要的环境指标时，系统将产生各种报警信号进行报警。
除此之外，还可以将单片机采集到的数据输入到PC机中，然后对输入数据进行一系列的分析、处理，从而找出各数据间的相互关系及变化趋势。
2 系统硬件组成该系统的硬件主要包括以下几个模块：AT89C51主控模块、各类传感器模块、A/D转换器、44780显示模块、电平转换器。
其中AT89C51单片机主要完成对外围硬件的控制以及一些运算功能，传感器完成信号的采样功能，A/D转换器主要完成模/数的转换，44780显示模块完成字符、数字的显示功能，电平转换器将单片机采集到的数据转换成RS232电平向上位机传输。
2.1 主控模块AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
毕业设计（论文）任务书专业班级自动化学生姓名Damon一、题目温室大棚小环境控制系统设计QQ：1043810875二、起止日期年月日至年月日三、主要任务与要求检测温室大棚内的各种环境变量，温度、湿度和光照强度。
通过键盘设定温湿度的变化范围，通过显示屏显示出当前的温湿度和所设定的范围。
具体如降温和升温调节，加湿和除湿调节，光照强度的调节。
指导教师职称学院领导签字（盖章）年月日毕业设计（论文）评阅人评语题目温室大棚小环境控制系统设计评阅人职称工作单位年月日毕业设计（论文）评定书题目温室大棚小环境控制系统设计指导教师职称年月日毕业设计（论文）答辩许可证答辩前向毕业设计答辩委员会（小组）提交了如下资料：1、设计（论文）说明共页2、图纸共张3、指导教师意见共页4、评阅人意见共页经审查，自动化专业* 班Damon 同学所提交的毕业设计（论文），符合学校本科生毕业设计（论文）的相关规定，达到毕业设计（论文）任务书的要求，根据学校教学管理的有关规定，同意参加毕业设计（论文）答辩。
指导教师签字（盖章）年月日根据审查，准予参加答辩。
答辩委员会主席（组长）签字（盖章）年月日毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议********** 学院自动化专业* 班Damon同学的毕业设计（论文）于2016 年* 月* 日进行了答辩。
根据学生所提供的毕业设计（论文）材料、指导教师和评阅人意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）做出如下决议。
一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩：三、答辩组组长签名：答辩组成员签名：答辩委员会主席：签字（盖章）年月日我国是一个传统的农业大国，农业发展在我国占了很大的比重。
随着人们的生活水平日渐提高，消费能力也逐步增强，对于各种反季节作物蔬菜的需求越来越旺盛。
但是，作物生长所需要的环境限制了人们的需求，而解决这一矛盾的方法就是温室大棚技术。
伴随着温室大棚的广泛应用，同时也出现了一些问题。
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。
基于C51单片机的大棚温度自动调控系统的设计【摘要】本系统是一个自动测温控温系统。
主要采用ATB9C51单片机，以及温度传感器DS18B20，将采集到的实时温度通过串口向单片机进行传输，对温度进行实时监测，并将通过键盘设定的适合大棚植物生长最佳的温度。
最后将测得的结果发送到数码管显示出来。
该系统对所测得的温度值进行分析，自动驱动相应的降温或加热设备，以达到对温度智能控制。
在实际运用中我们就能够免除温度过高或过低给我们带来的经济损失。
1.前言1.1、系统的运用和实际意义在随着农业现代化的发展，名贵蔬菜栽培工程因其涉及学科广、科技含量高、和人民生活关系密切，己越来越受到世界各国的重视。
这也为我国大型现代化温室的发展提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。
我国的现代化温室是在引进和自我开发并进的过程中发展起来的。
温室是植物栽培生产中必不可少的设施之一，不同种类名贵蔬菜对温度生长所需条件的要求也不尽相同，为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境，根据市场的供求关系，提早或延迟最佳食用期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。
温室环境自动化控制系统在大型现代化温室的利用，是设施栽培高新技术的体现。
随着现代科技的发展，电子计算机已用于控制温室环境。
控制系统由中央控制装置、终端控制设备、传感器等组成。
终端控制设备向中央控制装置输送检测信息，根据中央控制装置的指令输出控制信号，使电器机械设备执行动作，实现温室环境调节。
1.2 、系统设计任务及要求1.2.1、设计任务设计一个基于单片机可以自动监控、调控大棚内温度的智能系统。
设计后的温度检测系统，通过外部设备控制设置温度，并能直接显示出来设置温度和当前温度。
若温度没达到设定的温度，系统都能够自动的调节温度，当温度低于设定温度值时启动加热设备，当温度高于设定温度值时启动降温设备，使得菜棚可以控制有利于植物生长的最佳温度，实现智能恒温控制。
1.2.2、设计要求（1）通过按键可以任意设置大棚内的温度。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 研究背景智能温室大棚系统是利用先进的单片机技术和传感器技术来实现对温室环境的监测和控制的系统。
随着全球气候变暖和粮食供应压力的增加，智能温室大棚系统的研究和应用变得越来越重要。
当前，传统的农业生产方式已无法满足不断增长的粮食需求，而智能温室大棚系统的出现为农业生产带来了革命性的改变。
传统的温室大棚产品受限于人工操作和环境条件的限制，往往无法实时监测温室内外环境的变化，导致温室作物生长过程中出现问题。
设计并实现基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的意义。
通过引入单片机技术和传感器技术，智能温室大棚系统可以实现对温室内外环境参数的实时监测和控制，如温度、湿度、光照等。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和控制，为农业生产提供更便捷、高效、智能化的解决方案。
研究基于单片机的智能温室大棚系统具有重要的理论和实际意义。
1.2 研究目的研究目的是基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现。
通过研究，旨在利用现代科技手段提高温室大棚的自动化程度，提升温室作物的生产效率和质量。
具体目的包括：1. 设计一套智能温室大棚系统，实现温室环境监测、控制和调节功能，实现对作物生长环境的精细化管控；2. 研究温室大棚系统中的传感器和执行器的选择、布局及调试方法，确保系统的稳定性和可靠性；3. 开发相应的软件模块，实现对温室大棚的智能控制，包括自动化灌溉、通风、照明等功能；4. 测试系统的性能，评估系统在实际作物种植环境中的使用效果和稳定性；5. 为农业生产提供更加智能、高效的技术手段，推动农业现代化发展，提升粮食生产能力和质量。
1.3 研究意义智能温室大棚系统的研究意义主要体现在以下几个方面：智能温室大棚系统的设计与实现能够有效提高农作物的产量和质量。
通过智能温室大棚系统，我们可以实现精确的环境控制，包括温度、湿度、光照等参数的实时监测和调节，从而为作物提供更适宜的生长环境。
基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现1. 引言1.1 背景智能温室大棚系统是一种利用现代科技手段来监控和调控温室内环境的系统。
随着人们对食品安全和环境保护意识的提高，温室大棚种植逐渐成为现代农业的重要组成部分。
传统的温室大棚存在管理不便、资源浪费和生产效率低下等问题，因此迫切需要一种智能化的系统来解决这些问题。
传统温室大棚管理主要依靠人工操作，容易受到外界气候和人为因素的影响，使得温室内环境控制困难。
而智能温室大棚系统则通过使用各种传感器来监测温室内外环境数据，实时调控温度、湿度、光照等因素，从而提高生产效率和保障农作物的生长质量。
本研究旨在基于单片机技术设计并实现一套智能温室大棚系统，从而提升温室管理的效率和水平。
通过传感器采集数据、控制系统设计、通信系统设计、数据处理与管理等方面的研究，力求构建一套稳定可靠、智能化程度高的温室管理系统，为现代农业生产提供一种全新的解决方案。
【背景】1.2 研究意义智能温室大棚系统的设计与实现是当前农业领域的研究热点之一。
随着人口的不断增加和气候变化的影响，传统农业生产面临着诸多挑战，如病虫害防治困难、气象变化频繁等。
研究开发一种能够实现自动化、智能化管理的温室大棚系统具有重要的意义。
智能温室大棚系统能够实现对温度、湿度、光照等环境参数进行监测和控制，从而有效提高作物生长的质量和产量。
通过传感器实时采集数据，并利用单片机进行控制和决策，可以实现对温室环境的精准调控，提高作物的生长环境，减少能源消耗，提高生产效率。
这对于农业生产的可持续发展和粮食安全具有重要意义。
智能温室大棚系统还可以实现远程监控和管理，农民可以通过手机或电脑实时查看温室环境数据，及时调整相关参数，解决传统农业生产中人工管理不便、信息不对称等问题。
研究基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现具有重要的理论和实际意义，有助于推动农业现代化进程，提高农业生产的效益和质量。
1.3 研究目的研究目的旨在通过基于单片机的智能温室大棚系统设计与实现，实现对温室环境的监测和自动控制，从而提高农作物的生长效率和质量。
编号：毕业设计（论文）说明书题目：基于单片机的智能蔬菜大棚环境控制系统设计题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发蔬菜大棚作为我国现代化农业的主要组成部分，利用现代科学技术实现蔬菜大棚的自动化生产与管理，可解决传统的蔬菜大棚中存在检测精度不高、测控不及时等问题。
论文运用理论与实践相结合的方法，采用模块化的设计理念，研究了蔬菜大棚中温湿度以及光照强度等主要影响因子，设计了以STC89C51单片机为控制核心的蔬菜大棚环境控制系统。
通过DHT11温湿度传感器，以及由光敏电阻组成的光照强度检测模块，经单片机进行处理，将检测到的温度、湿度以及光照强度在LCD1602液晶显示屏显示出来。
设计以作物最适宜的温湿度范围作为控制方向，通过按键电路对温湿度上下限阈值进行调节。
采用继电器作为系统控制输出模块，对处理后的各个参数执行相应的操作，以实现对加湿器、除湿器、升温器以及降温器等大功率电器的控制。
由光敏电阻以及PCF8591模数转换芯片组成的光照强度检测模块，根据设定光照值的高低利用电机实现对卷帘开关的控制。
本文对系统的硬件以及软件进行了分析，利用Keil对程序进行编写，采用Proteus对系统进行了仿真，调试了检测、按键、显示以及控制等模块。
制作了电路实物。
经调试该系统实现了对温湿度以及光照强度的检测与控制功能。
在温湿度和光照强度超出阈值时均能做出相应控制。
文中提出了设计方案，通过对比分析，进行了可行性论证，给出了电路图以及相应的程序。
关键词：单片机；温湿度；光照强度；蔬菜大棚Vegetable greenhouses are the main components of China's modern agriculture. The use of modern science and technology to realize the automatic production and management of vegetable greenhouses can solve the problems of low detection accuracy and untimely measurement and control in traditional vegetable greenhouses.The thesis uses a combination of theory and practice, adopts a modular design concept, studies the main influence factors such as temperature, humidity and light intensity in vegetable greenhouses, and designs a vegetable greenhouse environment control system with STC89C51 MCU as the control core. Through the DHT11 temperature and humidity sensor, and the light intensity detection module composed of photoresistors, processed by the single chip microcomputer, the detected temperature, humidity and light intensity are displayed on the LCD1602 liquid crystal display. The design uses the most suitable temperature and humidity range of the crop as the control direction, and adjusts the upper and lower thresholds of temperature and humidity through the key circuit. Use relay as system control output module, and the corresponding operations are performed on the processed parameters to realize the control of high-power electrical appliances such as humidifiers, dehumidifiers, temperature increasers, and temperature reducers. The light intensity detection module composed of a photoresistor and a PCF8591 analog-to-digital conversion chip uses a motor to control the roller shutter switch according to the level of the set light value. This paper analyzes the hardware and software of the system, uses Keil software to write the program, uses Proteus software to simulate the system, and debugs the detection, key press, display, and control modules.Made the actual circuit.After debugging, the system has realized the detection and control functions of temperature, humidity and light intensity. Corresponding control can be made when temperature, humidity and light intensity exceed the threshold. The design scheme is put forward in the article, through comparative analysis, feasibility demonstration is carried out, and the circuit diagram and corresponding program are given.Key words：MCU;Temperature and humidity; Light intensity ;Vegetable greenhouse目录1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 主要研究内容 (2)2 系统方案对比分析 (3)2.1 总体设计方案 (3)2.2 单片机选择 (3)2.3 传感器选择 (4)3 硬件电路设计 (6)3.1 单片机概述 (6)3.1.1STC89C51简介 (6)3.1.2STC89C51引脚说明 (6)3.2 单片机最小系统 (7)3.3 温湿度、光强采集模块 (8)3.3.1温湿度采集模块 (8)3.3.2光照强度采集模块 (9)3.4 温湿度、光强控制模块 (10)3.4.1温湿度控制模块 (10)3.4.2光照强度控制模块 (11)3.5 液晶显示与按键模块 (11)3.5.1液晶显示模块 (11)3.5.2按键模块 (13)4 软件程序设计 (14)4.1 编程环境简介 (14)4.2 主程序设计 (14)I V4.2.1温湿度、光强检测程序设计 (15)4.2.2温湿度、光强控制程序设计 (16)4.3 显示程序设计 (17)4.4 软件仿真及分析 (18)5 系统实现与调试 (20)5.1 硬件电路制作 (20)5.2 系统调试及分析 (20)6 结论 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)1 引言1.1 研究背景及意义在科技进步的带动下，集成半导体技术也得到了飞速发展。
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统随着现代农业的发展，蔬菜大棚已成为农业生产的重要设施。
温度是蔬菜生长的重要环境因素之一，直接影响到蔬菜的产量和品质。
因此，设计一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统，对于提高蔬菜生产效率和品质具有重要意义。
本文将介绍一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统的设计思路、硬件选择、软件设计和实现过程。
单片机、蔬菜大棚、温度控制、传感器、继电器、软件设计、硬件选择蔬菜大棚温度控制的重要性不言而喻，适宜的温度能够促进蔬菜的生长，提高产量和品质。
传统的蔬菜大棚温度控制方式往往依赖于人工操作和经验，存在着一定的不准确性和滞后性。
而基于单片机的温度控制系统可以实现对大棚温度的实时监测和自动控制，具有简单、可靠、自动化等优点，能够有效提高蔬菜大棚的生产效率和品质。
基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统主要采用传感器采集大棚内的温度数据，通过单片机进行处理和判断，再通过继电器控制加热和降温设备的开关，实现对大棚温度的自动控制。
系统硬件主要包括传感器、单片机、继电器和加热、降温设备等。
传感器选择温湿度传感器，能够同时采集温度和湿度数据，便于对大棚环境进行全面监测。
单片机可选择常见的8051系列单片机，具有成本低、体积小、性能稳定等优点。
继电器选择固态继电器，具有快速、稳定、可靠等优点。
加热和降温设备可根据实际需要选择电暖器或制冷机等。
系统软件主要包括数据采集、处理、存储和输出控制等功能。
软件设计要实现以下功能：（1）实时采集大棚内的温度和湿度数据；（2）对采集到的数据进行处理和判断，根据设定的温度上下限自动控制继电器的开关，实现对加热和降温设备的控制；（3）将采集和处理后的数据存储到存储器中，以便于后续分析和故障排查；（4）提供可视化界面，方便用户实时查看大棚温度控制情况。
在实现过程中，首先需要根据硬件选择和系统需求进行软件架构设计，然后编写数据采集、处理、存储和输出控制等功能的程序代码。
在程序调试过程中，通过不断优化算法和修正错误，逐步完善系统功能。
