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温室大棚控制系统

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吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计

目录

摘 要 ................................................................... I

ABSTRACT ............................................................................................................. II

第1章绪论 ............................................................. 1

1.1弓I言 .......................................................... 1

1.2设计目的 ........................................................ 1

1.3设计任务 ........................................................ 2

1.4设计要求 ........................................................ 2

第2章系统总体方案设计 ................................................. 3

2.1集散控制系统结构 ................................................ 3

2.2集散控制系统设计 ................................................ 3

第3章硬件选型与连接 ................................................... 5

3.1主控的选型与连接 ............................................... 5

3.2热风机的选型与连接 .............................................. 7

3.3遮阳帘的选型与连接 ............................................. 7

3.4温度传感器的选型与连接 .......................................... 8

3.5光照传感器的选型与连接 ......................................... 8

3.6光照传感器的选型与连接 ......................................... 9

3.7模拟量的选型与连接 ............................................. 9

第4章软件设计与运行 .................................................. 11

4.1光照控制软件设计 .............................................. 11

4.2 CO2浓度控制软件设计 ......................................... 11

4.3 PIC软件设计 .................................................. 13

第5章 调试与总结 ............................................... 20

5.1软件的调试 ..................................................... 20

5.2软件的总结 .................................................... 21

结论 .................................................................. 23

致谢 .................................................................. 24

参考文献 .............................................................. 25吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计

第I页 共n页

随着社会经济的快速增长，人民生活水平不断提高，资源短缺、环境恶化与 人口剧增的矛盾越来越突出。传统农业大棚生产中，主要依靠人力、畜力和各种 手工工具以及一些简单的机械动作，农业科技含量、装备水平相对滞后，浇水、 灯光、施肥等控制全凭经验、靠感觉，导致农业大棚生产率低下、产量增长缓慢， 从而阻碍了农业技术的进步以及生产工具的创新。 据此，特设计了智能化农业大

棚控制系统。

设计目标指在实现对农业大棚内的温度、适度、光照、二氧化碳浓度、土壤 酸碱度等环境进行智能化的采集，并通过 PC主机对大棚进行无人管理，达到节 省资源、提高效率的目的。

该智能农业大棚主要包括：智能通风控制、智能补光、智能灌溉、大棚空气 质量(C02)自动调整等组成部分。

关键词：智能；采集；管理吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计

第n页 共n页

ABSTRACT

With the rapid growth of social economy and the continuous improvement of

people's living standards, the contradiction between shortage of resources, en vir

onmen tal deteriorati on and populati on in crease is beco ming more and more

prominent. In traditi onal agricultural gree nhouse product ion, mainly rely on man

power, ani mal power and various hand tools as well as some simple mecha nical

actions, agricultural scie nce and tech no logy content, equipme nt level is relatively

lagging behind, watering, lighting, fertilization and other control all rely on experience,

rely on feeling, resulting in low productivity and slow yield growth in agricultural gree

nhouse,thus hin deri ng the progress of agricultural tech no logy and inno vati on of

product ion tools. Accord ing to this, the in tellige nt agricultural gree nhouse con trol

system is specially desig ned.

The desig n objective refers to the realizati on of the temperature, Appropriate,

light, carb on dioxide concen trati on, soil pH and other en vir onments for in tellige nt

collecti on, and through the PC host to the gree nhouse unmanned man ageme nt, to

achieve the purpose of sav ing resources and impro ving efficie ncy.

And the intelligent agricultural greenhouse mainly includes: intelligent

ventilation control, intelligent light supplement, intelligent irrigation, greenhouse air

quality (C02) automatic adjustme nt and other comp onen ts.

Keywords: Single chip computer; Intelligence; Collection; Manageme吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计

第1页共23页

第1章绪论

1.1引言

温室又称暖房，是用来栽培植物的设施。温室的作用是用来改变植物的生长 环境，避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响，为植物生长创造适 宜的条件。

温室环境指的是作物在地面上的生长空间 ，它是由光照、温度、湿度、二氧

化碳浓度等因素构成的。温室控制主要是通过控制温室内的温度、 湿度、通风与 光照，使得它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物， 从而达到 对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。 现代化温室 中具有控制温湿度、光照等条件的设备，并采用电脑进行自动控制，以此创造植 物生长所需的最佳环境条件。

我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。80年代以来，温室、大棚蔬菜的种 植面积连年增加。目前的栽培设施中，有国家标准的装配式钢管塑料大棚和玻璃 温室仅占设施栽培面积的少部分，大多数的农村仍然采用自行建造的简单低廉的 竹木大小棚，只能起到一定的保温作用，根本谈不上对温光水气养分等环境条件 的调控，抗自然环境的能力极差。即使那些数量不多的装配式塑料大棚和玻璃温 室也缺乏配套的调控设备和仪器， 仅仅依靠经验和单因子定性调控， 所以，我国 设施栽培的智能化程度非常低。除此之外，我国设施农业目前还存在着诸如土地 利用率低、盲目引进温室、设施结构不合理、能源浪费严重、运营管理费用高、 管理技术水平低、劳动生产率低及单位面积产量低等诸多问题。

1.2设计目的

通过本次设计使学生将课本中所学的专业知识应用于设计实践， 以巩固课堂

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基于PLC的大棚温室控制系统的设计

基于PLC的大棚温室控制系统的设计

基于PLC的大棚温室控制系统的设计精选文档

TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-基于PLC的温室控制系统的设计

摘 要

随着人们生活水平的提高，由温室大棚种植的反季节蔬菜成为人们越来越离不开的食物，所以温室大棚技术越来越重要，而温度控制是最为重要的一环。考虑到PLC具有灵活性、操作简单等优点，所以设计出了基于PLC的温度控制系统。

该论文介绍了温室控制系统的构成，包括信息采集部分、智能控制部分以及最后的执行部分。由于温度的变化因素很多，包括光照、湿度、通风等因素，所以本次设计的系统中包括了升降温系统、补光系统、遮阳系统、加湿系统、CO2系统、通风系统，来综合调整温度的变化保证温度的准确度。根据设计需要和经济综合因素的考虑选用了西门子S7-200型PLC的控制，这样既能够满足输入与输出控制，又有比较高的性价比。在设计中给出了控制系统的软硬件设计，并用STEP7软件进行对梯形图的输入、调试与仿真，能够完全符合设计需求。

关键词 传感器 PLC 模糊控制器 MCGS组态软件 电机

Greenhouse Control System Based on PLC

ABSTRACT

With the improvement of people's living standard anti season vegetables become

people are increasingly inseparable from the food, so the greenhouse technology is more

and more important, and the temperature control has become the most important part, so

课程设计—蔬菜大棚自动控制系统

课程设计—蔬菜大棚自动控制系统

检测课程设计

—蔬菜大棚智能控制系统

学院： 电气学院

专业班级：电仪09—3班

姓名： 朱学政

指导教师：董爱华 李良

- 2 - 目录

1．摘要-----------------------------------------3

2. 实验所需元器件-------------------------------3

3. 实验整体结构图-------------------------------4

4. 传感器简介------------------------------------------------------7

4.1.1 DS18B20简介----------------------------------------------------7

4.1.2 DS18B20的性能特点-------------------------------------------7

4.2.1 DHT11简介-------------------------------------------------------7

4.2.2 DHT11的性能特点----------------------------------------------8

4.3 热释电传感器模块简介及特性---------------------------------10

4.4 光敏电阻传感器原理及特性------------------------------------11

4.5 ZigBee无线模块简介---------------------------------------------12

5. 温室大棚控制系统软件设计------------------------12

5.1.1 下位机软件设计-------------------------------------------------12

大棚温度控制系统设计报告

大棚温度控制系统设计报告

课程设计主要任务

基于AT89S52单片机的温度测量控制系统，数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接，实现温度测量控制，主要性能为：

（1）通过该系统实现对大棚温度的采集和显示；

（2）对大棚所需适宜温度进行设定；

（3）当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温，当温度低于设定值时利用热风机进行升温控制；

（4）通过显示装置实时监测大棚内温度变化，便于记录和研究；

系统的设计指标

（1）温度控制范围：0℃~+50℃；

（2）温度测量精度：±2℃；

（3）显示分辨率：0.1℃；

（4）工作电压：220V/50Hz ±10％

目录

第一章 序言 1

第二章 总体设计及个人分工 2

第三章 传感器设计及应用 4

第四章 总结 8第一章 序言

随着人口的增长，农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要，大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件，创造人工的气象环境，消除温度对农作物生长的限制，使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。随着大棚技术的普及，对大棚温度的控制成为了一个重要课题。早期的温度控制是简单的通过温度计测量，然后进行升温或降温的处理，进行的是人工测量，耗费大量的人力物力，温度控制成为一项复杂的程序。

大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主，种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备，经济成本很高，因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。目前现代化的温度控制已经发展的很完备了，通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。近年来电子技术和信息技术的飞速发展，温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法，结合温室作物种植的特点，不断创新，逐步完善，从而使温室种植业实现真正意义上的现代化，产业化。温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用，后来各发展中国家也都纷纷引进，开发出适合自己的系统。这在给各国带来了巨大的经济效益的同时，也极大地推动了各国农业的现代化进程。 本系统以AT89S52单片机为控制核心，主要是为了对蔬菜大棚内的温度进行检测与控制而设计的。该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。

现代温室大棚温室控制系统建设现状分析研究

现代温室大棚温室控制系统建设现状分析研究

1 / 7 现代温室大棚温室控制系统建设现状分析研究

一、温室控制系统研究现状

1、温室控制系统研究背景及研究意义

中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚温室控制系统已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中、 小规模， 要在大棚内引人自 动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要， 设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用485接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。 2 / 7 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。