大棚温度控制系统设计报告

蔬菜大棚温湿度控制系统设计1. 引言蔬菜大棚是一种用于种植蔬菜的设施，其温湿度控制对于蔬菜的生长和产量具有重要影响。

为了提高蔬菜的质量和产量，设计一套高效可靠的温湿度控制系统是至关重要的。

本文将介绍一种基于现代控制理论和技术的蔬菜大棚温湿度控制系统设计。

2. 温湿度对蔬菜生长的影响温湿度是影响植物生长和发育的重要环境因素之一。

过高或过低的温湿度都会对植物生长产生负面影响。

在适宜范围内，适当调节温湿度可以促进光合作用、提高光能利用效率、增加养分吸收能力，并且有利于提高抗病虫害能力。

3. 温湿度控制系统设计原理3.1 温室环境参数测量为了实现精确可靠地温湿度控制，需要对环境参数进行实时测量。

可以使用传感器测量温度、湿度等参数，并将测量结果传输给控制系统。

3.2 控制算法设计控制算法是温湿度控制系统的核心部分。

常用的控制算法有比例-积分-微分（PID）控制、模糊逻辑控制、模型预测控制等。

根据实际情况选择合适的控制算法，并对其进行参数调整，以实现对温湿度的精确调节。

3.3 控制执行器设计根据温湿度的调节需求，选择合适的执行器进行操作。

常用的执行器有加热设备、通风设备、喷水设备等。

通过对执行器进行精确操作，可以实现对温湿度的有效调节。

4. 温湿度控制系统设计方案4.1 系统硬件设计蔬菜大棚温湿度控制系统需要包括传感器、执行器和处理单元（CPU）等硬件设备。

传感器用于测量环境参数，执行器用于实现环境参数调节，CPU负责接收传感器数据并根据预定算法进行处理和决策。

4.2 系统软件设计蔬菜大棚温湿度控制系统需要编写相应软件进行控制。

软件需要实现传感器数据的采集与处理、控制算法的实现、执行器的控制等功能。

同时，软件需要具备数据存储、报警处理、用户界面等功能，以提高系统的可靠性和易用性。

5. 系统性能评估与优化为了保证系统的稳定可靠运行，需要对系统进行性能评估与优化。

可以通过实际操作和数据采集来评估系统对温湿度变化的响应速度和稳定性，并根据评估结果对系统参数进行优化调整，以提高系统的控制精度和稳定性。

温度控制系统综合设计报告引言随着科技的不断发展，温度控制系统在各个领域中起着至关重要的作用。

一个稳定的温度控制系统能够保证设备的正常运行，提高生产效率，并确保产品的质量。

本文将以温室的温度控制系统为例，介绍了其设计和实施过程，并总结了其结果与改进方向。

设计目标本次温度控制系统的设计目标如下：1. 实时监测温室内外的温度，并能够实时显示；2. 能够自动调整温室内的温度，使其保持在预设的范围内；3. 具备报警功能，当温室内温度超过预设范围时能够及时发出警报。

系统设计硬件部分为了实现上述设计目标，温度控制系统需要使用以下硬件设备：- 温度传感器：用于实时监测温室内外的温度。

- 控制器：负责接收温度传感器的数据，并根据设定的温度范围进行控制。

- 加热器/冷却器：根据控制器的指令，调节温室内的温度。

- 显示器：用于实时显示温室内外的温度。

软件部分温度控制系统的软件主要由以下几部分构成：- 数据采集模块：负责从温度传感器中获取温度数据，并进行存储和处理。

- 控制算法模块：根据设定的温度范围，进行传感器数据的实时处理，并生成相应的控制信号。

- 界面显示模块：将温室内外的温度数据实时显示在显示器上。

- 报警模块：当温度超过预设范围时，发出声音或灯光信号进行警示。

实施过程1. 硬件配置：根据设计需求，选取合适的温度传感器、控制器、加热器/冷却器以及显示器。

2. 硬件搭建：将选取的设备组合在一起，通过适当的接口与控制器进行连接，并确保其正常工作。

3. 软件编程：根据设计需求，编写相应的软件程序，实现数据采集、控制算法、界面显示和报警功能。

4. 软硬件调试：对整个系统进行测试和调试，确保其各项功能正常运行。

5. 系统优化：根据实际使用过程中的反馈和需求，在必要的情况下对系统进行优化和改进。

结果与改进方向经过一段时间的实际运行，温度控制系统取得了一定的成果和效果。

温室内的温度能够在预设范围内自动调节，并实时显示在显示器上。

蔬菜大棚温度控制系统设计一、概述随着人们对健康饮食的关注不断加强，蔬菜的种植需求也在不断增加。

特别是在一些家庭农场和大型农业生产基地中，蔬菜大棚的种植已经成为了常见的生产模式。

在这种大棚环境下，蔬菜的种植需要稳定的温度环境，但是不同的蔬菜对温度的要求也不同，为了达到最佳种植效果，对大棚温度进行精确控制非常重要。

因此，本文主要针对蔬菜大棚的温度控制需求，设计了一种基于单片机的控制系统。

二、系统设计1. 硬件设计控制系统的硬件主要由传感器、执行器、控制模块等部分组成。

（1）传感器传感器用于监测大棚内部的温度。

在本系统中，采用数字温度传感器DS18B20来实现温度采集。

该传感器具有精确、稳定、抗干扰等特点。

（2）执行器执行器用于对大棚内部进行温度调节。

在本系统中，采用继电器作为执行器，通过控制电路开关，实现对温度设备的开关控制。

（3）控制模块控制模块是系统的核心部件，它负责数据的采集、处理和控制信号的输出。

在本系统中，采用STM32F103C8T6单片机作为控制模块。

该单片机运行速度快，集成了丰富的模块和接口，可以满足本系统的需求。

2. 软件设计系统的软件主要由采集程序和控制程序组成。

（1）采集程序采集程序主要用于读取传感器数据，并通过串口传输到控制程序中。

在采集过程中，设置一定的采样周期，来保证数据的准确性和稳定性。

（2）控制程序控制程序主要用于对采集的数据进行处理，并根据设定的温度值，控制继电器的开关状态，达到控制温度的目的。

在控制程序中，设置一定的控制算法和控制策略，来保证控制系统的性能和稳定性。

三、系统实现在硬件和软件设计完成之后，进行系统实现。

对于本系统，可以将传感器和执行器采用模块化设计，使得系统更加灵活和易于维护。

在系统实现过程中，需要进行测试和调试，来验证系统的性能和稳定性。

在测试和调试过程中，需要注意保证系统的安全性和可靠性，避免不必要的损失。

四、本文主要介绍了一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计。

大棚智能温控实验报告大棚智能温控是一种利用传感器和控制系统实现对大棚内温度进行自动调控的技术，可以提高农作物的生长效率，减少能源消耗。

为了验证大棚智能温控的效果，我们进行了一次实验。

实验材料和仪器：1. 大棚：使用面积为10平方米的大棚，安装了透明的塑料薄膜。

2. 温控器：使用一款智能温控器作为控制系统，可以根据设定的温度范围自动控制大棚内的温度。

3. 传感器：在大棚内设置了温度传感器，可以实时监测大棚内的温度。

4. 加热设备：使用一台电热器作为加热设备，可以通过控制器开关来调节加热功率。

5. 计算机：用于与温控器和传感器进行连接和数据采集。

实验步骤：1. 设置温度范围：根据农作物的需求，我们将温度范围设置在18℃到30℃之间。

2. 开始记录数据：启动温控器和传感器，开始记录大棚内的温度数据。

3. 观察温度变化：通过计算机上的监控界面，实时观察大棚内的温度变化。

4. 调节加热功率：当大棚内温度低于设定的最低温度时，打开加热器并逐渐增加加热功率，直到温度达到设定范围为止。

当温度高于设定的最高温度时，关闭加热器。

5. 结束记录数据：记录实验过程中的温度变化数据。

6. 分析实验结果：利用记录的数据，分析大棚智能温控系统对温度的调控效果。

实验结果：通过实验数据的分析，我们发现大棚智能温控系统可以有效地维持大棚内的温度在设定范围内波动。

在实验过程中，大棚内的温度在18℃到30℃之间波动，温度波动幅度较小，并且温度变化与设定的目标温度基本一致。

实验结论：大棚智能温控系统可以有效地控制大棚内的温度，提高农作物的生长效率。

通过对温度的精确调控，可以减少能源的浪费，降低农业生产成本。

同时，智能温控系统的自动化调控还可以减少人工操作，提高工作效率。

进一步改进：在实际应用中，还可以进一步改进智能温控系统。

例如，可以增加湿度传感器，实现对大棚内湿度的自动调控；可以引入光照传感器，实现对大棚内光照强度的自动调控。

通过综合调控大棚内的温度、湿度和光照等因素，进一步提高农作物的生长效率。

温室大棚监控系统设计报告引言温室大棚是现代农业生产的重要设施之一，它能在温度、湿度、光照等方面对作物生长环境进行精确控制，提高生产效率和质量。

然而，温室大棚的管理和监控也变得越来越复杂，为了高效运营大棚的农业生产，设计一个可靠的温室大棚监控系统变得非常重要。

本报告将介绍一个基于物联网技术的温室大棚监控系统的设计方案。

设计目标- 实时监测温室大棚的温度、湿度和光照等环境参数；- 通过云平台实现对温室大棚的远程监控和控制；- 提供数据分析和报告功能，帮助农户进行决策和优化管理；- 高度可扩展和可靠的系统架构。

系统架构本监控系统基于物联网技术，由以下几个主要部分组成：1. 传感器节点：将温室大棚中的环境参数监测数据采集并通过无线传输发送到数据中心；2. 无线传输网络：使用低功耗广域网(LPWAN)技术，如LoRaWAN或NB-IoT，实现传感器节点数据的长距离传输；3. 数据中心：接收传感器节点采集的数据，并通过云平台进行处理和分析；4. 云平台：负责监控和控制温室大棚，提供实时数据展示、告警通知、数据分析和可视化报告等功能；5. 用户界面：通过Web或移动应用程序，农户可以远程监控温室大棚的状态，设置参数和查看报告。

硬件设计传感器节点传感器节点是系统中基础的部分，它们负责采集温室大棚的环境参数数据。

每个传感器节点包含以下组件：- 温度传感器：用于测量温室的温度；- 湿度传感器：用于测量温室的湿度；- 光照传感器：用于测量温室的光照强度；- 无线通信模块：负责将采集到的数据发送到数据中心。

传感器节点通过低功耗设计，可以长时间工作并使用电池供电。

数据中心数据中心接收传感器节点的数据，并对其进行处理和分析。

它主要包括以下组件：- 数据接收服务器：接收传感器节点发送的数据，并存储到数据库中；- 数据处理和分析模块：对接收到的数据进行处理和分析，例如计算均值、方差、趋势等指标；- 数据库：用于存储和管理监测数据；- 告警系统：根据预设的阈值和规则，通过短信、邮件或移动推送发送告警通知。

蔬菜大棚智能温度控制系统设计摘要传统的农业生产模式已经不能很好地适应现代化的快速发展，现代化农业是中国农业发展的必经之路。

随着我国经济的快速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，尤其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。

本文中研究的蔬菜大棚智能温度控制系统主要由AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS244驱动器、A\D转换器0809、温度传感器DS1820、继电器、LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温度的检测与控制，解决了温室大棚人工控制的温度误差，且费时费力、效率低的问题。

该系统运行可靠，成本低。

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

从而有效地提高了蔬菜的产量并满足人们在不同季节对蔬菜的需求，带来很好的经济效益和社会效益。

关键词：AT89C51单片机、温度传感器、A\D转换器、LED数码管AbstractThe traditional agricultural production model have can not very well to adapt to the rapid development of modern, modern agriculture agricultural development in China is the only way. With China's rapid economic growth, agricultural research and application technology is more and more attention, especially greenhouse canopy has become the efficient agriculture is an important part. Modern agricultural production is an important part of agricultural production environment to some important parameters testing and control. In this paper the research vegetables canopy intelligent temperature control system mainly by the AT89C51 single-chip microcomputer, parallel port expansion chip 8255, 74 LS244 drive, A \ D converters 0809, the temperature sensor DS1820, relays, LED display and alarm circuit structure, to achieve the temperature of the awning vegetables detection and control, solve the trellis artificial control temperature of greenhouse error, and time-consuming, and the problem of low efficiency. The system run reliably, the cost is low. The system through the greenhouse temperature within the parameters of the collection, and according to get to the temperature parameters realize automatic adjustment, to shed the purpose of greenhouse automatic control. To improve the production of vegetables and satisfy people in different season for vegetable demand, bring good economic benefits and social benefit.Key words Single-chip microcomputer temperature transmitter A/D converter LED目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ............................................................................................................................................ I II1 绪论 (1)2 蔬菜大棚的方案选择 (3)2.1 系统整体框图 (3)2.2 系统工作原理 (3)3 蔬菜大棚系统的硬件设计 (4)3.1 电路原理图 (4)3.2 工作原理 (4)3.3 各部分单元电路的设计及器件选择 (4)3.3.1温度传感器电路介绍 (5)3.3.2温度传感器的选择 (5)3.3.3 DS1820简介及性能特点 (6)3.3.4显示电路 (8)3.3.5系统报警电路 (8)3.3.6 时钟电路 (9)3.3.7 AT89C51的复位电路 (9)3.3.8键盘扫描 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 系统主程序流程图 (11)4.1.1系统主程序 (12)4.2 系统主要部分子程序 (22)4.2.1 AT89C51和DS18B20制作的温度报警器内部程序 (22)5 protues仿真图 (27)6 总结 (31)参考文献 (31)致谢 (33)咸阳师范学院2012届本科毕业毕业论文（设计）1 绪论我国北方冬季寒冷而漫长,大力推广蔬菜大棚种植蔬菜能够更好地满足人民生活水平日益提高的需要。

**************************************************** 本科毕业设计题目蔬菜大棚温湿度控制系统的设计姓名*******专业电子科学与技术学号********指导教师**********电气工程学院二○一四年五月毕业设计（论文）任务书题目蔬菜大棚温湿度控制系统的设计专业电子科学与技术学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等一．主要内容：1.检测，选择温度和湿度环境参数进行监控。

2.硬件系统设计（1）温湿度采样系统；（2）单片机控制系统；（3）显示系统；（4）报警控制系统。

3. 软件系统设计（1）单片机系统初始化；（2）对传感器采集的数据信息进行分析，通过单片机控制温度和湿度；（3）显示模块以及报警控制模块。

二．基本要求：1 查阅相关书籍、资料，确定合理的方案。

2 详细叙述工作原理，以及各功能模块。

3 采用温湿度传感器测量大棚内温度以及湿度。

4 显示模块显示测量的温度和湿度数值。

三．主要参考资料：[1] 谭浩强．单片机课程设计[M].北京：清华大学出版社，1989[2] 张毅刚．单片机原理及接口技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990[3] 郭天祥．新概念51单片机C语言教程[M].电子工业出版社，2009完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：填表日期：毕业设计（论文）开题报告课题名称蔬菜大棚温湿度控制系统的设计课题来源教师拟定课题类型BY 指导教师学生姓名学号专业电子科学与技术开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。

）一、调研资料的准备1、了解选题背景：蔬菜的生长对于温湿度具有一定的要求，因此需要对环境的温度和湿度进行监测和控制。

随着科学技术的发展，也要求利用现代化仪器，更方便的测试蔬菜大棚内的温湿度以及控制系统，从而进一步提高蔬菜产量和数量。

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。

蔬菜大棚温湿控制器设计（毕业设计完整版）河南理工大学毕业设计（论文）说明书大棚温度湿度控制器设计摘要：温室是蔬菜大棚生产中必不可少的设施之一，不同种类蔬菜对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同，本设计就是控制大棚的温湿度，为它们提供一个良好的生存环境，给我们带来巨大的经济效益。

关键词：传感器、温湿度、控制电路、温度报警电路Abstract: Greenhouse production of greenhouse vegetables are an essential facilities, different types of vegetables, such as temperature and humidity on the growth of the necessary requirements are not the same, the design is to control the greenhouse temperature and humidity, to provide them with a goodthe living environment, has brought us huge economic benefits.Key words: sensors, temperature and humidity, control circuit, temperature alarm circuit12河南理工大学毕业设计（论文）说明书1 引言随着改革开放，特别是90年代以来，我国的温室大棚产业得到迅猛的发展，以蔬菜大棚、花卉为主植物栽培设施栽培在大江南北遍地开花，随着政府对城市蔬菜产业的不断投入，在乡镇内蔬菜大棚产业被看作是21世纪最具活力的新产业之一。

温室是蔬菜等植物在栽培生产中必不可少的设施之一，不同种类的蔬菜对温度及湿度等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，从而可以通过提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。

大棚温湿度自动控制系统设计摘要：本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，LCD1602液晶屏进行显示。

SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信，由于它高度集成，已经包括A/D转换电路，所以使用方便，而且准确、耐用。

LCD1602能够分两行显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。

这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度，将其显示在液晶屏LCD1602上，同时将其与设定值进行对比，如果超出上下限，将进行报警并启动温湿度调节设备。

此外，还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。

通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真，证明了该系统的可行性。

关键词：STC89C52RC，SHT10，I2C总线，独立式键盘，温湿度自动控制Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control目录1 前言 (1)2 总体方案设计 (3)2.1 温湿度控制系统的设计指标要求 (3)2.2 系统设计的原则 (3)2.2.1 可靠性 (3)2.2.2 性价比 (3)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (4)2.4 方案论证 (5)2.5 方案选择 (5)3 单元模块设计 (6)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2 液晶显示模块 (8)3.1.3 温湿度传感器模块 (8)3.1.4 报警电路的设计 (9)3.1.5 输出电路设计 (10)3.1.6 电源的设计 (12)3.1.7 按键电路设计 (13)3.1.8 串口通信电路 (14)3.2 元件清单 (15)3.3 关键器件的介绍 (17)3.3.1 STC89C52RC (17)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (19)4 系统软件设计 (22)4.1 软件设计的总体结构 (22)4.2 主要模块的设计流程框图 (24)4.2.1 主程序流程图 (24)4.2.2 SHT10子程序流程图 (25)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (27)4.2.4 输出控制子程序流程图 (28)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (29)4.3 软件设计所用工具 (31)4.3.1 Keil uVision4 (31)4.3.2 Proteus (31)5 系统调试 (32)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (32)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (33)6 结论 (36)6.1 系统的功能 (36)6.2 系统的指标参数 (36)6.3 系统功能分析 (36)7 总结与体会 (38)8 致谢 (39)9 参考文献 (40)附录1 系统的电路原理图 (41)附录2 系统仿真总图 (42)附录3 系统实物照片 (43)附录4 系统源程序 (44)附录5 英文参考资料 (46)1 中文翻译 (46)2 英文原文 (49)1 前言温室大棚作为一种高效的农业生产方式，与传统农业生产方式相比具有很大的优点。