农业大棚温湿度控制系统的设计任务书

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。

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 forgreenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses theSHT10 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 (4)2.3 方案比较 (4)2.3.1 方案一 (4)2.3.2 方案二 (5)2.4 方案论证 (6)2.5 方案选择 (6)3 单元模块设计 (7)3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 (7)3.1.1 单片机最小系统 (7)3.1.2 液晶显示模块 (9)3.1.3 温湿度传感器模块 (10)3.1.4 报警电路的设计 (11)3.1.5 输出电路设计 (12)3.1.6 电源的设计 (15)3.1.7 按键电路设计 (16)3.1.8 串口通信电路 (17)3.2 元件清单 (19)3.3 关键器件的介绍 (21)3.3.1 STC89C52RC (21)3.3.2 SHT10温湿度传感器 (24)4 系统软件设计 (28)4.1 软件设计的总体结构 (28)4.2 主要模块的设计流程框图 (30)4.2.1 主程序流程图 (30)4.2.2 SHT10子程序流程图 (32)4.2.3 LCD1602子程序流程图 (34)4.2.4 输出控制子程序流程图 (36)4.2.5 键盘扫描子程序流程图 (38)4.3 软件设计所用工具 (40)4.3.1 Keil uVision4 (40)4.3.2 Proteus (40)5 系统调试 (42)5.1 用Proteus搭建仿真总图 (42)5.2 用Keil对程序进行调试、编译 (44)6 结论 (47)6.1 系统的功能 (47)6.2 系统的指标参数 (47)6.3 系统功能分析 (47)7 总结与体会 (49)8 致谢 (50)9 参考文献 (51)附录1 系统的电路原理图 (52)附录2 系统仿真总图 (53)附录3 系统实物照片 (54)附录4 系统源程序 (55)附录5 英文参考资料 (58)1 中文翻译 (58)2 英文原文 (63)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。

温室大棚自动控制系统设计说明书一、引言温室大棚是一种用于农业生产的重要设施，它能够为作物提供稳定的生长环境，改善生产效率。

为了进一步提升温室大棚的管理水平和自动化程度，我们设计了一套温室大棚自动控制系统。

本文将对该系统的设计进行详细说明。

二、系统概述本系统旨在实现温室大棚内环境的自动监测和控制。

主要包括以下功能模块：1. 温度控制：通过温度传感器实时监测温室大棚内外温度，并根据设定的温度阈值自动调节温室大棚的通风和加热设备，以保持适宜的温度。

2. 湿度控制：利用湿度传感器监测温室大棚内外湿度，并通过控制喷水系统和通风设备，自动调节湿度水平，以满足作物的需求。

3. 光照控制：通过光照传感器实时检测温室大棚内外光照强度，并根据设定的光照阈值，自动控制灯光的开关以及遮阳网的卷取。

4. CO2浓度控制：利用CO2传感器监测温室大棚内CO2浓度，并通过控制通风设备和CO2供应系统，维持适宜的CO2浓度，促进光合作用。

三、硬件设计1. 传感器选择：根据温室大棚内环境监测需求，选择适当的温度传感器、湿度传感器、光照传感器和CO2传感器，并与控制器进行连接。

2. 控制器选择：选择一款功能强大、可靠稳定的控制器，用于接收传感器数据、进行数据处理和控制信号输出。

3. 执行器选择：根据温室大棚的需求，选择适当的通风设备、加热设备、喷水系统、灯光和CO2供应系统，并与控制器进行连接。

四、软件设计1. 数据采集：控制器通过与传感器的连接，实时采集温室大棚内环境的数据，包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度。

2. 数据处理：通过对采集的数据进行处理，分析温室大棚内环境的变化趋势，判断当前是否需要进行调控。

3. 控制策略：制定合理的控制策略，根据设定的阈值和作物需求，自动调节通风、加热、喷水、灯光和CO2供应等设备的工作状态。

4. 用户界面：设计一个友好的用户界面，使操作人员能够方便地监控温室大棚内环境的数据，并进行手动控制。

现代设施农业温室大棚温湿度监测系统方案设计一、方案背景随着经济和科技的快速发展，现代农业正面临新的挑战和机遇。

为了提高农产品生产的效益和质量，现代农业温室大棚成为一种重要的种植方式。

然而，温室大棚内部的温湿度控制成为一项关键任务。

为了高效、准确地监测温湿度，本方案设计了一套现代设施农业温室大棚温湿度监测系统。

二、系统组成1.传感器：使用温湿度传感器来实时监测温湿度情况。

通过将传感器布置在温室大棚内的不同位置，可以全面、准确地获取温湿度数据。

2.数据采集设备：采用嵌入式系统或物联网技术，将传感器获取的温湿度数据进行采集、处理和存储。

该设备需要具备高速、稳定的数据传输和处理能力。

3.数据显示与控制终端：设计一个用户友好的数据显示界面，用于展示温湿度数据的实时变化情况。

同时，用户可以通过该终端对温湿度进行远程监控和控制。

4.数据云存储与分析平台：将采集到的温湿度数据上传至云平台进行存储和分析。

通过对数据进行分析，可以为温室大棚的温湿度控制提供参考和决策依据。

三、系统工作原理1.传感器实时监测：温湿度传感器布置在温室大棚内的不同位置，实时监测温湿度数据，并将数据传输给数据采集设备。

2.数据采集与存储：数据采集设备将传感器获取的温湿度数据进行采集和处理，并将数据存储在本地或云平台的数据库中。

3.数据显示与操作：用户通过数据显示与控制终端可以实时查看温湿度数据的曲线图和实时数值。

用户可以远程监控和控制温湿度值。

4.数据存储与分析：采集到的温湿度数据上传至云平台，进行存储和分析。

利用数据分析算法，可以得出温湿度的变化规律和趋势，为大棚温度控制提供参考。

四、系统优势与特点1.精确可靠：传感器选择性能优良的温湿度传感器，能够实时、准确地监测温湿度值。

2.高效便捷：数据采集设备采用嵌入式系统或物联网技术，具备高速、稳定的数据传输和处理能力，确保数据的高效采集和及时处理。

3.远程控制：采用数据显示与控制终端，用户可以远程监控和控制温湿度数值，无需亲临现场。

长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY毕业设计资料设计（论文）题目：农业大棚温湿度监控系统监控系统设计系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩长沙学院教务处二○一四年五月制目录第一部分设计说明书一、设计说明书第二部分外文资料翻译一、外文资料原文二、外文资料翻译第三部分过程管理资料一、毕业设计课题任务书二、本科毕业设计开题报告三、本科毕业设计中期报告四、毕业设计指导教师评阅表五、毕业设计评阅教师评阅表六、毕业设计答辩评审表2014届本科生毕业设计资料第一部分设计说明书（2014届）本科生毕业设计说明书基于单片机的粮库温度监控系统设计系部：电子与通信工程系专业：通信工程学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩2014年5月长沙学院本科生毕业设计基于单片机的农业大棚温湿度监控系统设计系（部）：电子与通信工程系专业：通信工程学号：学生姓名：指导教师：教授2014年5月摘要大棚技术在全国各个乡镇已经普及了，但是随着这些温室大棚的数量不断增加，对于大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的控制显得极其重要，特别是温湿度的监控。

本课题设计了基于单片机的农业大棚温湿度监控系统，更好的对各个农业大棚内各个环境因素进行监控。

本系统由三部分组成：第一部分的功能是在农业大棚中负责监控温室，主要是有单片机读取温湿度传感器DT11测得的温湿度，并且在数码管显示。

第二部分功能是负责将所测得的温湿度从农业大棚传到管理员的电脑或其他通讯设备上，这样可以让管理员及时准确的查看大棚内的温湿度，这部分主要是有485通讯总线完成传输。

第三部分的功能则是上位机处理接收的温湿度值，并且判断这些温湿度值是否在合理的温湿度范围内，如果超出预设值就立即报警。

通过多次测试表明，系统各个部分功能正常，相互衔接良好，操作简单方便，大大提高了温室大棚的科学管理水平，可以减少劳动者的工作量，减少支出，提高大棚内产品的产量，增加劳动者的收入，提高国民生产值，具有很好的发展未来。

温室大棚自动控制系统设计说明书本文旨在介绍温室大棚自动控制系统的设计说明书。

一、引言自动控制系统在农业领域的应用越来越广泛，其中，温室大棚自动控制系统能够提供更好的环境条件，提高农作物的产量和质量。

本文将介绍温室大棚自动控制系统的设计方案。

二、系统概述温室大棚自动控制系统旨在通过对温室内环境的监测和调节，实现温度、湿度、光照等多个参数的自动控制，以提供适宜的生长环境。

三、硬件设计1. 传感器选择为了实时监测温室内的环境参数，我们选择了温度传感器、湿度传感器和光照传感器作为主要的监测设备。

这些传感器能够精确地获取环境参数的数据。

2. 执行器选择为了实现对温室内环境的调节，我们选择了风机、加热器和光照灯作为主要的执行器。

通过控制它们的运作，可以调节温度、湿度和光照。

四、软件设计1. 数据采集与处理通过传感器采集到的环境数据需要经过处理，我们选用了嵌入式控制器对数据进行采集和初步处理，确保数据的准确性和实时性。

2. 控制策略设计基于环境数据采集和处理结果，我们设计了相应的控制策略，包括温度控制、湿度控制和光照控制等。

通过合理的控制策略，保证温室内环境的稳定性和适宜性。

五、系统测试与优化在系统设计完成后，我们将进行系统的测试与优化。

通过对系统运行的实时监测和数据分析，我们将不断调整和优化系统的参数和控制策略，以提高系统的性能和效益。

六、结论温室大棚自动控制系统的设计说明书中，我们介绍了系统的概述、硬件设计、软件设计以及测试与优化等内容。

通过该系统的应用，可以提高农作物的产量和质量，实现农业生产的自动化与智能化。

七、参考文献[参考文献列表]。