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基于51单片机、GSM手机模块、无线数据传输的温室大棚智能控制系统

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目录1 绪论 (4)1.1 问题的提出 (4)1.2 课题的研究意义 (4)2 系统概述 (5)2.1 系统的功能要求 (5)2.2 系统的组成 (5)3 单片机系统硬件设计 (6)3.1 单片机最小系统 (6)3.4 液晶显示电路 (8)3.5 继电器控制电路 (11)3.6 串口通信模块 (12)3.7 nRF905无线传输模块 (15)3.8 3.3V电源设计 (16)4 uPLC可编程逻辑控制器设计 (16)4.1 uPLC可编程逻辑控制器简介 (16)4.2 uPLC主要性能参数 (17)4.3 uPLC的运算功能 (18)4.4 uPLC梯形图语言 (18)5 Fameview组态软件设计 (19)5.1 Fameview组态软件简介 (20)5.2 Fameview组态特点 (20)5.3 Fameview组态性能指标 (20)5.4 Fameview组态软件设计 (21)5.4 Fameview组态设计效果 (29)6 系统调试 (31)6.1 硬件电路调试 (31)6.2 软件调试 (31)6.3 软硬件结合调试 (32)7 总结 (32)参考文献 (33)致谢词.................................................. 错误！未定义书签。

独撰声明................................................ 错误！未定义书签。

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。

现代化农业大棚智能控制系统以其环境可控、易于管理、生产效率高等特点得到了越来越广泛的应用。

本设计主要以STC51单片机为主控制芯片，结合传感器、uPLC可编程逻辑控制器、Fameview组态软件、nRF905无线传输模块、GSM手机模块以及网络资源设计的实现对大棚内空气温湿度、土壤温湿度、光照的采集、显示、自动控制和远程监控的智能控制系统。

通过控制大棚内各因素（空气温湿度、土壤温湿度、光照）使大棚作物处于一个最适合的生长的环境，达到提高作物产量的目的。

关键词：单片机传感器组态无线传输大棚控制The Agriculture Greenhouses Remote Control System of Xichang College- Control, uPLC and the configuration designAuthor: Jun Wen Instructor: Zhixiong Shi(2008 Electronic and Information Engineering)Abstract：With the development of electronic technology and its application needs, MCU technology has made great progress in terms of high integration, high speed, low power and high performance. Accompanied by scientific and technological development and the agricultural structure adjustment, China's agriculture has embarked on a modernization of facilities of the road. Modern agriculture greenhouse intelligent control system with its controlled environment, ease of management, production efficiency has been more widely used. The design of the main to STC51 MCU, combined with sensors, uPLC Fameview programmable logic controller, NRF905 wireless transmission module, GSM mobile phone module, and network resources on the greenhouse air temperature, humidity, soil temperature and humidity light collection, display, intelligent control system for automatic control and remote monitoring. Various factors within the control greenhouse (air temperature and humidity, soil temperature and humidity, light) to the greenhouse crop is one of the most suitable growth environment to achieve the purpose of crop production.Keywords：MCU Sensors Configuration Wireless transmission Greenhouse control1 绪论1.1 问题的提出随着温室大棚技术的普及，大棚数量不断增多，大棚内温度、湿度和光照等的控制便成为一个十分重要的研究课题。

传统的大棚控制是在大棚内部悬挂温度计、湿度计和照度计，通过读取温度值、湿度值、光照值以了解实际温度、湿度、光照，然后根据现有值与额定的值进行比较，看其是否过高或过低，然后进行相应的通风、洒水、遮光、补光等措施。

这些操作都是在人工情况下进行的，耗费了大量的人力物力。

现在，随着国家经济的快速发展，农业产业规模的不断提高，农产品在大棚中培育的品种越来越多，对于数量较多的大棚，传统的大棚控制措施就显现出很大的局限性。

温室大棚的建设对大棚内温度、湿度和光照等检测与控制技术也提出了越来越高的要求。

今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。

单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。

时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化已成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。

以单片机为核心的控制问题是一个工农业生产中经常会遇到的问题。

本设计是采用单片机来对温室大棚进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度、湿度、光照值的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

本课题则是围绕单片机而设计的温室大棚远程控制系统。

1.2 课题的研究意义我国人多地少，人均占有耕地面积少。

因此，要改变这种局面，只靠增加耕地面积是不可能的，要用新的方法来提高单位亩产量，温室大棚技术就是其中的一个好的方法。

温室大棚是植物栽培生产过程中必不可少的设施之一，而大棚内温度、湿度、光照强度以及土壤的温度和含水量等因素，对大棚作物的生长起着关键性作用。

本课题介绍的温室大棚远程控制系统是基于单片机技术设计的集监、控、管于一体的温室智能化远程监控系统，能够对大棚内温度、湿度、光照等因素进行实时检测和自动调节，创造植物生长的最佳环境，使温室内的环境接近人工设想的理想值，以满足温室作物生长发育的需求。

该系统抗干扰能力强，具有较高的测量精度，安装简单方便，性价比高，可维护性好，是一种智能化、节能化、网络化的方案，适于大力推广以促进农作物的生长，从而提高温室大棚的亩产量，带来更好的经济效益和社会效益。

2 系统概述2.1 系统的功能要求●能将大棚内空气温湿度、土壤温湿度和大棚内光照值进行准确的数据采集并将数据显示在LCD1602液晶屏上。

●通过nRF905无线传输模块将采集的各参量数据无线传输至控制室的LCD12864液晶屏和Fameview组态画面中显示。

●通过单片机控制继电器与uPLC可编程逻辑控制器的结合，系统将自动控制大棚内温湿度和光照的控制设备。

●通过Fameview组态软件能够人工控制大棚内温湿度和光照的控制设备，并在组态中实现对温湿度和光照的超值报警、历史报警信息查询和历史监测数据查询等。

●通过GSM手机模块能在手机上显示大棚内温湿度和光照值，并能通过手机控制大棚内温湿度和光照的控制设备。

●能够在远程PC机上通过网络连接到控制计算机上对大棚内温湿度和光照进行远程监视和控制。

2.2 系统的组成该系统的组成模块包括：单片机最小系统模块、传感器信号采集模块、A/D转换模块、液晶显示模块、继电器控制模块、uPLC可编程逻辑控制器、nRF905无线传输模块、串口通信模块、GSM手机模块和所需的网络资源等。

系统模块的组成框如图1所示。

图1 系统模块的组合框图3 单片机系统硬件设计3.1 单片机最小系统STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器512字节RAM ， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM ，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。

STC89C52引脚说明如下：● 主电源引脚VSS （接地）和VCC （+5V ）；● 外接晶振引脚XTAL1和XTAL2；● 控制或与其它电源复用引脚RST 、ALE/PROG 和EA/VPP ；● 输入/输出引脚P0.0 - P0.7、P1.0 - P1.7、P2.0 - P2.7、P3.0 - P3.7。

internenRF9055STC89C52单片机最小系统电路图如图2所示。

图2 STC89C52单片机最小系统电路图3.1.1复位电路为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。

一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%，即4.75～5.25V。

由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。

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基于PLC的温室大棚控制系统设计

基于PLC的温室大棚控制系统设计

基于PLC的温室大棚控制系统设计摘要温室大棚是用来栽培农作物的设施，它能改变农作物的生长环境，使其能够外界的四季变化和恶劣气候，为农作物的生长创造适宜的条件。

温室大棚作为高效农业的重要组成部分，已经成为我们研究的方向。

如何利用科学技术控制温室内的各种环境因子，已成为我国温室大棚行业研究的重要课题之一。

本论文主要介绍了基于PLC控制的温室大棚系统设计方案，该研究中将采用温度传感器、CO２浓度传感器、光照传感器对温室大棚中各项指标进行检测，将测量值送入PLC中，在PLC中将其与设定值进行比较，再发出相应的指令驱动外围设备来调控温室大棚内的环境参数，从而实现了温室大棚的自动化、智能化控制。

在此基础上，实现监测、数据记录、数据输出显示等功能，实现了控制系统优良的人机界面，为温室大棚的研究提供新的方向。

关键词：温室大棚；可编程控制器（PLC）；传感器；控制；I山东科技大学泰山科技学院学士学位论文ABSTRACTGreenhouses are used for growing plants in a range of facilities, it can change the crop growing environment, enabling it to the outside of fourseasons and harsh climate, creating suitable conditions for crop growth. Greenhouses as important component of agriculture, has become our research directions. How to use science and technology to control environmental factors within the greenhouse, greenhouse industry has become an important subject of study.Described in this paper, based on Siemens S7-200 series PLC control system design of greenhouseThe research will be used temperature sensor, andCO2 concentration sensor, and light sensor on greenhouse big shed in the the index for detection, will measurement value into PLC in the, in PLC will be its and set value for compared, again issued corresponding of instruction drive peripheral equipment to Regulation greenhouse big shed within of environment parameter, to achieved has greenhouse big shed of automation, and intelligentof control. On this basis, using configuration software configuration designof control systems, monitoring, data logging, data output function, achieving excellent control system human-machine interface, for greenhouse research to provide new direction.Keywords: greenhouse; programmable logic controllers(PLC); sensor;control;application.II山东科技大学泰山科技学院学士学位论文目录摘要............................................................................ . (Ⅰ)ABSTRACT...................................................................... ....................................Ⅱ 目录............................................................................ ........................................Ⅲ 1绪论............................................................................ . (1)1.1课题概述............................................................................ ...................1 1.1.1课题简介............................................................................ .......1 1.1.2研究目的及意义.......................................................................1 1.2国内外研究现状............................................................................ .......2 1.2.1国内研究现状 (2)1.2.2国外研究现状 (2)1.3研究内容............................................................................ . (3)2控制系统的整体控制方案 (4)2.1控制系统的设计任务 (4)2.2系统的控制方案............................................................................ . (4)3 控制系统的硬件设计............................................................................ . (7)3.1电气控制系统设计............................................................................ . (7)3.1.1系统主电路设计 (7)3.1.2控制系统各部分控制电路设计................................................7 3.2 PLC简介............................................................................ . (12)3.2.1 PLC的产生和系统组成...........................................................12 3.2.2 PLC的工作原理 (12)3.3 PLC控制系统设计的基本原则及步骤 (14)III山东科技大学泰山科技学院学士学位论文3.3.1设计PLC控制系统的基本原则...............................................14 3.3.2 PLC控制系统的设计步骤.......................................................14 3.4 PLC硬件电路设计............................................................................ ...17 3.4.1 PLC型号的选择.. (17)3.4.2传感器的选型 (17)3.4.3模拟量输入模块EM235............................................................19 3.4.4PLC O/I地址分配表...............................................................21 3.4.5PLC硬件接线图设计 (23)4 控制系统的软件设计..............................................................................244.1 PLC程序设计方法............................................................................ ...24 4.2编程软件STEP7-MICRO/WIN概述.......................................................24 4.3控制系统的程序设计 (25)4.3.1程序的设计思路 (25)4.3.2程序控制流程图 (26)4.3.3控制程序设计及分析 (29)结论............................................................................ ........................................36 参考文献............................................................................ ..............................37 致谢............................................................................ ........................................39 附录1 外文资料翻译............................................................................ ......40 附录2 电气原理图............................................................................ ...........53 附录3 软件程序............................................................................ . (54)IV感谢您的阅读，祝您生活愉快。

基于单片机的大棚温湿度自动监控系统的设计的参考书目

基于单片机的大棚温湿度自动监控系统的设计的参考书目

基于单片机的大棚温湿度自动监控系统的设计的参考书目基于单片机的大棚温湿度自动监控系统的设计的参考书目前言：大棚是一种用于种植作物的温室结构，通过控制室内的温度和湿度，可以提供一种理想的生长环境，从而增加作物的产量和质量。

为了实现大棚的温湿度自动监控，单片机技术被广泛应用于大棚控制系统中。

本文将为您提供一些关于基于单片机的大棚温湿度自动监控系统设计的参考书目，帮助您深入了解和掌握这一领域的知识。

参考书目：1. 《单片机原理与实践》- 郭笑羽这本书是一本经典的关于单片机原理和应用的教材。

它详细介绍了单片机的基本原理，包括单片机的结构、工作原理、编程方法等。

该书还介绍了一些典型的单片机应用案例，其中包括大棚温湿度自动监控系统的设计。

通过学习此书，您可以全面了解单片机的基本概念和技术要点，为大棚温湿度自动监控系统的设计奠定坚实的基础。

2. 《嵌入式系统设计与开发实战》- 刘宏伟这本书主要介绍了嵌入式系统的设计和开发方法。

掌握了这本书中所讲述的嵌入式系统设计和开发方法后，您将能够理解并应用于大棚温湿度自动监控系统的设计中。

本书内容包括嵌入式系统的硬件设计、软件开发、实时操作系统的应用等方面的知识。

书中还涉及了一些实际应用案例和开发经验，为您提供了宝贵的参考。

3. 《大棚环控技术与设备》- 张琳如果您对大棚环控技术的原理和应用感兴趣，这本书是一本不可错过的参考书目。

该书详细介绍了大棚环控技术的基本原理和设计方法，包括温湿度传感器的选择与安装、温湿度数据的采集与传输、大棚控制系统的构建与优化等内容。

书中还提供了一些实际案例和工程经验，帮助读者更好地理解和应用大棚环控技术。

4. 《单片机应用技术与实践》- 陈良这本书主要介绍了单片机应用技术的理论与实践。

它详细讲解了单片机的基本应用原理和方法，包括输入输出端口的配置、定时器的应用、通信接口的设计等内容。

书中还介绍了一些常用的单片机外围模块和传感器的使用方法，为您在设计大棚温湿度自动监控系统时提供了实用的参考。

基于51单片机的大棚温湿度检测系统的设计与实现

基于51单片机的大棚温湿度检测系统的设计与实现

基于51单片机的大棚温湿度监测系统的设计与实现摘要：随着经济的快速发展,我国的农业产业结构发生了很大的变化，其中较为突出的是温室大棚种植业。

鉴于大棚种植业在不同的季节都有较大的产量,所以越来越多的农民采用温室大棚种植蔬菜。

温度、湿度和光照度的控制是温室大棚得到高产量的关键要素。

若要测量温湿度和光照度，对于大量的大棚而言,仅靠温度测量计来实现，需要更多的人力和物力。

随着农业的产业范围不断发展与扩大，采用这种传统测量大棚温湿度的方法,具有很大的局限性和不足之处.如今,自动监测棚内温湿度的装置被越来越多的用户采用。

本文设计了基于STC89C52RC单片机的温室大棚温湿度监测系统，主要包括电路设计和软件设计等.该系统以单片机为核心通过数字温湿度传感器DTH11和光照传感器BH1750对大棚的温湿度和光照度进行数据采集。

传感器将采集的数据传输给单片机，单片机根据收到的数据做出相应的分析和处理，其结果显示在LCD1602液晶显示屏上。

如果超出预先设定的温湿度和光照度限制范围，单片机控制开启指示灯，同时控制对应的继电器驱动打开设备工作，使大棚温湿度值达到适宜的范围值。

关键字：STC89C52RC单片机；数字温湿度传感器DTH11;光照传感器BH1750 FVI；LCD1602液晶显示屏Design and implementation of the greenhouse temperature and humidity detection system based on 51 single chip microcomputer Abstract：With the development of economy, great changes have taken place in the agricultural industry in our country，one of the more prominent changes is the greenhouse planting. In different seasons，the greenhouse planting has a great production， more and more farmers use greenhouses to grow vegetables。

温室大棚智能控制系统研究中期报告

温室大棚智能控制系统研究中期报告

温室大棚智能控制系统研究中期报告一、项目背景：温室大棚是由一种透明的材料覆盖在铁架上，在其中含有植株，为了对植物进行更好的保护而建造。

温室大棚可以有效地保护植物在不利环境条件下生长，可以提供较为合适的温度，湿度和光照等条件，所以温室大棚在世界各地都有广泛的使用。

但是温室大棚管理人工费用高、管理难度大，并且难以实现完全自动化管理。

因此，如何实现对温室大棚的智能化监控和控制已经成为了农业技术领域研究的一个重要方向。

本项目旨在实现温室大棚智能控制系统，利用先进的硬件和软件技术设计出一种稳定可靠的智能控制系统，实现对温室大棚中环境参数的自动监控和控制，提高温室大棚的管理效率。

二、项目设计：本项目主要设计一个基于单片机的温室大棚智能控制系统，其硬件和软件都要达到稳定可靠、易于操作、扩展性强等目标。

1、硬件设计：本项目中，我们采用的主控制器为ATmega16单片机，其具有低功耗、高集成度、外部扩展能力强等优点。

温室大棚中需要监测的参数包括温度、湿度、光照等，我们选择一些传感器模块来进行监测。

具体模块如下：温度传感器：DS18B20数字温度传感器；湿度传感器：DHT11数字温湿度传感器；光照传感器：LDR光敏电阻传感器。

同时，我们在控制系统中加入了执行器，如小风扇、水泵等。

这些执行器需要通过电路模块来进行控制，以完成对温湿度等环境参数的控制。

电路模块如下：直流电机驱动模块：采用L298N双路直流电机驱动模块；继电器模块：采用2路8A继电器模块；电源模块：采用12V、2A直流电源模块，为整个系统供电。

2、软件设计：本项目中，我们首先进行的是嵌入式软件设计，将各类传感器模块和执行器模块与主控制器进行连接，实现对环境参数的监测与控制。

其次，我们进行了GUI界面设计，以方便用户对温室大棚进行远程监控和控制。

软件模块如下：驱动程序模块：以C语言编写，包含所有的驱动程序函数；温湿度检测模块：实现对温湿度的检测；光照检测模块：实现对光照的检测；控制程序模块：实现对执行器的控制；通信程序模块：实现对网络通信的支持，以便用户可以使用GUI界面实现对温室大棚的远程监控和控制。