文档介绍：目录
1. 引言 1
温室控制系统设计背景 1
本设计的内容及意义 2
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2. 温室控制系统总体设计 4
测控系统的设计要求 4
设计目标 4
测控系统的组成及控制原理 4
3. 硬件设计 6
单片机的选择及其特性 6
AT89C52系列单片机介绍 6
AT89C52基本特性 6
AT89C52单片机的内部组成结构 7
AT89C52的引脚功能 8
AT89C52的存储器 10
传感器的选型及其性能特征 13
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单片机外围控制电路设计 17
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LED显示电路 21
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4. 温室控制系统软件设计 28
C语言 28
控制程序设计 28
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总结 38
致谢 39
参考文献 40
1. 引言
温室控制系统设计背景
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。大棚内的温度和湿度参数,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,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。
影响作物生长发育的环境条件主要包括:温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤等。所有这些环境条件之间是相互作用、相互联系、相互耦合的,某个控制变量发生改变,会影响其它控制变量的变化。作物的生长发育是所有这些环境条件综合作用的结果。温度和湿度一直是人类关注的对象,这两种环境因素时刻影响着人们的生产和生活,下面主要就温度和湿度对作物的影响进行简略说明。
、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响,因此影响作物生长发育的环境条件中,以温度最为敏感,也最为重要,对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。不同种类的作物对温度的要求是不同的,同一作物在不同发育阶段对温度的要求亦有所不同,而且在同一发育期阶段内对温度的要求也会随着昼夜变化而呈周期性地变化。一般说来在白天作物进行光合作用需要的温度较高,晚上维持呼吸作用所需的温度要低一些。
作物生长发育适宜的温度,随种类、品种、生育阶段及生理活动的变化而变化。为了增加光合产物的生成,抑制不必要的呼吸消耗,在一天中,随着光照强度的变化,实行变温管理是一种很有效的管理方法。
。空气湿度用相对湿度来表示,因为相对湿度更能反应事实。根据有关研究记载,除了阴雨天以外,温室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象,因此空气相对湿度的大小直接影响到作物的光合作用,这时就需要增加温室内的空气湿度。当温室内的空气湿度较高时,可能会诱发一些病虫害。温室中空气湿度的管理包括增湿和降湿。
土壤湿度对作物的影响也很大。如果土壤中水分过剩,湿度过高,导致土壤中的氧气含量减少,作物根部呼吸困难,进而危害作物的生长发育。相反,当土壤中含水量减少时,作物根部吸收的水分就相应的减少,从而阻碍作物的生长,严重时作物出现萎蔫现象。