文档介绍：1 大棚温湿度控制系统的设计与实现*************** 摘要:本设计为基于单片机的温湿度检测控制系统,采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器 DHT11 ,主要实现对温度、湿度的检测,将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机 AT89C51 进行数据的分析和处理,为显示提供信号,显示部分采用字符型 LCD1602 液晶显示器显示所测温度和湿度值,控制部分采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备控制温湿度的高低。本系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高,具有一定的实用价值。关键词: 温湿度;DHT11 ;单片机;AT89C51 ;检测; 1 引言 背景人类生活中温湿度起着极其重要的作用,随着工业的发展迅速,让我们与温湿度有着极其密切的关系,温湿度在工业发展中那么重要,同样在农业生产中温度的监测与控制也有着极其重要的作用,中国是个人多地少的国家,人均占用耕地面积少,改变这种局面只靠增加土地面积是不可能实现的,所以我们只能靠我们自己想办法来提高土地单位面积的产值。温湿度大棚技术是个好办法。大棚的发展建立一个模拟适合生物生长的气候和条件,创造一个人工控制的系统,来消除温湿度对生物生长的约束,而且温室大棚克服环境对生物生长的限制,能使不同的农作物在不适合生长的季节产出,使季节对农作物的生长不再产生过度的影响,基本摆脱农作物对自然条件的依赖。随着大棚技术的普及,温室大棚的数量不断增多,温室大棚的温湿度控制便成为一个十分重要的课题。在不利于植被生长的自然环境中,温室能够创造适宜植被生长发育的条件。温室环境的调节主要包括日光、温度、湿度三个方面。· 温度:根据植被生长的适宜温度进行温室温度调节,若低于下限温度则采取升温措施,通常采取电热增温和火力增温等,火力增温比较方便。若高于上限温度则采取降温措施,通常通过水管降温和风扇降温,风扇降温比较方便。· 日光:遮荫是调节日照强度最好的办法,其具体做法是加盖遮阳网或草席,这种方法兼有降低温度的效果。·湿度: 为满足温室植被对湿度的要求,可以在地上、台阶、盆壁洒水, 还可以在空中悬挂湿布,以增加水分的蒸发,最好的办法是设置自动喷雾装置, 自动调节湿度。如果湿度过大,容易导致植被病害,可以采用通风的办法来降低湿度,而且最好在室温与气温相差不大的时候进行。本系统注重温度和湿度的调节,光照强度没有考虑其中。 选题意义随着单片机和传感技术的迅速发展,温度环境自动检测控制方面的研究有了明显的进展,并且必须以各个方面的性价比来超越传统的温湿度控制措施。但是,目前应用于温室大棚的温湿度监测系统大多采用模拟温度传感器,多路模拟开关,A/D 转换器及单片机等组成的传输系统。这些温湿度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温系统,才能完成,而且成本高。传送的是模拟信号, 易受干扰和损耗,测量误差也比较大。为克服这些问题,本文采用的是数字化单总线技术的温度监测系统应用于温室大棚的设计方案,在单总线传送数字信号。本文介绍的温湿度测控系统就是基于单总线技术及其组件组成的。该系统能利用温湿度传感器将温室大棚内温湿度的变化,变换成数字量其值有单片机处理,最后由单片机去控制液晶显示器,显示温室大棚内的实际温湿度,同时与预设置进行比较,对大棚内的温度进行自动调节,如果超过我们预先设定的温度限制,湿度报警模块会自动报警将进行报警。这种方案实现了温湿度实时测量,显示和控制。此系统抗干扰能力强,具有较高的测量精度,不需要任何固定的网络的支持,安装简单方便,容易维护等等。这种温湿度测控系统可应用于农业生产的温室大棚,实现对温度的实时控制,是一种比较智能,经济的方案,提高农作物的单位土地面积的产值,以带来很好的经济效益和社会效益。 2 总体设计 总体系统设计思想鉴于使用单片机进行设计比用其他方式进行设计具有很好的优越性能,所以本实验采用单片机进行设计在设计之前,首先应根据系统的应用目标确定系统的性能指标、信号处理的要求,通常可用数据流程图、数学运算序列、正式的符号或自然语言来描述。总体系统设计思想框图如图 2-1 所示: 对图的描述: 单片机的应用:单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具, 已经深深地渗入到我们的日常生活当中,应用举例:智能产品,智能仪表,测控系统,数控型控制机,智能接口,等等。定义出系统的各项性能指标,利用主控制单片机,温度传感器 LCD 液晶显示屏,电源外围电路,等设计温湿度显示的测控系统。单片机的选择:选用 ATMEL 公司的 AT89C51 单片机作为微处理器。低电压高性能, CMOS8 位单片机,片内含 4kbytes 的课反复擦写只读存储器( PEROM )和 128 bytes 的随机存取数据存储器( RAM ),器