计算机控制及其应用课程设计--大棚温度温度湿度自动检测系统设计

1、 1 计算机控制技术及其应用计算机控制技术及其应用 题目：大棚温度温度湿度自动检测系统设计题目：大棚温度温度湿度自动检测系统设计 系别：电气工程与自动化系系别：电气工程与自动化系 专业：电气工程及其自动化专业：电气工程及其自动化 姓名：姓名： 指导老师：指导老师： 2 目录 1.设计背景.3 3 2.总体设计 2.1 总体设计框图.4 2.2 系统工作原理.4 3.硬件设计 3.1 AT89C515 3.2 1602LCD 显示器.6 3.3A/D 转换接口6 3.4 温度传感器.8 3.5 湿度传感器.9 3.6 报警电路10 3 1. 设计背景 目前,我国正处于从传统农业到优质、高效、高产

2、为目标的现代化农业转 化的新阶段。随着我国经济的腾飞，国民对生活质量有了更高的要求，更注重食 物的平衡搭配，对食物的要求已经从原来的吃饱上升到吃好。人们越来越注重绿 色食品的质量和品种，传统的农业已经无法满足这一要求。 而大棚作为现代化农 业实施的新产物，在各个地区得到了广泛的应用。 随着大棚技术的不断普及，温室大棚的数量不断的增多，对于现在的蔬菜 大棚来说最重要的两个管理因素就是温度与湿度的控制，温度太低，蔬菜就会被 冻死，湿度太低，蔬菜就会停止生长，所以要将温度和湿度控制在适合蔬菜生长 的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂一个温度计，由人读取的温度 值来调节大棚内的温度。如果紧紧依

3、靠人工来控制，既耗人力，又容易出差错。 现在随着农业产业规模的不断扩大，传统的方法就会显现很大的局限性。因此在 现代化的蔬菜大棚管理中，通常有温度湿度自动控制系统，来控制温室大棚温度 湿度，适应生产需要。现代化温室，通过传感器技术、微型计算机及单片机技术 和人工智能技术，能自动测控温室的环境，其中包括温度、湿度、光照、C02 浓 度等，使作物在不适宜生长发育的反季节中，获得比室外生长更优的环境条件， 达到早熟、优质、高产的目的。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，

4、控制环境条件，达到 作物优质、高产、高效盼栽培目的。传统的环境测控管理采用模拟控制仪表和人 工管理方法，工作效率低。随着微机技术的发展，逐步采用配置灵活、开放式结 构、运算能力较强、高可靠性、完善的开发手段及具有数据处理、统计分析、打 印报表等功能的测控系统所代替，取得了较好的经济效益。随着国民经济的迅速 增长，现代农业得到长足发展，受控农业的研究和应用技术越来越受到重视，特 别是温室工程已成为工厂化高效农业的一个重要组成部分。 4 2.总体设计 2.1 设计框图 本系统为一个温湿度检测系统系统，由以下几部分组成：AT89C51 单片机， 温湿度传感器，A/D 转换器器，报警和显示模块组成。系统的组成如图所示：湿 度传感器采用湿敏电容MXS 型湿度传感器，温度传感器为 pt100，选择的 A/D 转换器芯片为 AD574。 图 2-1 总体设计图 2.2 系统工作原理 由温度传感器和湿度传感器采集温度、 湿度信号， 然后由模数转换器将采集到 的模拟信号转化为数字信号并传给单片机， 经单片机处理后判断温湿度是否超标 并通过显示模块显示出温湿度，如果超标，报警电路启动。 AT