基于單片機的農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測與遠程多主機控制系統(tǒng)設(shè)計

論文編號:DQ265   論文字?jǐn)?shù):23777,頁數(shù):53 

摘　　要
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開環(huán)境控制，農(nóng)業(yè)大棚控制系統(tǒng)是實現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學(xué)化的基本保證。結(jié)合作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物在不適宜生長的反季節(jié)中，可獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，從而使作物達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。
本文提出了一種基于單片機的農(nóng)業(yè)大棚溫濕度檢測與遠程控制系統(tǒng)設(shè)計方案。該系統(tǒng)下位機選用AT89S52單片機及數(shù)字式單總線溫濕度一體傳感器采集溫濕度，利用無線傳輸模塊PTR8000傳輸數(shù)據(jù)；上位機由單片機和液晶模塊構(gòu)成，鍵盤輸入溫濕度值控制下位機加熱、加濕、通風(fēng)設(shè)備的開啟和關(guān)閉，液晶屏進行顯示。論文概述了農(nóng)業(yè)大棚溫濕度控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及該系統(tǒng)的總體方案。為了便于系統(tǒng)的調(diào)試、移植、修改，軟件采用模塊化設(shè)計，C51編程，主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，鍵盤及顯示等模塊。
在系統(tǒng)設(shè)計過程中充分考慮到性價比，選用價格低、性能穩(wěn)定的元器件。通過運行調(diào)試，試驗結(jié)果與設(shè)計期望一致。該控制系統(tǒng)具有檢測精度高、使用簡單、成本較低和工作穩(wěn)定可靠等特點，不僅可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)大棚，也可以應(yīng)用在恒溫濕的機械加工廠、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測等方面，所以具有一定的推廣價值。

Abstract
Modern agricultural production is inseparable from the environmental control.Controlling system is the basis of the management automation in the greenhouse.With the growth rules controlling circumstance condition,it makes greenhouse better condition than outdoor in the unfit season,and more productive and high quality.
This paper gives a greenhouse temperature and humidity and remote control system which is based the single-chip .The secondary computer system chosen AT89S52 single-chip machine, and digital one-wire temperature and humidity sensors collecting temperature and humidity,the use of wireless data transmission module PTR8000; host computer constitute by the MCU and LCD modules, keyboard input values of temperature and humidity to control equipment of the secondary computer to open and close, heating, humidification,ventilation , LCD display .This paper demonstrates development status of agricultural greenhouse temperature and humidity control system,and general scheme of the system.In order that it’s convenient to debug,trans-plant,amend,this thesis design the software using C51.The model block is composed of data acquisition,data receiving and launching,keyboard and displayand so on.
This thesis choose the devices as full consideration of the ration between performance and cost as possible. After debugging, measuring result is in good agreement with anticipate.This  controlling system is simple,reliable,stable and low cost.It can be applied not only in the agriculture-greenhouse ,but also in environment monitoring and constant hygrothermal factory,and it has much of value to apply and popularize in other fields.

目　　錄

摘　　要 1
Abstract 2
引　　言 1
1 緒論 2
1.1 本課題研究的目的及意義 2
1.2 農(nóng)業(yè)大棚控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.1 國外技術(shù)水平現(xiàn)狀 2
1.2.2 國內(nèi)技術(shù)水平現(xiàn)狀 3
1.3 溫室環(huán)境控制技術(shù)的發(fā)展趨勢 4
1.4 溫濕度對作物生長的影響 5
1.4.1 農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)溫度對作物生長的影響 5
1.4.2 農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)濕度對作物生長的影響 5
1.5 系統(tǒng)設(shè)計原則 5
2 溫室大棚控制系統(tǒng)總體方案的設(shè)計 7
2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 7
2.2 溫度和濕度耦合關(guān)系 9
3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計 10
3.1 單片機選取 10
3.1.1 AT89S52單片機的特點 10
3.1.2 AT89S52單片機的主要功能特性 11
3.1.3 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 12
3.2 溫濕度采集模塊設(shè)計 12
3.2.1 溫濕度傳感器的選取 12
3.2.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器特點 14
3.2.3 DHT11硬件設(shè)計 15
3.3 無線收發(fā)模塊硬件設(shè)計 16
3.3.1 無線收發(fā)模塊PTR8000的工作原理及特點 16
3.3.2 PTR8000硬件設(shè)計 18
3.4 液晶顯示模塊設(shè)計 19
3.4.1 12864液晶模塊特點及主要性能 19
3.4.2 12864液晶硬件設(shè)計 20
3.4.3 液晶顯示報警 21
3.5 鍵盤輸入模塊 22
3.6 執(zhí)行機構(gòu) 23
3.6.1 溫濕度調(diào)節(jié) 23
3.6.2 繼電器 23
3.6.3 光耦隔離 24
3.6.4 執(zhí)行機構(gòu)控制電路設(shè)計 25
4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 27
4.1 溫濕度數(shù)據(jù)采集子程序 28
4.1.1 DHT11溫濕度傳感器的工作時序 28
4.1.2 溫濕度采集程序設(shè)計 29
4.2 無線數(shù)據(jù)收發(fā)子程序 30
4.2.1 PTR8000工作時序 30
4.2.2 PTR8000程序設(shè)計 31
4.3 液晶顯示子程序 34
4.3.1 12864液晶工作原理及時序 34
4.3.2 液晶顯示程序設(shè)計 36
4.4 鍵盤輸入子程序 38
5 系統(tǒng)可靠性及抗干擾設(shè)計 40
5.1 硬件抗干擾措施 40
5.1.1 光電隔離 40
5.1.2 布線隔離 41
5.1.3 去耦技術(shù) 41
5.2 軟件抗干擾措施 41
5.2.1 自動恢復(fù)技術(shù) 41
5.2.2 指令冗余 42
6 系統(tǒng)調(diào)試 43
6.1 硬件調(diào)試 43
6.2 軟件調(diào)試 45
6.3 聯(lián)合調(diào)試及結(jié)果 46
6.4 結(jié)果分析 47
結(jié)　　論 49
參 考 文 獻 50
附錄A 上位機總體電路圖 52
附錄B 下位機總體電路圖 53
致　　謝 54