单片机的温室大棚智能控制系统设计+电路图+程序(2)

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5 程序的编辑与调试 27

结语 28

参考文献 29

致谢 30

1 前言

1.1 选题背景

随着国民经济的飞速发展，人民生活水平有了显著的提高，对冬季新鲜蔬菜的需求量也日益增加，特别是寒冷的北方地区冬季只能依靠蔬菜大棚和南菜北调获得蔬菜。但是依靠南菜北调长途运输，成本太高而且蔬菜运到时已经不新鲜了。所以，只有大力推广温室大棚种植蔬菜才能更好地满足人民生活需要，促进社会的和谐发展，这也是国家菜篮子工程所包括的内容[1]。

现代化蔬菜大棚是通过人工智能技术、单片机及微型计算机技术和传感器技术，能自动调控温室的环境，其中包括光照、湿度、温度、CO2浓度、水分等，使作物在不适宜生长发育的反季节中，获得相同的环境条件甚至比室外生长更优的环境条件，达到早熟、优质、高产的目的。其中冬季蔬菜大棚最重要的一个因素是温度的控制。温度太低，会发生蔬菜冻死或者停止生长，温度太高，会使有的蔬菜生长缓慢。所以要将温度始终控制在适合蔬菜生长的范围内[2]。由于不同蔬菜作物及其不同生育期所需要的温度不尽相同。仅仅是依靠人工管理存在温度调节不及时、不准确，影响作物快速生长并且费时费力。因此，此次设计要设计出一种能对大棚温度做出精确检测和控制的温度控制系统，并尽可能具有较低成本，这样的产品才有实用价值。

1.2 国内外发展动态源.自|751,:论`文'网www.751com.cn

国外计算机用于温室环境控制技术的研究比较早，始于20世纪70年代末。随着通讯技术及计算机技术的发展，温室环境调控技术在日本、荷兰、美国等发达国家得到了迅速发展[3]。1978年日本学者首先研制出微型计算机温室综合环境控制系统。随着计算机技术的发展，80年代末出现了分布式控制系统，开发和研制计算机。数据采集控制系统的多因子综合控制系统。在智能温室的发展方面，美国作为最早发明计算机的国家，它也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。现在国外温室环境控制技术正朝着高科技方向发展，网络技术、遥测技术已逐渐应用于管理与控制系统中[4]。

我国对于温室控制的研究起步比较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，掌握了人工气候室内微机控制技术，该技术仅限于温度、湿度和C02浓度等单项环境因子的控制。国内有些科研单位已研制出利用计算机、单片机和PLC的集群温室集中控制系统和单栋温室集中控制系统。我国温室控制系统研究还有很大空间，和发达国家相比还有很大差距。

1.3 设计目的

我国大多数蔬菜大棚都是以单个家庭为主，种植户为蔬菜温室大棚配备多参数测控的智能化设备，经济成本很高。因此选择一个主要的控制对象温度为研究对象，开发一种能代替人工操作且经济成本低的温度自动控制设备，是本设计方案要解决的问题。

2 控制系统设计方案的确定

本蔬菜温室大棚温度控制系统是由AT89S52单片机及其外围器件协同完成。独立键盘作为人机接口可以实现手动控制与人工调节功能，DS18B20将检测到的温度值转化为数字量输入到单片机中，通过与预设温度比较控制热风机和通风机运转来调节温度。报警电路在温室温度超出设定范围时发出报警声，LCD主要是起到显示功能，把所有的当前温度时间等信息很醒目的显示在屏面上，使人们能比较直观进行温度设置，了解各受控温室目前的温度信息。