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[毕业设计] [毕业设计]基于AT89C51单片机的温室蔬菜大棚温度实时检测和控制系统研究

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发表于 2014-7-31 16:06:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
文件格式:word+ppt
文件大小:3.05MB
适用专业:自动化
适用年级:大学
论文编号:209235
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论文简介:

毕业设计-单片机温度控制系统的研究,共52页,15642字,附外文翻译、答辩PPT、电路图、程序
摘 要
温室是现代农业生产必备的基本设施,用它可以有效地控制温度、湿度等条件,为作物生长提供更好的环境,避免外界恶劣气候对作物的影响。
本系统以AT89C51单片机为控制核心,利用温度传感器DS18B20对蔬菜大棚内的温度进行实时检测和控制,对湿度进行采集和显示。本系统主要由单片机模块、温湿度采集模块、执行机构模块、显示模块、声光报警模块、通信模块等部分组成。通过温度传感器将采集的温度由LCD数码管显示,利用模糊控制的思想对执行机构进行控制使温室温度达到设定值。当检测温度低于相应设定值时,通过电炉丝加热;反之,开启风扇降温,以快速达到降温效果。通过该系统,对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制。从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长,提高质量和产量。
关键词:单片机,温度传感器,温室大棚,模糊控制


ABSTRACT
Greenhouse is indispensable for modern agricultural production infrastructure, it can effectively control the condition such as temperature, humidity, provide a better environment for plant growth, avoid bad outside the influence of climate on crops.
This system uses AT89C51 microcontroller as the control core, using temperature sensor DS18B20 to real-time detection and control of temperature in the vegetable greenhouses, acquisition and display of the humidity, realize the automatic control of greenhouse temperature. This system by single chip microcomputer system module, temperature acquisition module, acquisition module, heating module, cooling module, display module, sound and light alarm module of seven parts. By the temperature of the temperature sensor will be collected by the LCD digital tube display. And use the?theory of fuzzy control. When the temperature value is greater than the temperature of the acquisition set, heating by electric stove wire, achieves the set value; Conversely, open the cooling fan, with quick cooling effect. Through the system, the temperature inside the vegetable greenhouses effectively and reliably detect and control. To ensure that in the greenhouse crop growth, under the condition of the temperature of the best improve the quality and yield.
KEY WORDS: single chip microcomputer, temperature sensors, greenhouses, fuzzy control


目 录
第一章 绪论 5
1.1 课题背景 5
1.2 立题的目的和意义 5
1.3 国内外研究现状 6
1.4 大棚温度控制系统的设计要求 6
1.5 本文主要研究内容安排 7
第二章 系统方案论证 8
2.1 系统基本方案 8
2.2 主要模块电路的方案选择及确定 8
2.2.1 温度采集模块 8
2.2.2 湿度采集模块 9
2.2.3 显示电路模块 9
2.2.4 执行机构模块 9
2.2.5 报警模块 9
2.3 系统各模块的最终方案 10
第三章 硬件系统设计 12
3.1 电源模块 13
3.2 单片机模块 13
3.2.1 AT89C51系列引脚功能 14
3.2.2 AT89C51系列单片机的功能单元 16
3.2.3 单片机晶振电路 17
3.3 温湿度采集模块 18
3.3.1 DS18B20温度传感器介绍 18
3.3.2 HM1500LF湿度传感器 20
3.4 显示模块 21
3.4.1 LM016L的介绍及结构 21
3.4.2 LM016L的引脚及功能 21
3.5 执行机构 23
3.6 通信模块 24
3.6.1 MAX487简介 24
3.6.2 串行通信结构 24
3.7 声光报警模块 25
第四章 系统软件设计 26
4.1 系统软件的整体思路 26
4.2 系统总流程图 26
4.3 温湿度传感器程序 27
4.4 执行机构程序 28
第五章 总结 30
参考文献 31
致 谢 32
附 录 33


主要技术指标
目前,我国绝大多数温室设备都比较简陋,温室环境仍然靠人工根据经验来管理。环境因素的自动调节和控制的研究正处于起步阶段,已严重影响了设施农业的大力发展。特别是北方地区因其纬度高,寒冷季节长,四季温差和昼夜温差较大,不利于作物生长,所以迫切需要一种低成本、高效益的温室控制系统来满足不同区域和不同作物的需求。本论文拟针对该方向设计一套温度控制系统。
采用单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
(1)选择一款温度传感器,检测温度的最小范围为-10℃~40℃;
(2)当温度低于-10℃或者高于40℃时,采用声光报警;
(3)系统具备启动加热和冷却装置实现控制环境温度的功能;
(4)系统具备上下位机间的通讯功能;
(5)系统的软硬件实现。


本文主要研究内容安排
本课题研究的主要内容是利用单片机作为现场测控核心,对温室内的温度实时监测和调控,以满足温室内作物生长的环境要求。下面是本论文的主要内容安排:
第二章主要是对系统方案的论证和确定,器件的选型进行安排。
第三章中进行硬件系统的设计,包括单片机AT89C51,温度传感器DS18B20,湿度传感器HM1500LF,显示屏LM016L,以及执行机构和通信模块等的设计。
第四章中进行系统的软件设计,主要是模糊控制算法。
第五章主要是进行前期工作的归纳总结。


论文文件预览:
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