基于单片机的大棚温湿度控制系统设计

陈维鑫 宋艳芳

摘要：基于AT89C51设计一个大棚温湿度控制系统设计，对温室内的温湿度进行实时检测并调节大棚内温度和湿度，这个系统有着智能化的技术，我们采用这类系统是因为该系统程序编辑简单、操作和应用起来相对比较方便、数据展示直观，对以后发展有这良好的前景优势。

关键词：AT89C51 ;DIHT11;控制系统 ;LCD1602

1、論文研究来源目的和意义

当今社会处于快速发展的时代科技力量也在不断的进步，在现代蔬菜大棚，大棚里的温度和湿度的调控对植物生长起着决定性因素，温度太低，农作物会被冻死或者不在生长，温度过高农作物就会因失水过多而枯萎进而导致农作物的死亡。0 上世纪八十年代，中国也开始着手进行对调控温室大棚的研究，再通过吸取外国成熟的经验后，我国的科技研发人员也逐渐掌握了对大棚温度和湿度的自动化控制0，但是一般都只是实现对大棚内温度和湿度的单项环境的自动调控。因此当代蔬菜大棚应当使用一种用来调控温湿的系统来调节大棚内的温度和湿度，从而提高产量，达到生产需要。

2、系统技术指标需求

根据市场调研，结合国内外温室大棚现状，制定系统设计所需满足的指标需求。主要是对设计系统的精度、测量范围、无线传输距离等制定需求指标0。温度测量范围：1℃;温度测量范围：-20 ℃～40 ℃;湿度测量精度：士5%RH;湿度测量范围：20～80%RH;点对点无线传输距离：100m。

3、系统总体结构设计

研究控制温度调控系统该系统的主要结构为主控芯片、通过温度传感器感知温度传导给单片机，单片机把相应数据传导到显示器上（LCD温、湿度显示）并且单片机也会传导到报警模块以便由控制装置对其进行控制，同时单片机也传导到按键模块以便修改数据与下达指令。

4、温湿度控制器硬件的选择

（1）主机部分采用MCS-51系列的89C51。

（2）传感器DHT11作为温湿度传感器，负责湿度测量、温度测量、A/D模数转换、加热和信号转换0。

（3）LCD1602液晶作为显示器，负责显示温度湿度数值0。

（4）AT24C02作为存储器负责存储数据。

（5）报警方式是蜂鸣器报警

5、系统软件设计

系统开始运行，接通电源之后显示器进入初始化状态，然后系统将读取采集参数并自动比较，若是参数在规定范围内，蜂鸣器不发声音并且显示器正常显示，若参数不在规定范围内，蜂鸣器报警同时控制设备启动。

6、总体电路图

这个系统是基于AT89C51单片机的大棚温湿度控制系统设计，选用AT89C51单片机作为控制器，SHT11作为温湿度数据采集系统，能对执行机构发出指令完成对大棚温湿度参数调节，根据实际需求设计了单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集，数据处理，数值显示，键盘扫描等功能。与此同时介绍了温湿度传感器，单片机接口及其应用软件的设计，该系统性能可靠，结构简单，能完成对温室内温湿度的自动调节。

7、元器件的选择与应用

我们所用元器件的引脚认真阅读说明书，了解器件的属性和性能。在拼装时要注意它们的极性，阻容值的大小、芯片引脚的链接和使用的顺序。焊接时要注意排线和排版，以免漏掉和虚焊。

通电源后不要先进行功能的调试，要先充观察电路是否异常，电路是否有短路和开路，再开始对其进行电路的调试与优化当，调试时顺序要按照原理图结构走，可以把整个电路进行分步调试，依次检测烟雾和温度火焰报警电路能否正常等参数调节，各单元都在检查和单独通电后无误，这是我们可以尝试对整个电路进行整体调试，对整体的通电后观察和收集测取的实际参数和结果，与想得到的结果进行对比和查找误差所在并进行优化处理，直到性能完全达到设计要求。对系统全部调试测试完后然后开始进行大棚室内温度调控的测试并加以利用。

8、总结

该论文主要是将单片机原理、C语言程序、模拟电路基础与数字电路基础等多门课程的内容有机地结合应用在了一起。通过实际的分析与应用加深了对这些主干知识的认识。单片机的功能逐渐强大，但其基本原理是不变的。因此虽然本次设计任务的功能较为简单，但是能够较全面的涉及单片机各项基本知识，提升了自己的单片机设计能力，是一次将理论能力向实践能力转化的好机会

参考文献

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山东协和学院，山东 济南 250107