溫室大棚溫度自動檢測與控制系統(tǒng)

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摘 要

溫室對現(xiàn)在的人們來說，已經(jīng)算是個非常熟悉的名詞了。溫室技術最早產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)期間，當時主要用來解決駐守荒島士兵的蔬菜等食品的補給問題。那時人們還沒意識到溫室技術的重要性，擁有溫室的國家和溫室的面積還都很少。但慢慢地由于溫室給這些國家?guī)淼呢S厚利潤和經(jīng)濟收益，使他們看到了建造更多溫室的可行性，因而他們開始大力投入溫室建造和溫室技術的研發(fā)。在這方面荷蘭做的是最好的，它的溫室技術和溫室建造面積方面，都可以說是數(shù)一數(shù)二的。而且荷蘭是最早將計算機作為溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的核心部分出現(xiàn)在荷蘭及世界市場上。

由于我國的溫室大棚產(chǎn)業(yè)起步比較晚，發(fā)展時間短，造成我國的溫室大棚技術水平比較低，現(xiàn)代化管理程度不高，溫室大棚環(huán)境監(jiān)測條件差等狀況。因此迫切需要在技術上進一步的進行改進和提高。如何利用自動檢測與控制系統(tǒng)有效的控制好溫室大棚內(nèi)的環(huán)境因子，以提高溫室大棚環(huán)境的控制精度和效果，已成為目前我國溫室業(yè)研究的重點課題之一，對我國溫室業(yè)的發(fā)展有著不可估量的重要意義。
本次設計主要是針對溫室大棚內(nèi)溫度因子的檢測與控制，主要涉及單片機、傳感器等元件的選取與應用，以及鍵盤輸入、顯示電路、報警電路、打印等硬件方面的設計。此外還涉及到虛擬儀器方面的介紹，通過RS-485實現(xiàn)單片機與PC機之間的串行通訊，但這個不作為重點來進行設計研究?？紤]到溫室大棚對溫度要求的精度不是很高的因素，系統(tǒng)的執(zhí)行機構也就是加熱部分，選取兩個電阻爐加熱工作來實現(xiàn)。這樣由單片機、傳感器及外圍設備組成一個完整的溫室溫度檢測與控制系統(tǒng)。
由于精力所限此次設計只涉及到了溫度，沒有涉及濕度、CO2濃度、光照度等的控制，還有待于進一步研究和改進。

關鍵詞：單片機AT89C51；傳感器；串行通訊；虛擬儀器


目錄
中文摘要
外文摘要
前言……………………………………………………………………………………………8
1.概述 …………………………………………………………………………………… 9
2.硬件設計 …………………………………………………………………………………9
2.1單片機的選擇 …………………………………………………………………………9
2.1.1主要特性 ……………………………………………………………………………10
2.1.2管腳說明 ……………………………………………………………………………12
2.1.3震蕩器特性 …………………………………………………………………………13
2.1.4空閑節(jié)電模式 ………………………………………………………………………13
2.1.5極限參數(shù) ……………………………………………………………………………14
2.2傳感器的選擇 …………………………………………………………………………14
2.3外圍設備 ………………………………………………………………………………17
2.3.1鍵盤設置 ……………………………………………………………………………17
2.3.2溫度顯示電路 ……………………………………………………………………22
2.3.3報警電路 …………………………………………………………………………25
2.3.4打印機電路 ………………………………………………………………………26
2.3.5串行通訊……………………………………………………………………………29
2.3.6電源電路 ………………………………………………………………………… 31
3.虛擬儀器 ……………………………………………………………………………… 32
3.1虛擬儀器的概念 ……………………………………………………………………32
3.2虛擬與傳統(tǒng)儀器的比較……………………………………………………………33
3.3虛擬儀器的廣泛應用 ………………………………………………………………34
3.4虛擬儀器系統(tǒng)構成 …………………………………………………………………35
3.5虛擬儀器設計部分 …………………………………………………………………36
4.軟件設計…………………………………………………………………………………39
4.1軟件總體設計 ………………………………………………………………………39
4.2溫度檢測程序 … ……………………………………………………………………41
4.3溫度控制程序 ……………………………………………………………………… 41
4.4鍵盤中斷程序 ……………………………………………………………………… 44
4.5顯示、打印和報警程序 ……………………………………………………………45
結論 ……………………………………………………………………………………………46
參考文獻………………………………………………………………………………………47
附錄A：技術經(jīng)濟分析
附錄B：中、英文翻譯