摘要:随着农业的不断发展,温室种植产业得到了蓬勃发展。温室环境的自动调节对作物的生长具有重要的促进作用,克服了传统手动控制的弊端,同时减少了劳动强度,并避免了因人为原因造成的损失。这对现代农业发展具有十分重要的促进意义,应用前景广阔。
本系统选用AT89C51为控制核心,完成对温室的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度的采集和控制。用单总线数字温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101组成的多点温度检测温室的温湿度;利用光敏电阻和TGS4160二氧化碳传感器检测温室的光照度和二氧化碳浓度,并通过ADC0809转换成数字信号,并送入单片机存储;单片机根据测量数据完成对温室环境参数的显示与控制。
关键词 单片机;温室;传感器;湿度;温度
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 课题背景及研究意义-1
1.2 国内外温室控制技术发展概况-1
1.3 选题的目的和意义-2
2 方案的论证与设计-3
2.1总体方案论证-3
2.2 总体方案设计-3
2.3 传感的选择-4
2.3.1 温度传感器的选择-4
2.3.2 湿度传感器的选择-4
2.3.3 光照传感器的选择-5
2.3.4 CO2传感器的选择-5
3 硬件电路的设计-6
3.1 AT89C51单片机的最小系统-6
3.1.1 AT89C51的特性及引脚功能-6
3.1.2 AT89C51的时钟振荡电路-7
3.1.3 AT89C51复位电路-7
3.2 温度检测-8
3.2.1 DS18B20的特性及引脚-8
3.3 湿度检测-9
3.3.1 HS1101特性-9
3.3.2 湿度测量电路-10
3.3.3 多点湿度检测电路-11
3.4 二氧化碳浓度检测-12
3.4.1 二氧化碳浓度传感器TGS4160概述-12
3.4.2 TGS4160的内部结构-12
3.4.3 TGS4160的工作原理-13
3.4.4二氧化碳检测电路设计-13
3.5光强检测模块的设计-14
3.5.1光敏电阻介绍-14
3.5.2光强检测电路的设计-15
3.6 CD4051多路开关-15
3.7 A/D转换模块-16
3.7.1 ADC0809引脚及功能-16
3.7.2 ADC0809接口电路-18
3.8 扩展I/O接口的设计-18
3.8.1 8255A芯片介绍-19
3.8.2 AT89C51单片机和8255A的接口-20
3.9 显示与键盘模块-20
3.9.1 数码管显示原理-20
3.9.2 键盘模块-22
3.9.3键盘/显示器与8255A扩展芯片的连接-22
3.10 报警模块-23
3.11 执行机构的设计-24
3.11.1 光照度调节系统-24
3.11.2 温度调节系统-25
3.11.3 湿度与二氧化碳调节系统-26
3.11.4 造雾系统-27
4 软件设计-28
4.1主程序设计-28
4.2 数据采集子程序-28
4.2.1 DS18B20测温流程图-28
4.2.2 湿度信号采集流程图-29
4.2.3 光照度、二氧化碳浓度采集流程图-30
4.3 键盘子程序流程图-31
4.4 显示程序流程图-32
结论-32
致谢-34
参考文献-35