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分类号学校代码10410UDC学号202008161学位论文基于单片机模糊控制的农业温室无线温湿度监控装置设计AWirelessTemperatureandHumidityMonitoringDeviceBasedonMicrocontrollerFuzzyControlUsedinAgricultureGreenhouse张青岭指导教师姓名：马文烈教授江西农业大学申请学位级别：硕士学科名称：农业机械化工程论文提交日期：2011年6月论文答辩日期：2011年6月11日学位授予单位：江西农业大学学位授予日期：2011年6月江西农业大学二零一一年六月独创性声明本人声明，所呈交的学位论文，是在指导教师指导下，通过我的努力取得的成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已经作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果，也不包含在江西农业大学或其它教育机构获得学位或证书而使用过的材料。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如被查有严重侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。学位论文作者亲笔签名：日期：论文使用授权的说明本人完全了解江西农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密，在年后解密可适用本授权书。□不保密,本学位论文属于不保密。□（请在方框内打“√”）学位论文作者亲笔签名：日期：指导教师亲笔签名：日期：摘要I基于单片机模糊控制的农业温室无线温湿度监控装置设计摘要我国自古以来就是农业大国，但现代设施农业生产起步较晚。国外的温室环境监控技术已经比较成熟，而国内相应产品由于能耗及造价等原因无法普及推广，因此，开发一种能够测控温室环境中的温度、湿度等基本环境参数的低成本实用型温室配套装置具有重要的现实意义。为解决现代农业温室温湿度监控工作中存在的问题，本文在参考大量文献资料的基础上设计了STC89C52RC单片机作为微控制器的无线温湿度模糊控制装置。该装置利用STC单片机高性能、低功耗的特性，使用数字温度传感器、湿度模块、液晶显示器、模/数转换器、免许可证ISM频段无线数传模块完成无线温湿度测控系统的硬件部分，并使用单片机C语言和LabVIEW平台分别实现了下位机温湿度检测和上位机串口通信、实时绘图及数据保存等软件部分。系统电路结构简单，抗干扰能力强，经过软件误差补偿后，温湿度测量精度得到进一步提升，硬件实用性强，软件可移植性好，是一种高效、低成本多路无线温湿度监控装置。实验证明，该系统温度测量误差为±0.3℃，相对湿度误差为±1.5%RH，测量准确，稳定性较好，能够满足温室农业生产的需要，并可以广泛应用于各种常温、多点、实时温湿度监控场合，具有较高的市场价值。与传统同类装置相比，该无线温湿度监控系统主要有以下特点：1.利用模糊控制技术实现温湿度的自动调控功能，优化了传统温湿度监控的控制方式，达到高效、节能的目的。2.系统温湿度数据采用射频无线传输，采集终端与上位机之间无需连线，使用便捷，工作稳定可靠。3.采用“分散采集，集中控制”的设计原则，各温湿度采集终端布置于多个温室中，实行多点实时监控。4.系统上位机与下位机协调工作，LCD与PC同步显示，人机交互界面友好、直观。5.可预设温、湿度上下限值，控制执行器动作的同时发出声光报警信号。关键词：单片机；温室；温湿度检测；LabVIEW；串口通信AbstractIIAWIRELESSTEMPERATUREANDHUMIDITYMONITORINGDEVICEBASEDONMICROCONTROLLERFUZZYCONTROLUSEDINAGRICULTUREGREENHOUSEAbstractChinaisoneoftheworld'smajoragriculturalcountriessinceancienttimes,yettheProtectedAgriculturestartedlate.Greenhouseenvironmentalcontroltechnologyabroadisrelativelymature,thedomesticcorrespondingproductscannotbewidelypromotedbecauseofenergyconsumption,costsandotherreasons,therefore,ithasimportantpracticalsignificancetodevelopalow-costandpracticaltemperature,humidityandotherenvironmentalparametersmonitoringandcontrolingdeviceingreenhouse.Inordertosolveproblemsabouttemperatureandhumiditycontrollinginmoderngreenhousework,afterreferringtomanyrelativedocuments,thisthesisdesignsthewirelesstemperatureandhumiditycontroldevicebasedonfuzzycontrollingofthesinglechipmicrocontrollerSTC89C52.ThedevicemakesuseoftheSTCmicrocontrollercharacteristic,whichishighperformanceandlowpowerconsumption,usingdigitaltemperaturesensor,humiditymodule,LCDdisplay,analog/digitalconverter,license-freeISMbandwirelessmodule,itcompletesthewirelesstemperatureandhumiditymonitoringsystemhardware;usingthemicrocontrollerClanguageandLabVIEW,thetemperatureandhumiditydetectingfunctioninlowermachineandserialportcommunicatingfunctionofPCbothrealize,besides,real-timegraphicsandalldatastorageandothersoftwarepartsarealsoavailable.Thecircuitofthisdeviceissimple,thetemperatureandhumiditymeasurementaccuracyhasbeenfurtherimprovedaftersoftwareerrorcompensation,thestronganti-interferenceability,thepracticalhardware,thewellsoftwareportability,allthesemakethedeviceakindoflow-cost,highefficientmulti-waywirelesstemperatureandhumiditymonitoringdevice.Experimentsshowthatthedevice’stemperaturemeasurementerrormakes±0.3℃,thehumiditycorrespondingrangeis±1.5%,combiningwithexcellentaccuracyandreliability,allthatcanjustmeettheneedsofgreenhouseplanting,besides,itcanbewidelyusedinmanykindsofdetectingfield,soithasaAbstractIIIextraordinarymarketingvalue.Comparingwithtraditionalcounterparts,thewirelesstemperatureandhumiditymonitoringdevicehasthefollowingkenspecklecharacteristics:1.Usingfuzzycontroltechnology,thisdevicehasrealizedautomaticcontrollingoftemperatureandhumidity,optimizedthetraditionalwayoftemperatureandhumiditycontrolling,madethedeviceefficientandenergy-saving;2.UsingRFwirelessdatatransmission,thereisnoconnectioncablebetweenthedatacollectingterminalwithhostPC,farmerscanoperateiteasilyandreliably;3.Scattereddata-collectingterminal,centralizedcontrolunit,thescientificdesignprinciplemakesactualcontrollingprocessreal-time;4.ThePChostandsecondarymachineruntogether,PCscreenandLCDdisplayerworksynchronously,theinteractiveinterfaceisfriendlyandintuitive;5.Thetemperatureandhumiditycriticallimitvaluescanbepre-setted,soundandlightalarmwillworkwhenactuatorsstart.Keywords:SCM;Greenhouse;Temperatureandhumiditydetecting;LabVIEW;Serialportcommunication目录IV目录摘要.......................................................IAbstract....................................................II第一章绪论..................................................11.1研究的背景......................................................11.2国内外研究现状..................................................21.2.1国外研究现状...............................................21.2.2国内研究现状...............................................31.3课题的主要内容及研究意义........................................31.3.1温室环境调控参数选择.......................................41.3.2装置结构设计...............................................41.4本章小结........................................................6第二章控制系统硬件电路设计.....................