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钟山职业技术学院毕业设计（论文）题目：蔬菜大棚温度控制系统设计系（院）：机电与汽车系专业：机电一体化技术姓名：万超群学号：0909010208校内指导教师：职称：校外指导教师：钱丹浩职称：中级职称2012年3月11日钟山职业技术学院I摘要蔬菜大棚温度自动控制系统由主控制器AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS373、A/D转换器0809、、温度传感器DS1820、固态继电器、RAM6264、掉电保护和LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温度的检测与控制，从而有效提高蔬菜的产量。文中提出了具体设计方案，讨论了蔬菜大棚温湿度巡回检测与控制的基本原理，进行了可行性论证。给出了电路图和程序流程图并附有源程序。由于利用了单片机及数字控制系统的优点，系统的各方面性能得到了显著的提高。关键词：温度传感器快速检测A/D转换器LED显示器报警电路固态继电器；钟山职业技术学院II目录摘要........................................................................................................................................................................I目录.......................................................................................................................................................................II1概述.....................................................................................................................................................................12蔬菜大棚的系统设计.........................................................................................................................................22.1控制系统整体结构.................................................................................................................................22.2系统的工作原理..................................................................23.蔬菜大棚系统的硬件设计...................................................................................................................................33.1系统主控制器部分设计...........................................................................................................................33.1.1AT89C51的工作原理........................................................33.1.2AT89C51的复位电路.........................................................43.1.3AT89C51的引脚功能........................................................43.2数据存储器的扩展.................................................................................................................................73.3LED显示器............................................................................................................................................103.4A/D转换接口.........................................................................................................................................113.4.1A/D转换器的基本工作原理及器件简介........................................113.4.2ADC0809与AT89C51单片机的接口设计........................................133.5单总线数字温度传感器DS1820..........................................................................................................153.5.1DS1820的主要特性.............................................................................................................................153.5.2DS1820的工作原理..............................................................................................................................154系统的软件设计.................................................................................................................................................164.1设计方法...............................................................................................................................................164.2主程序的分析与说明...........................................................................................................................165系统实验应用………………………………………………………………………………………………….175.1实验蔬菜大棚简介……………………………………………………………………………………….175.1.1实验大棚结构特点……………………………………………………………………………….175.1.2实验大棚内温度特点…………………………………………………………………………….175.2温度传感器测试实验…………………………………………………………………………………….185.3显示及报警实验………………………………………………………………………………………….19结论………………………………………………………………………………………………………………...20参考文献.................................................................................................................................................................22钟山职业技术学院11概述想要长出好的蔬菜，蔬菜大棚的温度控制是非常重要的，温室环境测控，即根据植物生长发育的需要，自动调节温室内环境条件的总称。现代化温室，通过传感器技术、微型计算机及单片机技术和人工智能技术，能自动测控温室的环境，其中包括温度、湿度、光照、C02浓度等，使作物在不适宜生长发育的反季节中，获得比室外生长更优的环境条件，达到早熟、优质、高产的目的。传统的环境测控管理采用模拟控制仪表和人工管理方法，工作效率低。随着微机技术的发展，逐步采用配置灵活、开放式结构、运算能力较强、高可靠性、完善的开发手段及具有数据处理、统计分析、打印报表等功能的测控系统所代替，取得了较好的经济效益。随着国民经济的迅速增长，现代农业得到长足发展，受控农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室工程已成为工厂化高效农业的一个重要组成部分。支持温室工程的相关技术，如温室环境复杂系统的建模技术与专家决策支持系统、温室环境智能测控技术研究与系统开发、温室环境调配工程技术与设施研究等已成为当前该领域的关键技术和研究热点问题。研究温室环境信息进行模拟、分析、预测，研究开发基于作物成长栽培环境的温室环境多因子智能化综合测控系统，研究高效生产的温室环境综合测控模式与配套设施等将是今后主要研究内容。目前，我国农业正处在从传统农业向以优质、高效、高产为目的的现代化农业转化的新阶段。农业环境控制工程作为农业生物速生、优质、高产手段是农业现代化的标志，农业设施的自动检测与控制是我国急待发展的项目。应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一。温度监测预警系统是针对蔬菜大棚温度监测而设计，同时也可用于粮食仓储、冷库及烟叶发酵等场合的温度监测。蔬菜大棚作为一个相对封闭的环境，其内部形成了一个小气候环境，良好的空气环境是蔬菜正常生长的重要条件。为了增产、增收，要注意大棚内部的气体、温度和湿度3个重要因素。气体主要是指棚内的二氧化碳的含量。当空气中的二氧化碳浓度提高到0.1%时，可使蔬菜的光合作用速率增加1倍以上，增产20%~80%；若使二氧化碳浓度降至0.005%时，光合作用几乎停止。蔬菜生长的适宜温度为20°~30℃。大棚内白天增温快，当棚外平均气温为15℃时，棚内可达40°~50℃。因此，要适时调节棚内温度，避免高温危害。塑料大棚经常处于密闭状态，蒸发量大大减小，内部湿度一般在80%~90%，湿度过大极易导致病虫害的发生。现在对大棚内气体、温度和湿度的有效调节，主要是通过适时的通风来实现。二氧化碳含量过大和湿度过大都会导致温度升高。通过调节温度可以有效地控制二者的浓度。因此，对棚内温度的控制是非常重要的。本文介绍的分布式单总线蔬菜大棚温度监测预警系统，采用全数字化设计，直接监测每个棚内不同部分的温度，通过对温度的良好控制，有效地提高蔬菜的产量。钟山职业技术学院22蔬菜大棚的系统设计2.1控制系统整体结构1、温度传感器温度传感器的作用是采集大棚内的温度，并进行判断和显示。由于智能温度传感器DS18B20既能对温度进行测量，又能设定所需要控