摘 要

当今社会温湿度控制的研究越来越深入，各个领域都必须要充分考虑到温湿度的影响。传统温室温湿度检测采用温度计、湿度表、双金属带湿度测量仪等检测设备，这些手动测试方法效率低，耗时长，结果随机，误差大。因此，创建一个成本低，易于使用，并能精确显示出温度和湿度值的控制仪器是很有必要的。温湿度采集控制系统采用单片机来实现就具备上述优点，本文重点就是探讨基于单片机的温室大棚温湿度采集系统。

本设计用52单片机、温湿度传感器、液晶显示屏显示温湿度值以及通过按键控制限度值。温湿度数值由传感器采集到传递给单片机。在单片机的处理后，准确的显示到液晶屏上。如果测量数值超过设定上限值，将会驱动报警装置进行声光报警。我们可以相应进行升降温，加去湿等操作。

关键词：温湿度监控；单片机；温湿度传感器；温室

Abstract

Study on temperature and humidity control in today's society more and more deeply. In all areas must be fully taken into account. Traditional greenhouse temperature and humidity detected by a thermometer, hygrometer, bi-metal band and humidity measuring instrument, such as testing equipment, low efficiency of these test methods manual, time-consuming, the results of the random error is large. Therefore, to create a low cost, easy to use, and can accurately display the temperature and humidity control instrument value is required. Temperature and humidity acquisition and control system using SCM to achieve it with the above advantages, the focus of this paper is to explore the greenhouse temperature and humidity acquisition system based on microcontroller.

Design 52 microcontroller, temperature and humidity sensors, liquid crystal display and button control. Requirements for temperature and humidity control is easy to achieve. Temperature and humidity value from the sensor to be passed to the microcontroller. After the SCM process accurately displayed on the LCD screen. If the measured value exceeds the upper limit, the drive will alarm sound and light alarm. We can accordingly heating and cooling, dehumidification plus other operations.

Key Words：Temperature and humidity control；SCM ；temperature and humidity sensors；greenhouse

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 温湿度对农作物的影响 1

1.3 国内外现状 3

1.4 本章小结 4

1.5 论文章节安排 4

第2章 温室大棚监控系统设计 6

2.1 温室大棚的结构 6

2.2 系统总体方案设计 6

2.3 论文内容 9

第三章 系统硬件设计 10

3.1 元器件的选择 10

3.2硬件电路设计 13

3.3 系统总体电路 19

第4章 系统软件设计 21

4.1 概述 21

4.2 各模块的软件设计 22

第5章 系统仿真与实际测试 28

5.1 仿真调试软件 28

5.2 系统仿真与调试 29

5.3 实物测试 30

第6章 总结与展望 33

参考文献 34

致 谢 35

附录A 36

附录B 37

第1章 绪论

1.1 研究背景

近年来，我国经济高速发展，但是农民经济收入增长缓慢已经对我国的经济发展造成了很大的阻碍。为了解决农民收入增长过慢的原因，需要大力发展农业科技，使我国农业逐渐走上现代化。邓小平说过：科学技术是第一生产力。发展科技来解决农业生产是一个当前亟待解决的问题。当前，以温室大棚技术发展农业生产是现代化农业生产的主流。当然，在工厂化育秧、温室大棚设施栽培等高速发展的同时，需要对环境的温湿度进行收集和分析。这样可以利用计算机技术对这些参数及时的进行检测，从而可以根据这些数据对温湿度进行调控。这样有利于大棚中种植的植物的生长。

目前，对温室中温湿度的探测系统主要是由温湿度传感器、多路模拟开关和AD转换器以及其他部件组成。利用这种系统对温湿度进行探测，在大棚内很多测量所需的电缆线需要布置在其中。同时信号在电缆线里的传输会被衰减和受到干扰，此外，这种探测装置安装困难，造价昂贵。所以不适合大量应用在温室中。当前，我国在对大棚内的温湿度进行探测时，还存在很大的不足。主要有：监测温湿度自动化程度低,多数依靠人工读取；设备价格昂贵,不便于推广应用；扩展能力不足,不方便集中管理。因此，设计一种实时性高、精度高的测控系统，成为了当下一个研究热点。本文主要是设计一种以单片机为核心的温湿度监控装置。利用这种装置可以科学合理的对大棚内的温湿度进行控制，使得农作物能够达到最大化、最优化产出。

1.2 温湿度对农作物的影响

植物的生长过程中受到很多因素的制约，例如:温室、湿度、温度、CO2浓度、光照温室土壤特性、疾病、作物本身特点、作物肥料使用、农药使用等等^[1-4]。当然，不同的因素对植物的生长也有着不同的作用。

众所周知，阳光和水是植物生长过程中必不可少的因素，它们为植物的光合作用和蒸腾作用提供物质条件。过低或过高的环境温度，都会对植物造成致命的伤害。同样，太干或太湿同样会对植物造成伤害。温度和适度对植物的生长发育的影响是接下来主要介绍的内容。

1.2.1 温度对植物生长影响

不同的植物对温度的需求都不同，但是不可否认的是它们对温度都是有着自己的要求。科学界认为，当前不同植物对温度的不同需求主要范围是，49.8℃是被子植物的耐温上限，46.4℃是裸子植物的耐温上限，在极恶劣的情况下，如仙人掌能耐温60℃。而低温则会导致植物冻伤冻死，一般而言，耐寒性很差的热带植物，10℃的低温就会出现死亡的现象，而具有较强的耐寒性的寒带植物，在低于0℃依然可以存活^[5-8]。番茄是具有代表性的喜温性植物之一，故选取番茄为例介绍温度对作物的影响。如下表1.1：

表 1.1 受不同的温度的作用情况的番茄生长过程

由表1.1可见，温度与植物的生长发育息息相关。温室植物的生长过程和一段时间周期的平均温度的联系非常紧密，故允许温度在相应的变化范围内变化，当温度超限时，我们才进行处理和调节，这样减轻各零部件的工作量，很大的提高整个监控系统的稳定性，即采用调节温度采用区间控制的方式。

1.2.2湿度对作物生长的影响