论文总字数：19998字

摘 要

本论文主要是通过以下几个方面来介绍温室大棚控制系统的设计方法。先是介绍了系统的总体设计目标、结构和工作原理，并分别从硬件和软件两个方面对系统进行设计。其中，硬件方面主要是针对各个硬件部分的原理进行介绍，软件方面主要是针对使用的编程语言，即单片机的编程语言使用C语言进行编程。最后是介绍实验得到的系统实际测试的结果。在本论文中主要采用两个传感器来采集温室大棚内的光照度和温湿度，分别是温湿度传感器DHT11和光照度传感器BH1750，再通过一个1602LCD液晶显示器显示采集到的数据。在它们之间利用了本系统的核心软件STC89C52单片机来进行数据连接，使得采集到的数据能够得到一定的分析和处理，最后将其输出后通过声光报警电路进行报警提示。

关键词：C语言 温湿度传感器 光照度传感器 单片机

Design of Greenhouse Control System Based on Single Chip Mirocomputer

Abstract

This paper mainly through the following several aspects to introduce the greenhouse control system design method. Firstly, the overall design object, structure and working principle of the system are introduced, and the design of the system from two aspects of hardware and software is presented.The hardware is mainly according to the principle of the various parts of the hardware are introduced. Software is mainly for the use of the programming language, microcontroller programming language using C language programming. Finally, the experimental results of the system are introduced. In this thesis, two sensors are used to collect the light intensity and temperature and humidity of the greenhouse, respectively, the temperature and humidity sensor DHT11 and the light intensity sensor BH1750,and the data values acquired through a 1602LCD LCD display. In between them using the the system software kernel of STC89C52 microcontroller for data connection, make the collected data to get the analysis and processing, finally will be the output through sound and light alarm circuit alarm.

Keywords: C language; temperature and humidity sensor; light intensity sensor; SCM

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 3

1.1 课题设计背景及意义 3

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 国外研究现状 3

1.2.2 国内研究现状 3

1.3 课题主要研究内容 4

第二章 系统总体设计 5

2.1 系统设计目标 5

2.2 系统组成和工作原理 5

2.2.1 系统组成 5

2.2.2 系统工作原理 6

2.3 系统设计理论基础 6

2.3.1 单片机概述 6

2.3.2 STC89C52单片机介绍 7

2.3.3 DHT11温湿度传感器 8

2.3.4 光照度传感器BH1750 12

2.3.5 1602LCD液晶显示器 14

第三章 系统的硬件设计 15

3.1单片机控制单元 15

3.2温湿度采集部分 15

3.3按键输入部分 16

3.4 LCD液晶显示电路 16

3.5声光报警电路 17

第四章 系统的软件设计 19

4.1主程序流程图 19

4.2初始化模块 19

4.3温湿度控制模块 21

4.4按键扫描和声光报警模块 22

第五章 系统测试 24

第六章 结论 27

参考文献 28

致谢 29

附录 程序代码 30

第一章 绪论

1.1 课题设计背景及意义

随着人们生活水平的提高，人们对于农产品的需求也日益增多。而我国的农业经济也在相应的飞速发展当中。从以前的手动到后来的半自动，再到如今的全智能型的农作物生产方式。从只能春天播种秋天收获，已经发展到了四季如一季，大大满足了现代人们的物质需求生活。而这些农业生产方式当中，最典型的代表就是温室大棚技术的大力支持与广泛的发展。温室大棚的技术已经可以生产各种各样的反季节的农作物，包括反季节的蔬菜、水果、花卉等等。可以让人们在冬天就能吃到夏天的西瓜等等蔬菜水果。^[1]

温室大棚技术的飞速发展也带动了工业的发展，这一技术的控制要求也相对越来越高起来。所以，对温室大棚内的温度、湿度、光照度以及二氧化碳浓度等等的控制技术要求就高了。为了使农作物得到更好的发展，温室大棚控制技术便成了这一发展的核心技术了。^[2]

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

国外因为科学技术发展较快，使得温室大棚技术的发展已经相对比较成熟了，有了一套相对科学统一的标准。欧美一些国家温室大棚的规模已经发展相对较大，其应用在温室大棚内的自动化程度也相对很高了。已经实现了自动化的、智能化的现代温室控制系统。国外早在90年代的初期其农业决策的发展就已经形成了农业决策支持系统。荷兰国家发展了现代的玻璃温室大棚，而世界的玻璃温室大棚面积已经被荷兰国家占据了1/4。^[3]

1.2.2 国内研究现状

我国的温室大棚技术也已经在大力的发展，其发展的速度已经和国外的不相上。我国采用科学的发展技术，其温室大棚已经向大型化、规模化和产业化的方向发展。温室大棚的骨架材料都已经向高强度、耐腐蚀等等方向发展，其规模也多种多样，有拼装式的、连栋式的等等，大棚的采光技术、棚内温湿度及其他一些参数的控制技术已经相对成熟起来。大棚的覆盖材料也相对透气、相对保温保湿。总体来说，我国的温室大棚技术已经逐步向自动化、智能化的方向发展，未来的发展前途和经济效益也将会非常可观。^[4]

1.3 课题主要研究内容

本课题采用单片机STC89C52，对温室大棚中的温度、湿度和光照度进行一定的采集、检测及控制。本文将会从软件、硬件两个方面来对温室大棚的控制系统进行设计。硬件的方面主要包括了温湿度传感器、光照度传感器、LCD液晶显示器和声光报警电路等，软件的方面主要采用的是C语言进行单片机及外围电路的相关程序设计。

系统的过程主要是先通过键盘来设定各个参数的范围值，使用液晶显示器显示这个设定值，接着两个传感器分别将采集的数值一起传送到LCD上，再经过单片机来处理，如若同设定温度值不符合则会产生声光报警。本系统主要满足以下要求：

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