兰州工业高等专科学校
毕业设计（论文）
题目 温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计
系 别 电气工程系 专 业 电气自动化技术 班 级 电自09-2班 姓 名 祁巧梅 学 号 200902101229 指导教师（职称）祁鸿芳 （教授）
日 期
摘要
随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。随着单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。本文介绍了一种以AT89S52单片机为控制核心的测控仪，主要是为了对蔬菜大棚内的温湿度，以及二氧化碳浓度进行有效、可靠地检测与控制而设计的。该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，所以具有一定的应用前景。
关键词:二氧化碳浓度 蔬菜大棚 测控仪 温湿度检测自动化程度 性能要求
Abstract
With the rapid increase of the awning vegetables, people on its performance requirements also more and more high, especially in order to increase the production efficiency, to shed the automation degree of demand more and more is also high. With the single chip microcomputer and various kinds of electronic device performance to price ratio increased quickly, make such a request possible. This paper introduces a kind of AT89S52 SCM in as control core and control the device, mainly is for vegetables in the trellis of temperature and humidity, and carbon dioxide concentration is effective and reliable to detect and control and of the design. The measurement and control instrument has high accuracy, easy to use and low cost and stable and reliable, and other characteristics, so has certain application prospect. Keywords: carbon dioxide concentration measurement instrument testing temperature and humidity awning vegetables automation degree of performance requirements
1.概 述
1.1课题的提出和意义
课题名称：温度、湿度、二氧化碳浓度测控仪的设计 课题内容性质：工程设计
课题来源性质：教师收集的结合生产实际的课题
目前，在仓库、图书馆、蔬菜大棚等许多场合需要温度、湿度、二氧化碳浓度的控制。为此要求设计一种基于单片机的温度、湿度、二氧化碳浓度控制器进行二十四小时实时检测，可以提高劳动效率，减轻劳动强度，促进了科学技术的发展。通过对“温度、湿度、二氧化碳浓度测控仪的设计”的设计，使我们进一步学习和掌握电子技术、单片机、传感器、微机控制技术、电气控制技术等知识的综合应用，培养理论联系实际，解决实际工程问题的能力。本课题主要是针对农业大棚内的温度、湿度和二氧化碳浓度等参数提出的一种由单片机控制的检测方法，最终实现对温、湿度、二氧化碳浓度的低成本、高精度的测量与控制。 1.2设计的要求
温度检测范围 ： -40℃ - +40℃~ 测量精度 ： ?2℃ 湿度检测范围 ： 10%-90%RH 检测精度 ： ?2%RH
显示方式 ： 温度：二位显示
湿度：二位显示
报警方式 ： 三极管驱动的蜂鸣音报警
2. 方案论证
2.1二氧化碳传感器的选择
温室是一个相对封闭的环境，作物在温室内不断进行着CO2的吸收与释放过程，因此，温室内的CO2浓度与外界环境有明显的差异。一般来说，白天温室内绿色植物光合作用旺盛，CO2浓度急剧下降；夜间光合作用停止，作物呼吸作用释放CO2，CO2室内浓度逐渐升高。
高浓度二氧化碳传感器是一系列安装方便、操作简 单、成本低廉的传感器。高浓度二氧化碳浓度传感器是专门为二氧化碳培养箱以及其他需要检测高二氧化碳浓度的产品、场所而设计的传感器。它能在线检测空气中二氧化碳浓度，其出厂设定标准测量是 0-2,00000ppm CO2 (根据特殊的要求，测量的 范围可以更高)。高浓度二氧化碳传感器带有标准的线性输出：0-10V.将高浓度二氧化碳传感器用于二氧化碳培养箱，能很精确地检测箱内的二氧化碳浓度，K33高浓度二氧化碳传感器是新加坡TELASIA倾心打造的一款用于培养箱的高性价比传感器，作为TELASIA中国区总代，欢迎各级经销商与本司洽谈。 高浓度二氧化碳传感器用于测定生物或化学实验中产生的气态二氧化碳浓度。它通过测量二氧化碳分子吸收的红外线，测二氧化碳浓度，不能放入液体中。该传感器的测量范围为0~200000ppm。该传感器采用热金属丝为红外线光源（IR）。金属丝位于传感器的末端，在传感器的另一个端口，有一个红外线探针，用于测量没有被二氧化碳分子吸收的辐射量。该监测器测量被吸收在4.26μm狭窄带域里的红外线辐射量，二氧化碳的浓度越大，到达IR监测器的辐射量就越小。随温度上升，红外线探针产生电压。二氧化碳气体通过6个气孔扩散到传感器里。当传感器收集数据时，IR光源开始闪烁。
作物群体的CO2来源包括空气和土壤。假定温室面积为AS（m2），空间容
积为V（m3），则其室内CO2的浓度对时间的变化率可用下式表示