dCnV?QCO2?(Cn-Cw)nV?（Pn-r0）AS
dtdCn?0 dtQCO2?(Cn-Cw)nV?(Pn-r0)AS
式中 QCO2___计算CO2施用量，g/h;
Cn---室内空气设定的CO2目标浓度，g/m3,在常温常压下，1g/m3相当
于531ml/m3;
CW---室外空气CO2浓度，g/m3； n---换气次数，次/h;
Pn---净光合作用强度，一般1-8g/(m2.h）.
基于CO2浓度对时间的变化率，设计了红外吸收型二氧化碳传感器来监测温室内的CO2浓度。
CO2传感器选用红外线气敏传感器，此传感器具有精度高，选择性好，浓度检测范围大等特点，此传感器将质量分数范围在0-1000×10-6浓度的CO2转换为0-5ⅴ电压输出。传感器输出的电压信号，直接送至A/D转换器，经A/D转换后由单片机进行相应的运算、显示和储存。
2.2 温度传感器的选择
温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
方案一：采用热电阻温度传感器。热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件，现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高。因此，铂电阻用于工业检测中高精
密测温和温度标准。缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。测量时，铜电阻与铂电阻相比温度系数大，价格低，也易于提纯和加工，但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差，在工业中用于（-50～180）℃测温。
方案二：采用DS18B20，温度测量范围从（-55～+125）℃，（-10～+85）℃时测量精度为±0.5℃，测量分辨率为0.0625℃，电源电压范围从（3.3～5）V。它支持“一线总线”的数字方式传输，可组建传感器网络。而且无需进行线性校正，使用非常方便，接口简单，成本低廉。与传统的热敏电阻温度传感器不同，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式，可以分别在93.75ms和750ms内将温度值转化9位和12位的数字量。它具有体积小、接口方便、传输距离远等特点，内含寄生电源。 系统有如下特点：
(1)不需要备份电源，可通过信号线供电； (2)送串行数据，不需要外部元件； (3)零功耗等待；
(4)系统的抗干扰性好，适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制、设备过程控制、测温类消费电子产品等。
综合比较方案一与方案二，成本相差不多，方案二具有更高的抗干扰能力和精度，电路结构简单，选择方案二作为本设计的温度传感器。
2.3 湿度传感器的选择
测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度值。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。
方案一：采用CHR-01湿敏电阻。CHR-01湿敏电阻适用于阻抗型高分子湿度传感器，它的工作电压为交流1V，频率为50Hz～2kHz，测量湿度范围为（20%～90%）RH，测量精度±5%RH，工作温度范围为（0～+85）℃，最高使用温度120℃，阻抗在60%RH（25℃）时为30（21～40.5）KΩ。采用555时基或RC振荡电路，将湿度传感器等效为阻抗值，测量振荡频率输出，振荡频率在1kHz左右。
方案二：电容式湿度传感器HS1101，它是基于独特工艺设计的电容元件，固态聚合物结构，精度高达土2%RH；极好的线性输出；(1-99)%RH湿度量程；(-40～100)℃的温度工作范围；响应时间5秒；湿度输出受温度影响极小；防腐蚀性气体；常温使用无需温度补偿，无需校准；电容与湿度变化0.34pf/%RH；典型值180pf@55%RH；长期稳定性及可靠性；年漂移量0.5%RH/年。电容式湿敏元件，具有最突出的优点是长期稳定性极强，通过严格的工艺制作，制成的仪表和传感器产品可以达到较高的精度。稳定性强是产品具备良好的线性度、精密度、一致性、长期稳定性的可靠保证。
综合比较方案一与方案二，方案一成本低廉且能满足测量需求，且调试电路简单，但精度不高，应用不广。方案二采用电容式湿度传感器HS1101，HS1101湿度传感器可以大批量生产，可以广泛应用于办公自动化，车厢内空气质量控制，工农业控制系统等场合，在需要湿度补偿的其他场合也可以得到很大的应用。所以，本设计采用方案二。
2.4 单片机的选择
在多数电子设计当中，基于性价比的考虑，8位单片机仍是首选。目前，8位单片机在国内外仍占有重要地位。在8位单片机中又以MCS－51系列单片机及其兼容机所占的份额最大。MCS－51的硬件结构决定了其指令系统不会发生变化，设计人员可以很容易地对不同公司的单片机产品进行选型，他们只需将重点放在芯片内部资源的比较上。
方案一：采用AT89C51芯片作为硬件核心，采用Flash ROM，内部具有4KB ROM存储空间，能于3V的超低压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容，但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
方案二：采用AT89S52,片内ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底压工作；同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM存储空间，同样具有AT89C51的功能，且具有在线编程可擦除技术，当在对电路进行调试时，由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。
TA89S系列单片机相对于AT89C系列单片机新增加以下功能:
①ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离，这是一个强大易用的功能。
②最高工作频率为33MHz，而89c系列单片机的极限工作频率是24M，就是说89S系列单片机具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。
③具有全双工UART串行通道。
④内部集成看门狗计时器，不再需要像89C系列单片机那样外接看门狗计时器单元电路。
⑤双数据指示器。 ⑥电源关闭标识。
⑦全新的加密算法，这使得对于89C系列单片机的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
⑧兼容性方面:向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS一51兼容产品。
综上所述，AT89S52相对于AT89C51新增加了许多功能，并且性能也有了较大的提升，价格基本不变，甚至比AT89C51更低。所以本设计选用AT89S系列的AT89S52单片机。
2.5 显示器的选择
电子设计中常用的输出显示设备有两种：数码管LED和LCD。
方案一：数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备，每个数 码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成，根据七个发光二极管的正负极连接不同，又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种，选择的数码管不同，程序设计上也有一定的差别。数码管显示的数据内容比较直观，通常显示从0到F中的任意一个数字，一个数码管可以显示一位，多个数码管就可以显示多位，在显示位数比较少的电路中，程序编写，外围电路设计都十分简单。
方案二：而液晶显示屏具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点，用户可以根据自己的需求，显示自己所需要的、甚至是自己动手设计的图案。当需要显示的数据比较复杂的时候，它的优点就突现出来了，并且当硬件设计完成时，可以通过软件的修改来不断扩展系统显示能力。外围驱动电路设计比较简单，显示
能力的扩展将不会涉及到硬件电路的修改，可扩展性很强。字符型液晶显示屏已经成为了单片机应用设计中最常用的信息显示器件之一。不足之处在于其价格比较昂贵，驱动程序编写比较复杂。
本设计需要显示温度值，湿度值及二氧化碳浓度值，考虑到经济性及简单性，
采用方案一。
2.4 信号采集通道的选择
在本设计系统中，温度输入信号为8路的模拟信号，这就需要多通道结构。 方案一：采用多路并行模拟量输入通道。 这种结构的模拟量通道特点为：
1.可以根据各输入量测量的饿要求选择不同性能档次的器件。总体成本可以作得较低。
2.硬件复杂，故障率高。
3.软件简单，各通道可以独立编程。 方案二、采用多路分时的模拟量输入通道。 这种结构的模拟量通道特点为：
1.对ADC、S/H要求高。 2.处理速度慢。 3.硬件简单，成本低。 4.软件比较复杂。
综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求，比较其框图，方案二更具备硬件简单的突出优点，所以选择方案二作为信号的输入通道。
信号调理电路采样/保持器A/D转换器接口信号调理电路采样/保持器A/D转换器接口CPU信号调理电路采样/保持器A/D转换器接口 图2-1 多路并行模拟量输入通道