洛阳理工学院毕业设计（论文）
大棚温湿度自动控制系统的设计
摘 要
温室设施是农业的重要组成部分，温室大棚测控系统是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物在不适宜生长的反季节中，可获得比室外生长更优的环境条件，从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。本设计主要针对温室大棚内温度、湿度，研制了单片机控制的温室大棚自动控制系统,综合考虑系统的精度、效率以及经济性要求三个方面因素之后，最终确定以STC89C52单片机为控制核心，选用性价比比较高的传感器，实现了对温湿度的精确测量与准确控制。针对不同的农作物和不同的季节，可以通过键盘人为设定农作物生长所期望的上、下限值。当单片机检测到温湿度有任何一个参数越限时，则会通过控制固态继电器打开相应的执行机构进行补偿。本文完成了系统的软硬件设计。在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。该温室大棚温湿度自动控制系统具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点，不仅可以应用在农业大棚，也可以应用在恒温湿的机械加工厂、室内环境监测等方面，所以具有一定的推广应用价值。
关键词：温度,单片机,数据采集,数据库
I
洛阳理工学院毕业设计（论文）
Greenhouse Temperature and Humidity Control System Design
ABSTRACT
Greenhouse facilities are an important part of agriculture, greenhouse control system is to achieve greenhouse production and management automation, scientific basic guarantee. Through the analysis of monitoring data, combined with crop growth law, control of environmental conditions suitable for growing the crop in the off-season, the availability of better than the outdoor environmental conditions, so that the crop to achieve high quality, high yield, efficient cultivation purpose . The design mainly for greenhouse temperature, humidity, developed a single chip control greenhouse automatic control system, determine the next crew to STC89C52 microcontroller as the control center relatively high cost of sensors used to achieve accurate measurement of temperature and humidity control and accuracy. For different crops and seasons, can be artificially set by the keyboard expected crop growth, the lower limit. When the microcontroller detects a parameter of temperature and humidity have any time-limited, it will open the corresponding solid state relay through the control of the executive body to compensate. This complete software and hardware design. In the system design process to fully take into account price, selection, stable performance of the components. The greenhouse temperature and humidity control system with high precision, easy low cost and reliable, and job stability, not only can be used in agricultural greenhouse, temperature can also be used in wet mechanical processing plants, environmental monitoring . the value of a certain application。
KEY WORDS：Temperature，Scm，Data acquisition，Data base Report
II
洛阳理工学院毕业设计（论文）
目 录
前 言 ................................................................................................ 1 第1章 绪论 ...................................................................................... 2
1.1 研究的背景和意义 ............................................................... 2 1.2 温度传感器技术的国内外研究动态 .................................... 2 1.3 湿度传感器技术的国内外研究动态 .................................... 3 1.4本课题的主要研究目标及内容 ............................................. 5 第2章 系统的硬件设计 ................................................................... 6
2.1总体设计 ................................................................................ 6 2.2 主要器件介绍 ....................................................................... 6
2.2.1 STC89C52介绍 ............................................................ 6 2.2.2 DS18B20介绍 .............................................................. 6 2.2.3 湿度传感器HS1101介绍 ............................................ 7 2.2.4 液晶1602A介绍 ........................................................ 9 2.3 温度采样电路设计 ............................................................. 11
2.3.1 温度传感器的讨论与选择 ........................................ 11 2.3.2 温度采样原理及电路 ............................................... 12 2.4 湿度采样电路设计 ............................................................. 12
2.4.1 555定时器的介绍及原理 .......................................... 12 2.4.2 湿度传感器的讨论与选择 ........................................ 14 2.4.3 湿度采集原理及电路 ............................................... 15
第3章 系统的软件设计 ................................................................. 17
3.1 控制软件设计 ..................................................................... 17 3.2 湿度传感器HS1101的软件设计 ....................................... 18 结 论 .............................................................................................. 19 谢 辞 .............................................................................................. 20 参考文献 .......................................................................................... 21 附 录 .............................................................................................. 22 外文资料翻译 .................................................................................. 32
III
洛阳理工学院毕业设计（论文）
前 言
大棚对一个国家整个社会的稳定有着重大的影响。科学技术是第一生产力，只有持续不段的把最新的科技成果应用到农业的生产中,才能改善我国农业的不利地位。
自动检测已经进入计算机为主的时代。我国的农业要由传统农业生产方式向现代农业生产方式转变，就必须由现在的机械化向信息化转变。蔬菜的存储也是一样。本文提供了一种单片机等组成的全数字温湿度监控系统，能实时监测大棚温湿度，并根据所测数据检测空调器、除湿机等设备运行，确保大棚合适的温湿度，使大棚的温湿度在我们设定的范围之内。
随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术和微机技术以及与之具有同等重要地位的软件技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。尤其是他们的结合使用给日常生活带来了很多便利。
1
洛阳理工学院毕业设计（论文）
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，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。由于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。当前农业温室大棚大多是中、 小规模， 要在大棚内引人自 动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本。因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要， 设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。
1.2 温度传感器技术的国内外研究动态
一、热敏电阻
以温度变化导致阻值的变化为工作原理的热敏电阻，因其具有成本低、体积小、简单、可靠、响应速度快、容易使用等特点，在多项温度测量应用中受到广泛欢迎，也是国内大棚测控系统中采用最多的温度传感器，热敏电阻的电阻温度系数较高，因此其自身发热较小，信号调节较为简单。
2