温室环境自动调节系统设计.doc

摘要:随着农业的不断发展,温室种植产业得到了蓬勃发展。温室环境的自动调节对作物的生长具有重要的促进作用,克服了传统手动控制的弊端,同时减少了劳动强度,并避免了因人为原因造成的损失。这对现代农业发展具有十分重要的促进意义,应用前景广阔。

本系统选用AT89C51为控制核心,完成对温室的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度的采集和控制。用单总线数字温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101组成的多点温度检测温室的温湿度；利用光敏电阻和TGS4160二氧化碳传感器检测温室的光照度和二氧化碳浓度,并通过ADC0809转换成数字信号,并送入单片机存储；单片机根据测量数据完成对温室环境参数的显示与控制。

关键词 单片机；温室；传感器；湿度；温度

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景及研究意义-1

1.2 国内外温室控制技术发展概况-1

1.3 选题的目的和意义-2

2 方案的论证与设计-3

2.1总体方案论证-3

2.2 总体方案设计-3

2.3 传感的选择-4

2.3.1 温度传感器的选择-4

2.3.2 湿度传感器的选择-4

2.3.3 光照传感器的选择-5

2.3.4 CO2传感器的选择-5

3 硬件电路的设计-6

3.1 AT89C51单片机的最小系统-6

3.1.1 AT89C51的特性及引脚功能-6

3.1.2 AT89C51的时钟振荡电路-7

3.1.3 AT89C51复位电路-7

3.2 温度检测-8

3.2.1 DS18B20的特性及引脚-8

3.3 湿度检测-9

3.3.1 HS1101特性-9

3.3.2 湿度测量电路-10

3.3.3 多点湿度检测电路-11

3.4 二氧化碳浓度检测-12

3.4.1 二氧化碳浓度传感器TGS4160概述-12

3.4.2 TGS4160的内部结构-12

3.4.3 TGS4160的工作原理-13

3.4.4二氧化碳检测电路设计-13

3.5光强检测模块的设计-14

3.5.1光敏电阻介绍-14

3.5.2光强检测电路的设计-15

3.6 CD4051多路开关-15

3.7 A/D转换模块-16

3.7.1 ADC0809引脚及功能-16

3.7.2 ADC0809接口电路-18

3.8 扩展I/O接口的设计-18

3.8.1 8255A芯片介绍-19

3.8.2 AT89C51单片机和8255A的接口-20

3.9 显示与键盘模块-20

3.9.1 数码管显示原理-20

3.9.2 键盘模块-22

3.9.3键盘/显示器与8255A扩展芯片的连接-22

3.10 报警模块-23

3.11 执行机构的设计-24

3.11.1 光照度调节系统-24

3.11.2 温度调节系统-25

3.11.3 湿度与二氧化碳调节系统-26

3.11.4 造雾系统-27

4 软件设计-28

4.1主程序设计-28

4.2 数据采集子程序-28

4.2.1 DS18B20测温流程图-28

4.2.2 湿度信号采集流程图-29

4.2.3 光照度、二氧化碳浓度采集流程图-30

4.3 键盘子程序流程图-31

4.4 显示程序流程图-32

结论-32

致谢-34

参考文献-35