溫室大棚溫度自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)

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摘 要

溫室對(duì)現(xiàn)在的人們來(lái)說(shuō)，已經(jīng)算是個(gè)非常熟悉的名詞了。溫室技術(shù)最早產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)主要用來(lái)解決駐守荒島士兵的蔬菜等食品的補(bǔ)給問(wèn)題。那時(shí)人們還沒(méi)意識(shí)到溫室技術(shù)的重要性，擁有溫室的國(guó)家和溫室的面積還都很少。但慢慢地由于溫室給這些國(guó)家?guī)?lái)的豐厚利潤(rùn)和經(jīng)濟(jì)收益，使他們看到了建造更多溫室的可行性，因而他們開(kāi)始大力投入溫室建造和溫室技術(shù)的研發(fā)。在這方面荷蘭做的是最好的，它的溫室技術(shù)和溫室建造面積方面，都可以說(shuō)是數(shù)一數(shù)二的。而且荷蘭是最早將計(jì)算機(jī)作為溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的核心部分出現(xiàn)在荷蘭及世界市場(chǎng)上。

由于我國(guó)的溫室大棚產(chǎn)業(yè)起步比較晚，發(fā)展時(shí)間短，造成我國(guó)的溫室大棚技術(shù)水平比較低，現(xiàn)代化管理程度不高，溫室大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)條件差等狀況。因此迫切需要在技術(shù)上進(jìn)一步的進(jìn)行改進(jìn)和提高。如何利用自動(dòng)檢測(cè)與控制系統(tǒng)有效的控制好溫室大棚內(nèi)的環(huán)境因子，以提高溫室大棚環(huán)境的控制精度和效果，已成為目前我國(guó)溫室業(yè)研究的重點(diǎn)課題之一，對(duì)我國(guó)溫室業(yè)的發(fā)展有著不可估量的重要意義。
本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)溫室大棚內(nèi)溫度因子的檢測(cè)與控制，主要涉及單片機(jī)、傳感器等元件的選取與應(yīng)用，以及鍵盤(pán)輸入、顯示電路、報(bào)警電路、打印等硬件方面的設(shè)計(jì)。此外還涉及到虛擬儀器方面的介紹，通過(guò)RS-485實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)之間的串行通訊，但這個(gè)不作為重點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究?？紤]到溫室大棚對(duì)溫度要求的精度不是很高的因素，系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)也就是加熱部分，選取兩個(gè)電阻爐加熱工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣由單片機(jī)、傳感器及外圍設(shè)備組成一個(gè)完整的溫室溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)。
由于精力所限此次設(shè)計(jì)只涉及到了溫度，沒(méi)有涉及濕度、CO2濃度、光照度等的控制，還有待于進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51；傳感器；串行通訊；虛擬儀器


目錄
中文摘要
外文摘要
前言……………………………………………………………………………………………8
1.概述 …………………………………………………………………………………… 9
2.硬件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………………9
2.1單片機(jī)的選擇 …………………………………………………………………………9
2.1.1主要特性 ……………………………………………………………………………10
2.1.2管腳說(shuō)明 ……………………………………………………………………………12
2.1.3震蕩器特性 …………………………………………………………………………13
2.1.4空閑節(jié)電模式 ………………………………………………………………………13
2.1.5極限參數(shù) ……………………………………………………………………………14
2.2傳感器的選擇 …………………………………………………………………………14
2.3外圍設(shè)備 ………………………………………………………………………………17
2.3.1鍵盤(pán)設(shè)置 ……………………………………………………………………………17
2.3.2溫度顯示電路 ……………………………………………………………………22
2.3.3報(bào)警電路 …………………………………………………………………………25
2.3.4打印機(jī)電路 ………………………………………………………………………26
2.3.5串行通訊……………………………………………………………………………29
2.3.6電源電路 ………………………………………………………………………… 31
3.虛擬儀器 ……………………………………………………………………………… 32
3.1虛擬儀器的概念 ……………………………………………………………………32
3.2虛擬與傳統(tǒng)儀器的比較……………………………………………………………33
3.3虛擬儀器的廣泛應(yīng)用 ………………………………………………………………34
3.4虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成 …………………………………………………………………35
3.5虛擬儀器設(shè)計(jì)部分 …………………………………………………………………36
4.軟件設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………39
4.1軟件總體設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………39
4.2溫度檢測(cè)程序 … ……………………………………………………………………41
4.3溫度控制程序 ……………………………………………………………………… 41
4.4鍵盤(pán)中斷程序 ……………………………………………………………………… 44
4.5顯示、打印和報(bào)警程序 ……………………………………………………………45
結(jié)論 ……………………………………………………………………………………………46
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………47
附錄A：技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
附錄B：中、英文翻譯