温室大棚自动灌溉控制器设计-自动化单片机原理课程设计.doc

温室大棚自动灌溉控制器设计 xxx （xxx信息职业技术学院电子工程学院信息xxx班） [摘 要]：本设计是以单片机STC89C52为控制核心，利用土壤湿度检测器对温室大棚内的土壤湿度进行检测，实现温室大棚自动控制灌溉。本系统由单片机系统模块、土壤湿度检测模块、温度检测模块、显示模块、报警模块、控制电路模块六个部分组成。通过温度传感器DS18B20和土壤湿度传感器采集得到土壤表层的温度和湿度的数据，并且通过单片机控制处理数据，根据测到的土壤湿度的数据，控制继电器开启进行喷灌。此设计能根据不同种植区域农作物对环境温度和土壤湿度的要求实现自动灌溉的目的，并且具有对环境温度和土壤湿度进行检测、设置门限值以及越界报警等功能。 [关键词]：单片机； 土壤湿度传感器； DS18B20； 湿度检测 目录 引言 1 1设计内容及方案 2 1.1设计内容 2 1.2方案比较 2 1.2.1方案一 2 1.2.2方案二 2 1.3方案论证 3 1.4方案的选择 3 2元器件的选择 4 2.1单片机的选择 4 2.2温度传感器的选择 4 2.3湿度传感器的选择 4 2.4显示模块的选择 4 2.5报警器的选择 4 3系统的硬件电路设计 5 3.1 硬件系统的简述 5 3.2单片机模块的设计 5 3.2.1单片机的功能特性的描述 5 3.2.2单片机最小系统 6 3.3?温湿度采集系统的设计 7 3.3.1 温度的测量电路 7 3.3.2土壤湿度检测器的介绍 7 3.3.3 ADS1286模数转换器 8 3.4显示模块的设计 9 3.5报警电路的设计 10 3.6控制电路的设计 10 3.7整体电路的设计 11 4软件系统设计 13 4.1软件设计的整体思想 13 4.2程序流程图设计 13 4.3温度传感器流程图设计 14 4.4 LCD液晶显示屏流程图设计 15 4.5输出控制子程序流程图设计 16 5调试 18 5.1软件调试 18 5.2硬件调试 18 5.3 设计中遇到的问题及解决 18 6系统功能测试及结果 19 6.1测试方法 19 6.2测试数据 19 6.3测试结果分析 19 结 论 20 致谢 21 参考文献 22 引言 自改革开放以来，我国的经济增长的非常迅速，这使得农业的研究和应用技术越来越受到重视，尤其是温室大棚已然成为高效农业的一个重要组成部分。在现代化农业中的最重要的一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行监测和控制。比如说：空气中二氧化碳的浓度、温度、和湿度、土壤的含水量等。在现代化农业生产中，其中以温室大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。温室大棚内的环境直接关系到农作物的生长，比如：大棚内的温度、湿度与二氧化碳浓度等参数 。国外的温室大棚设施几乎发展到比较完备的程度，而且形成了一定的标准，但是它的价格非常昂贵，与我国气候特点相适应的测试软件比较缺乏。现如今大部分的温室大棚的温度、湿度二氧化碳含量的监测与控制都采用人工管理，这样的测试难免会有精度不准确、劳动强度大及测控不及时等弊端，这样就容易造成不可弥补的损失，结果不仅大大的增加了成本，浪费劳动力资源，而且还很难达到预期的结果。为了促进我国农业的发展，实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，必须广泛发展农业设施与相应的农业工程，科学有效的调节温室大棚内的二氧化碳浓度、温度、湿度，使得大棚内的环境条件有利于农作物的生长。现如今，随着温室大棚的广泛应用，人们对其性能的要求也越来越严格，尤其是为了提高农作物的产量，对温室大棚的自动化程度要求也越来越高。 温室大棚对植物栽培有着非常重要的意义，是植物栽培生产中不可缺少的设施之一，温湿度是衡量温室大棚的重要指标，它直接影响农作物的生长和产量，为了能给作物提供一个合适的生长环境，最主要的问题就是提高大棚内的温湿度的监测。因此，在国家提出的倡导“科技农业”“精准农业”的大背景下和新疆蔬菜温室大棚的智能化建设的迫切需求下，为了普遍提高人民的生活水平，解决我国农民普遍收入低的问题，缩小城市与乡村的差距，推动全面小康社会，急切需要价格合理，自动化程度高的农业设备。而单片机及各种电子器件的性价比较高，使得成低成本高性能这种要求得以实现。本设计是针对这一问题，设计能够对土壤进行检测、显示、报警和控制等多功能自动灌溉控制系统。其系统具有性能好，操作容易等优点。系统在其他领域也具有一定的推广价值[1]。 1设计内容及方案 1.1设计内容 本次设计温室大棚自动灌溉控制器，选择合适的土壤湿度传感器,使系统能持续,长期，自动检测土壤湿度变化信息，并根据作物对土壤湿度的需求生长模型得到灌溉的决策，控制灌溉系统，达到适时适量，精准灌溉的目的。 设计要求：