溫室温度远程监测系统设计.doc

温室温度远程监测系统设计 【摘要】本系统是基于单片机STC12C2052AD配合温度传感器DS18B20和RS-232串行通信及RS-485远程通信、将在温室内温度数据传输到上位机进行实时监控和出现异常报警的一套温室温度监测系统。下位机放置在温室内，通过传感器采集温度，然后经由单片机的串行接口，由RS-485总线负责下位机与上位机的通信，利用MAX232实现下位机及MAX485的TTL电平和上位机RS-232C电平之间的转换，实现下位机与上位机之间的异步串行通信。上位机采用Visual Basic 串行通信编程，接收和分析经由下位机发上来的数据，设置报警温度，以及其他参数，当实际参数超过设置参数时，上位机进行声光报警来提示管理员，从而进行其他相应操作。 系统采用简单的双绞线通信线缆、抗烦扰、布线简单、传输距离远。本系统的实用性和可靠性高、操作简单、可广泛用于个人或者企业的温室进行温度监测使用，且无后期维护费用。 目 录 第1章 绪论 1 第2章 系统设计方案 2 2.1 系统总体设计 2 2.2方案选择 2 2.2.1 温度传感器的选择 2 2.2.2 通信方式选择 3 2.2.3 程序使用语言的选择 3 第3章 系统硬件设计 5 3.1 电源模块设计 5 3.2 单片机控制模块设计 5 3.3 温度采集电路模块 6 3.4 远程通信电路模块 7 3.4.1 调试端口电路设计 7 3.4.2 远程通信电路设计 9 3.5 显示电路模块 11 第4章 系统软件设计 12 4.1 下位机控制软件 13 4.1.1 传感器访问和控制方法 13 4.1.3 下位机控制软件说明 18 4.2上位机控制软件 19 4.2.1 串口通信 19 4.2.2 利用MSComm实现串口通信 20 4.2.3 其他功能实现 22 4.2.4 上位机主控程序界面 24 第5章 系统测试与数据分析 26 5.1 系统调试 26 5.2 系统测试及数据分析 26 结束语 28 致谢辞 28 参考文献 29 附录A 硬件电路图 30 附录B 单片机源程序 30 第1章 绪论 随着社会主义农村的建设和社会的进步，生产水平的提高，温室也逐渐增多。温室内的温度是生产过程中最重要参数之一，传统的监测方法是人工长期监守，利用干湿球玻璃温度计现场采集数据的方式，劳动强度大，操作规程复杂，制约了温室管理员的工作效率。 现代电子技术的发展，已经渗入到人们生活的方方面面。利用智能监测系统对温室内的温度实行远程监测，不但可以解决传统温度监测的弊端，而且大幅度的提高农业生产的科技含量和生产水平，更重要的是促进了新农村建设的发展和社会的进步。 国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。 我国对于温室控制技术的研究相对较晚，始于20世纪80年代。我国工程技术人员掌握了人工气候室内微机控制技术。之后，我国的温室控制技术得到了迅速发展。但由于我国农业现代化水平较低，农业劳动力大量过剩，温室的一次性投资大，资金短缺以及对操作人员的素质要求比较高等因素，限制了温室控制技术在温室系统的扩展。 从国内外温室控制技术的发展状况来看，温室环境控制技术都是从手动控制转向自动控制，监测技术也正逐步走向智能化。 本系统设计是以单片机为核心，利用温度传感器对温度进行采集，再经过单片机与计算机通信，将温室内的温度数据传送给上位机软件处理，对温室内的温度远程监测。实现了对温室内的温度自动控制，使劳动生产率得到提到. 第2章 系统设计方案 2.1 系统总体设计 温室温度监测系统的系统框图如2-1所示。主要是由温度传感器和单片机构成的下位机、远程通信、上位机三大部分组成。 图2-1 系统框图 下位机由单片机进行控制，温度由温度传感器进行温度采集。单片机对信号进行处理，然后由LCD 液晶进行下位机现场显示。同时单片机与上位机进行实时远程通信。上位机的控制处理程序，对接受到的数据进行处理，存储，分析。同时进行动态显示、查询、备份。对超限数据进行声光报警提示。 2.2方案选择 整套主要是由温度传感器和单片机构成的下位机、远程通信、上位机三大部分组成，方案的选择将直接影响设计效率和最后整体效果。 2.2.1 温度传感器的选择 温度传感器AD590属于模拟量输出，需要使用AD芯片将模拟量转换为数字量，另外如果多个传感器就需要占用更多的转换芯片以及单片机口线，外围元件复杂。 温度传感器DS18B20具有独特的1-Wire总线技术，可以挂接多个传感器[1]。数字量输