基于单片机的大棚温度控制系统设计与实现
目录
TOC\o1-3\h\u20430第1章引言 3
66751.背景 3
172682.国内外现状 3
236673.研究内容与过程 4
2306第2章系统硬件组成与工作原理 4
143032.1系统的硬件选择与总体结构框图 4
317722.2系统的工作原理 5
126932.3主要硬件设备简介 5
277872.3.1AT89C51单片机结构和基本电路组成 5
173352.3.2DS18B20温度传感器 10
60112.3.3LCD1602液晶显示器 12
31751第3章系统硬件电路设计 14
112043.1单片机电源电路 14
198683.2声光报警电路 14
146813.3保安电路 15
53783.4显示电路 15
116043.5温度检测电路 16
27303.6温度控制电路 16
182293.7按键电路 17
32153第4章系统的软件设计 18
64834.1主程序 18
165534.2温度数据采集与处理 21
300894.3人机信号反馈 22
181554.3.1温度值显示程序 22
288464.3.2按键设置子程序 22
40644.4温度控制驱动 23
14928第5章系统仿真调试与总结 24
191015.1系统仿真过程 24
132605.2总结 27
3881参考文献 27
18628附录 29
摘要：本文简要描述了应用AT89C51单片机的微控制系统设计，用于温室大棚温度自动控制处理。使用编译软件将工程文件上传到微机主控，然后温度传感器DS18B20同步收集并处理温度数据，测量值以数字量的形式传输存储在微处理器中，最终传送到LCD1602顺利完成显示过程。当温度值在所设置的上限值以上或低于所设置的下限值，系统会打开相应的警示LED照明，控制蜂鸣器发出警报音。同时，继电器动作控制加热或冷却装置。本设计实现了温度的检测和控制，可以大大提高农作物生产管理的效率。在AT89C51温度控制系统的设计基础上，简单介绍了温度采集显示与控制执行电路的基本原理，仿真调试分析了控制系统可行性。文中提供了大棚温度控制系统的硬件设计电路图和软件程序设计流程图，具象化表征了系统的主要工作原理。
关键词：AT89C51单片机；DS18B20温度传感器；LCD1602显示；控制系统
第1章引言
1.背景
现在对特殊环境温度的要求越来越高，在相当多领域内比如工业、农业等，绝大部分要对环境温度的变化进行监测控制。许多行业对温度的要求很高，需要实现温度精确控制，在食品、药品、服装等产业中，温度监测是否精确是非常重要的。温度的监测控制复杂多变，会因为很多自然因素的变化而变化，比如大气压、光照等。所以，使用常规方法检测温度的精准度并不高。在设施农业自动化发展中使用简便的单片机系统控制温室温度显得尤为必要。原来的温控系统基本是手动控制，后面才发展成机械设备。一直到20世纪70年代，计算机的发展逐渐代替了机械控制，控制系统迎来了新时期。国外工厂已经达到了先进管理水平，能够集中控制各种环境因素。同世界发达国家相比较而言，我国的总体生产水平存在着较大差距，国内高端大棚基本依靠进口且价格昂贵。目前温室大棚智能化的发展趋势是利用各种传感器检测环境参数，自动调整各设备的工作状态，实现自动化控制。
2.国内外现状
温室大棚是一种封闭的空间环境，可提供适合蔬菜，水果，绿色植物，草药和其他农作物的生长环境。使用遮盖采集日光的材料，可以在有足够光线的情况下有效地保持温室温度的稳定。在恶劣的环境条件下，可以采取特定措施种植农作物，以实现多季作物的生产。温室大棚技术正变得更加智能和自动化，以促进作物生长和增加单产。国内大多数关于温室大棚的研究都是采用国外技术，这些温室大棚生产的蔬菜满足了大多数城市和农村居民的基本要求。随着国民经济的飞速发展，先进农业技术的应用推广越来越受到国家的重视。温室大棚已成为现代化农业设施的重要枢纽环节。在当今现代化农业中，温室环境的优劣直接影响农作物的生长发育,环境监测技术是农业生产自动化的基础保障REF_Ref18283\w\h[1]。通过监视和分析环境参数并收集它们以进行实时调整，可以提高农作物的产量，这将为我们带来更多的经济利益。海外温室大棚技术的发展还处于1980年代左右的初期。在当今世界，温度控制技术发展非常迅速，许多国家也正在朝着完全自动化的方向发展。当前，发达国家已经开发出了高度自动化的温室，该温室通过计算机自动控制环境参数，并建立了