工程学院毕业设计
Abstract
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基于单片机的温室大棚环境监控系统
摘要
现代农业的发展趋势要求农作物生长环境更加精准可控，温室大棚作为现代农业的重要组成部分，其环境参数监控已成为提高农作物产量和质量的关键因素。温室大棚内温度、湿度、土壤湿度及二氧化碳浓度等环境参数对作物生长影响显著，准确监测并控制这些参数有助于创造最佳生长环境。
本文设计了一种基于STC89C52单片机的温室大棚环境监控系统，通过多种传感器采集环境数据，结合ESP8266无线通信模块实现远程监控与控制，为农业生产提供技术支持。本监控系统采用模块化设计，由多个功能单元组成。核心控制采用STC89C52单片机，具备高效运算能力和丰富的外设接口。环境参数采集模块包括DS18B20数字温度传感器，用于精确测量温度（精度±0.5℃）；DHT11温湿度传感器，实时监测空气湿度（范围20%-95%RH，误差±5%RH）；YL-69土壤湿度检测模块结合ADC0832模数转换器，准确获取土壤含水量数据；SGP30气体检测模块，监测二氧化碳浓度（400-10000ppm）。数据显示采用LCD1602液晶屏，直观呈现各项环境参数和系统状态。执行设备控制模块包括风扇、加热片、加湿器等，根据环境参数与预设阈值的比较结果，自动调节温室环境。无线通信功能通过ESP8266WiFi模块实现，支持实时数据远程传输和设备远程控制，大幅提升系统的使用便捷性。
实际测试表明，本系统在温度测量方面的误差控制在±0.3℃范围内，优于设计指标（±0.5℃）；湿度测量误差保持在±4%RH以内，符合设计要求（±5%RH）；土壤湿度多点采样后显示均值稳定；CO2浓度监测范围满足400-10000ppm的设计规格。系统响应时间低于1秒，连续运行测试超过1000小时保持稳定，WiFi通信成功率超过99%，各项指标均在正常误差范围内，满足实际应用需求。
本系统兼具功能完备性、成本控制、操作简便性和系统稳定性，为现代温室大棚提供了一套实用的环境监控解决方案。其模块化设计理念使系统具有良好的可扩展性，便于功能升级和维护。测试结果表明，该系统能有效监测和调节温室环境，提高作物生长条件，对推动农业向精准化、智能化方向发展具有重要意义。
关键词温室大棚；环境监测；STC89C52；ESP8266；远程控制
Abstract
Thedevelopmenttrendofmodernagriculturerequiresamoreaccurateandcontrollablecropgrowthenvironment.Greenhouse,asanimportantpartofmodernagriculture,itsenvironmentalparametermonitoringhasbecomeakeyfactortoimprovecropyieldandquality.Environmentalparameterssuchastemperature,humidity,soilhumidityandcarbondioxideconcentrationingreenhousehavesignificanteffectsoncropgrowth.Accuratemonitoringandcontroloftheseparameterswillhelptocreatethebestgrowthenvironment.
Inthispaper,agreenhouseenvironmentmonitoringsystembasedonSTC89C52MCUisdesigned,whichcollectsenvironmentaldatathroughavarietyofsensors,andrealizesremotemonitoringandcontrolcombinedwithesp8266wirelesscommunicationmodule,providingtechnicalsupportforagriculturalproduction.Themonitoringsystemadoptsmodulardesignandiscomposedofmultiplefunctionalunits.ThecorecontroladoptsSTC89C52singlechipmicrocomputer,whichhashigh-eff