果蔬大棚温湿度监测系统-设计说明书
电子校园网 编号：
T3482204C-LW
设计摘要：
本论文设计了一种基于单片机的果蔬大棚温湿度监测系统，旨在实现对大棚内温度和湿度的精确监测以及相应的控制。通过采用DHT11温湿度传感器，系统能够及时感知大棚内的环境变化，并通过继电器实现温湿度的精确控制。此外，通过无线通讯模块实现了从机与主机之间的数据传递，为数据采集与监控提供了便捷的手段。在系统架构中，主机起到了重要的监控和控制作用。通过LCD1602显示屏，主机实时地呈现了大棚内的温湿度情况以及设定的温湿度阈值，使用户能够直观地了解环境状态。当温湿度超过设定的阈值时，主机能够发出警报，提醒用户进行相应的处理。同时，主机还具备控制从机继电器的功能，用户可以通过主机实现对从机继电器的开启和关闭，从而对大棚内环境进行有效的调节。通过按键设置功能，用户可以对报警阈值进行灵活的调整，满足不同环境下的需求。报警功能也具备取消和开启的操作，进一步增加了系统的灵活性和实用性。综上所述，本论文设计的果蔬大棚温湿度监测系统结合了传感技术、控制技术和通讯技术，实现了对大棚环境的全面监测和控制。该系统为果蔬种植者提供了一种智能化的解决方案，能够提升大棚内环境质量，提高产量和品质。未来的工作可以进一步优化系统性能和稳定性，拓展系统的功能，以适应更多应用场景的需求。
关键词： 单片机；果蔬大棚；温湿度监测；控制系统；DHT11传感器
字数：11000+
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内容预览：
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温湿度控制选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DHT11温湿度模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
4.6 从机监测函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 数据检测无线传输测试
5.3 手动远程控制
5.4 自动模式设置远程控制
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2数据检测
6.3手动模式远程打开从机继电器
6.4自动模式测试
结 论
参考文献
致 谢
附 件
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
果蔬种植作为农业生产的重要组成部分，在现代社会中具有重要的经济和社会价值。随着人们对食品质量和安全的关注不断增加，农业生产环境的监测与控制变得尤为重要。大棚种植作为一种重要的农业生产方式，能够提供稳定的生长环境，但环境参数的不稳定可能会影响作物生长和产量，甚至对食品安全产生不利影响。因此，开发一种智能化的果蔬大棚温湿度监测系统具有重要的实际意义。目前，虽然已经存在一些大棚温湿度监测系统，但很多系统存在监测精度不高、控制手段不够灵活、报警机制不完善等问题。因此，设计一种基于单片机的果蔬大棚温湿度监测系统，能够有效地解决这些问题，为果蔬种植者提供一个可靠、智能化的解决方案。本设计的主要目标是实现对果蔬大棚温湿度的实时监测和精确控制。通过采用DHT11温湿度传感器，系统可以及时、准确地感知大棚内的温湿度变化，并通过继电器实现对温湿度的控制。通过无线通讯模块，从机与主机之间可以进行数据传输，实现了远程监测和控制的功能。此外，系统还具备温湿度阈值的设定和报警功能。通过LCD1602显示屏，用户可以直观地了解大棚内的环境状态，并可以根据需要设定温湿度阈值。当温湿度超过阈值时，系统会自动触发报警机制，提醒用户及时采取措施，保障作物生长的稳定性和品质。
总之，本设计不仅满足了现代果蔬种植对生产环境监测与控制的需求，还具备了智能化、灵活性和实用性等特点，有望为果蔬种植业的可持续发展提供有力支持，促进农业生产的提质增效。
1.2 国内外研究现状
在果蔬大棚温湿度监测领域，国内外学者和研究者已经进行了大量的研究，涵盖了传感技术、控制策略以及智能化系统设计等多个方面。以下是国内外研究现状的一些主要方向和成果：许多研究致力于应用不同类型的传感器来监测果蔬大棚的温湿度变化。例如，DHT系列传感器（如DHT11、DHT22）广泛用于温湿度测量。国外的研究多集中在传感器的选取、精度校准和数据处理等方面，以提高监测精度。
研究者们在控制策略方面探索了多种方法，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等，以实现大棚内温湿度的稳定控制。自动化技术的应用能够减轻种植者的负担，提高生产效率。智能化系统的设计旨在实现数据采集、分析和远程控制等功能。一些研究将物联网技术引入，使得大棚内的环境参数能够远程监测和控制。同时，可视化界面的设计使种植者能够更直观地了解环境状态。报警机制是确保作物安全生长的重要一环。研究者们提出了不同的报警方法，包括声音、短信和移动应用程序等，以及灵活的阈值设定方法，以适应不同作物的需求。尽管已取得一定的研究进展，但仍存在一些问题，如传感器的精度、大棚内的温湿度分布不均等。此外，一些系统缺乏灵活性和实用性，难以满足不同种植者的需求。未来的研究可以从以下几个方向展开：进一步提升传感器的精度和可靠性，改善大棚内的温湿度分布；结合机器学习和人工智能技术，实现更精确的控制策略；加强系统的智能化和远程监控能力，以适应大规模农业生产的需求；探索与其他农业信息技术的整合，实现更全面的生产管理。
总之，果蔬大棚温湿度监测系统的研究已经取得了一些重要进展，但仍有待进一步深入研究和创新，以应对现代农业生产的挑战和需求。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的果蔬大棚温湿度监测系统，主从机的主控使用STC89C52单片机，主机蜂鸣器模块。显示屏LCD1602模块，从机检测温湿度的DHT11,继电器控制模块主要实现以下功能：
1.从机通过DHT11来检测温湿度，并且通过控制继电器来控制温湿度，并且将从机的温湿度通过无线通讯模块传递给主机。
2.主机通过LCD1602显示温度和湿度和温湿度的阈值，并且当温湿度超过阈值的时候会进行报警，同时主机可控制从机的继电器开启和关闭。
3.报警可以通过按键来取消报警和开启报警，按键可设置阈值。
