蔬菜大棚温度测控系统设计(附件)【字数：10345】
摘 要随着城市化进程的加快，高楼大厦越来越多，农田越来越少。这个时候农产品的质量和数量就需要大大的提高。蔬菜大棚温度测控系统就孕育而生。 本文设计研究的就是如何通过单片机来实现温度的测控。主要的过程是这样的温度传感器从外界测量到温度，然后把信号传给单片机，利用单片机把温度显示在显示屏上，当传来的温度在设定的温度范围内时控制设备不工作，当传来的温度高于事先设定的温度时，单片机发出信号给降温设备，降温设备开始降温。当传来的温度低于事先设定的温度时，单片机发出信号给升温设备，升温设备开始升温。这样能使温度一直处于设定的温度范围内。经过测试这次设计产品能满足要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.2温度测控系统技术的研究现状 1
第二章 系统的总体设计 3
2.1系统的功能要求 3
2.2系统方案的论证 3
2.3系统的设计框图 3
2.4元器件的选择 3
2.4.1单片机型号的选择 3
2.4.2显示器型号的选择 4
2.4.3传感器型号的选择 4
2.4.4元器件选择总结 5
2.5温控系统的元器件连接图 5
第三章 系统的硬件设计 6
3.1系统硬件的描述 6
3.2单片机模块的设计 6
3.2.1STM32F103C8T6单片机的功能 6
3.2.2STM32F103C8T6的最小系统 7
3.3温度采集系统的设计 8
3.3.1温度传感器的概述 8
3.3.2传感器的接口说明 8
3.3.3硬件的连接 8
3.4显示模块的设计 9
3.4.1 nokia5110的概述 9
3.4.2 nokia5110引脚说明 10
3.5控制电路的设计 10
第四章 软件系统设计 12
4.1软件设计的整体思想 12
4.2程序流程图设计 12
4.3传感器软件系统设计 13
4.3.2D *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
HT11传感器的电气特性 14
4.3.3DHT11的响应信号和主机复位信号 14
4.3.4 DHT11发送数据流程 15
4.3.5数字0信号和1信号的表示方法 15
4.4 nokia5110软件系统设计 16
4.4.1 nokia5110显示流程图 16
4.4.2 SPI接口时序写命令 17
4.4.3 Nokia5110的初始化 18
4.4.4设置Nokia5110液晶的坐标 19
4.4.5显示数字 20
4.4.6显示汉字 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A实物图 25
附录B程序 25
第一章 绪论
1.1研究的背景和意义
随着时代的进步，科学技术得到了很大的提升。城市化的发展变得很快，这就导致了农村的人口向城市迁移。劳动力的价值变大。城市化的发展就导致农田变少了高楼大厦变多了，农村人的生活的方式也发生了巨大的改变。由于农田变少，那么农作物的需求就会增加，这个时候就要求农作物的质量和产量要得到很大的提升。我国农作物的产业就要得到巨大的提升和改变[1]。这是发展的必然趋势。光能的利用率大大提高，农作物过冬的能力增强，农作物病虫的危害减轻。随着农业技术的发展，嫁接的技术术出现了。农作物通过嫁接的方法能够大大的提高产量和数量。菜农们通过这种技术也大大的提高了自己家庭的收入[2]。从宏观角度来看，目前的一个家庭种植一块地的生产方式要保证农作物的质量还是有点困难的。这种方式还有有个大的缺点那就是对市场缺乏预见性，很难保证需求[3]。最近几年还出现了一个问题那就是农药的残留问题，菜农在保证质量的同时很难保证产品的安全。这个非常影响消费者的安全。这是一个巨大的问题。在这些问题出现的同时国家开始提倡模块化的蔬菜种植基地。这个时候农业合作社就出现了。作为人口巨大的超级大国，通过发展高科技提高农产品的产量有着非常重要的实际意义。而运用农业温控系统是现代设施农业的领域中的重要内容之一[4]。农业上运用的温控技术是通过计算机来控制温度，大棚内的传感器采集信号然后发给计算机，计算机通过连接的设备来控制温度。把农业上的尖端技术和计算机的尖端技术相结合，这是农业发展的必然趋势，也是向产业化转变的基础。
1.2温度测控系统技术的研究现状
根据国内外的研究和技术的发展角度来看，目前温度测控系统技术经历了三个大的阶段：
第一个阶段是用手动的方法来实现控制。这是在温控技术刚开始的时候用的手段，但是这个时候并不能做到真正意义上的控制，控制系统还不完善，执行的程序也不完善。在那个时候传感器是非常重要的是所有东西的核心。在整个系统中扮演了很多的角色。这个时候控制的方法只要是通过传感器测量到温度，然后凭借着种植者的丰富的经验和对农作物的仔细的观察并且做出相应的推测，手动的来调节大棚内的温度[5]。通过手动控制是对农作物的生产情况最直接，最快的反应。这个技术和传统的农业技术是相吻合的。这个技术缺点很大。这样农产品不能大规模的生产，产量得不到提高，质量也不能保证，还有就是它对种植的要求非常的高，不是普通的农户能做到的[6]。
第二阶段是通过自动化控制来控制温度。这种控制的过程是先通过种植者事先设定农作物生长所需要的温度，然后传感器来采集温度，采集温度后把温度传到计算机内，之后把传感器采集到的温度与原先设定的温度进行比较。如果采集到的温度高于设定的温度那么计算机控制降温设备开始降温。如果采集到的温度低于设定的温度那么计算机控制升温设备开始升温。这个技术让农作物的生产变成可自动化，农产品的生产效率得到了很大的提高。这种控制能很有效的控制了温度，但是农作物的生长情况不是一成不变的，这种控制并不能做出及时的反应，很难与农作物的生产规律相契合[7]。目前我国自己开发的温室和从国外引进的设备都是这种自动化控制[8] 。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景和意义 1
1.2温度测控系统技术的研究现状 1
第二章 系统的总体设计 3
2.1系统的功能要求 3
2.2系统方案的论证 3
2.3系统的设计框图 3
2.4元器件的选择 3
2.4.1单片机型号的选择 3
2.4.2显示器型号的选择 4
2.4.3传感器型号的选择 4
2.4.4元器件选择总结 5
2.5温控系统的元器件连接图 5
第三章 系统的硬件设计 6
3.1系统硬件的描述 6
3.2单片机模块的设计 6
3.2.1STM32F103C8T6单片机的功能 6
3.2.2STM32F103C8T6的最小系统 7
3.3温度采集系统的设计 8
3.3.1温度传感器的概述 8
3.3.2传感器的接口说明 8
3.3.3硬件的连接 8
3.4显示模块的设计 9
3.4.1 nokia5110的概述 9
3.4.2 nokia5110引脚说明 10
3.5控制电路的设计 10
第四章 软件系统设计 12
4.1软件设计的整体思想 12
4.2程序流程图设计 12
4.3传感器软件系统设计 13
4.3.2D *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
HT11传感器的电气特性 14
4.3.3DHT11的响应信号和主机复位信号 14
4.3.4 DHT11发送数据流程 15
4.3.5数字0信号和1信号的表示方法 15
4.4 nokia5110软件系统设计 16
4.4.1 nokia5110显示流程图 16
4.4.2 SPI接口时序写命令 17
4.4.3 Nokia5110的初始化 18
4.4.4设置Nokia5110液晶的坐标 19
4.4.5显示数字 20
4.4.6显示汉字 21
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A实物图 25
附录B程序 25
第一章 绪论
1.1研究的背景和意义
随着时代的进步，科学技术得到了很大的提升。城市化的发展变得很快，这就导致了农村的人口向城市迁移。劳动力的价值变大。城市化的发展就导致农田变少了高楼大厦变多了，农村人的生活的方式也发生了巨大的改变。由于农田变少，那么农作物的需求就会增加，这个时候就要求农作物的质量和产量要得到很大的提升。我国农作物的产业就要得到巨大的提升和改变[1]。这是发展的必然趋势。光能的利用率大大提高，农作物过冬的能力增强，农作物病虫的危害减轻。随着农业技术的发展，嫁接的技术术出现了。农作物通过嫁接的方法能够大大的提高产量和数量。菜农们通过这种技术也大大的提高了自己家庭的收入[2]。从宏观角度来看，目前的一个家庭种植一块地的生产方式要保证农作物的质量还是有点困难的。这种方式还有有个大的缺点那就是对市场缺乏预见性，很难保证需求[3]。最近几年还出现了一个问题那就是农药的残留问题，菜农在保证质量的同时很难保证产品的安全。这个非常影响消费者的安全。这是一个巨大的问题。在这些问题出现的同时国家开始提倡模块化的蔬菜种植基地。这个时候农业合作社就出现了。作为人口巨大的超级大国，通过发展高科技提高农产品的产量有着非常重要的实际意义。而运用农业温控系统是现代设施农业的领域中的重要内容之一[4]。农业上运用的温控技术是通过计算机来控制温度，大棚内的传感器采集信号然后发给计算机，计算机通过连接的设备来控制温度。把农业上的尖端技术和计算机的尖端技术相结合，这是农业发展的必然趋势，也是向产业化转变的基础。
1.2温度测控系统技术的研究现状
根据国内外的研究和技术的发展角度来看，目前温度测控系统技术经历了三个大的阶段：
第一个阶段是用手动的方法来实现控制。这是在温控技术刚开始的时候用的手段，但是这个时候并不能做到真正意义上的控制，控制系统还不完善，执行的程序也不完善。在那个时候传感器是非常重要的是所有东西的核心。在整个系统中扮演了很多的角色。这个时候控制的方法只要是通过传感器测量到温度，然后凭借着种植者的丰富的经验和对农作物的仔细的观察并且做出相应的推测，手动的来调节大棚内的温度[5]。通过手动控制是对农作物的生产情况最直接，最快的反应。这个技术和传统的农业技术是相吻合的。这个技术缺点很大。这样农产品不能大规模的生产，产量得不到提高，质量也不能保证，还有就是它对种植的要求非常的高，不是普通的农户能做到的[6]。
第二阶段是通过自动化控制来控制温度。这种控制的过程是先通过种植者事先设定农作物生长所需要的温度，然后传感器来采集温度，采集温度后把温度传到计算机内，之后把传感器采集到的温度与原先设定的温度进行比较。如果采集到的温度高于设定的温度那么计算机控制降温设备开始降温。如果采集到的温度低于设定的温度那么计算机控制升温设备开始升温。这个技术让农作物的生产变成可自动化，农产品的生产效率得到了很大的提高。这种控制能很有效的控制了温度，但是农作物的生长情况不是一成不变的，这种控制并不能做出及时的反应，很难与农作物的生产规律相契合[7]。目前我国自己开发的温室和从国外引进的设备都是这种自动化控制[8] 。
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