labview的迷你温室控制系统设计(附件)【字数：7309】
摘 要现如今，温室已经成为现代化农业重要的组成部分，温室的内部环境分为温度和湿度等参数。恰当运用智能化的温室控制系统，可以实现对温度和湿度更加精确的监测、显示和控制。本课题设计是以虚拟仪器技术为核心，通过软硬件相结合的方式，实现温室控制系统的设计，利用STC89C52单片机和DHT11温湿度传感器，完成数据采集，然后通过LabVIEW把监测到的温度和湿度实时显示出来，最后通过报警灯和风扇来实现温室的温湿度控制。
Key words: greenhouse; element; LabVIEW; control 目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景 1
1.2研究的现状 1
1.3研究的步骤过程 2
第二章 总体方案设计 3
2.1方案设计要求 3
2.2DHT11温湿度传感器 3
2.2.1DHT11的产品概述 3
2.2.2传感器电源引脚 4
2.2.3应用说明 4
2.2.4温湿度传感器的引脚说明 4
2.3STC89C52单片机 4
2.3.1STC89C52单片机的主要特性 5
2.3.2端口的主要功能 5
第三章 硬件设计 6
3.1单片机的系统电路 6
3.2温湿度传感器的采集电路 6
3.3MAX232串口标准电路 7
第四章 系统软件设计 8
4.1前面板设计 8
4.2程序框图设计 9
4.2.1连接通信 9
4.2.2温度模块 10
4.2.3湿度模块 10
4.3LABVIEW运行界面展示 11
第五章 系统运行展示与分析 12
5.1系统运行展示 12
5.1.1室内温度测试 12
5.1.2室内湿度测试 13
5.2综合测试 14
5.3实验操作中碰到的问题以及解决方法 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附 录 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
19
附录A 硬件实物图和运行结果 19
附录B 硬件原理图 20
附录C 单片机程序介绍 21
第一章 绪论
1.1研究的背景
农业是我国的第一产业，几十年来，我国农业产量位居全球第一，可想而知，发展农业至关重要。农业的发展离不开适宜的气候和良好的生态环境，然而我国因地域辽阔，环境气候多变，农业发展相对不稳定，限制了我国农业的发展。传统的农业技术已经无法满足当前市场的需求，改变技术迫在眉睫。因而，利用新兴技术发展农业应运而生，其中温室大棚就是一项高新技术。温室大棚技术主要通过调节光照、温度、湿度等指标来满足农作物生长所需的气候条件，使得农作物更好的生长，产量更大，以满足社会发展的需求。
随着科学技术的快速发展，很多新型农业技术都需要控制温度和湿度的变化，因而监测温度、湿度指标显得尤为重要。就我自身而言，我大学所学专业是电子信息工程，在专业课上，授课老师多次提到：实验过程中，因温度没有控制到位而引发的元器件被烧毁的事情常常发生。总之，温度、湿度的变化与人们的日常生活息息相关，尤其是我们吃的果蔬，在温室大棚中栽培时，很多反季节的农作物就需要特定的温湿度，因此，无论是农业还是电子信息行业，都需要对温度和湿度进行监测。因此，研究设计小巧便携的基于LabVIEW的温室控制系统显得尤为重要。
21世纪，我们十分需要科技智能创新人才，再加上使用LabVIEW图形化系统提供的科学智能研究平台，以便能够达到一种可持续、高精度的温度和湿度的控制，其应用非常广泛，功能强大，既使用方便，又便于携带，是一项实用又便宜的温室控制系统。让我们可以从教学理论到亲自实践，来对知识有一个更进一步的了解，以方便我们在未来的学习过程中有一个更好的运用。
对于技能方面，我们要能够学会按照课题上的任务要求，来进行更加全面的资料收集，加工和整理工作，能够利用工具书正确查询代码，熟练掌握从事教学研究的方式方法和编写对应的程序代码的能力，熟练掌握从事实验的过程以及对于实验结果进行测试的方法，熟练掌握增加数据分析能力和遇到对应问题熟练解决的能力；对于知识方面，使得我们能够学会综合应用学科的专业知识和专项技能，更快地分析和解决遇到的对应问题，深化了理论知识、扩展了学习层面、延伸了专项技能；对于综合能力方面，这能够激发我们对于科学实验精神的敬畏之意，并认真踏实地对待科学工作，深刻树立了数据分析观念、局部观念和统计观念。
1.2研究的现状
从传感器的发展历史来看，当代传感器的技术工艺在不断改进。在21世纪初，传感器的发展趋势日渐成规律，倾向于不断增大其集成度，这个技术的发展应用使得各类传感器都变的微型化，这将人类文明向前推动了一大步。这种现状使得大多数传感器变得小巧便携，并广泛应用于各种新兴行业中。在此基础上，国外领先实现了智能化温室控制系统，并推广引用到各项农业中。例如荷兰、英国、美国等发达国家大力推广集约化温室种植技术，并把握住了此次时机，因而能在这期间制造大量的智能化温室。
1.3研究的步骤过程
步骤过程：首先通过DHT11温湿度传感器，监测当前环境中的温度和湿度，然后在DHT11温湿度传感器上采集测得的数字信号，通过STC89C52单片机传输，其次将在STC89C52单片机上传输的信号经过USB接口转TTL进行通信，最后通过USB转串口实现LabVIEW和单片机之间的通信，完成采集到的信号在PC机上的LabVIEW软件中显示。
本文研究内容是基于LabVIEW的温室控制系统设计，需要用LabVIEW软件实现对温室内的环境进行实时勘察、监测，温湿度值采用精度比较高的DHT11温湿度传感器，它能够用来监测温室内的温度和湿度，每当温度和湿度值超过设置的警戒值，那么报警模块就会启动，以此来实现控制温室内的环境。研究的主体主要分为硬件部分和软件部分：硬件部分含括DHT11温湿度传感器，研究将其测到的温湿度信号进行采集，并将信号转换为可以进入单片机的数字信号，单片机需要以串口的形式实现和计算机互连，软件部分则由装有LabVIEW的PC机进行接收单片机的数据，根据自己先前编写好的程序对输入进来的信号进行实时监测和控制，利用硬件采集电路，配合LabVIEW软件完成测试过程，最终达到对温室控制系统的功能需求。
Key words: greenhouse; element; LabVIEW; control 目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景 1
1.2研究的现状 1
1.3研究的步骤过程 2
第二章 总体方案设计 3
2.1方案设计要求 3
2.2DHT11温湿度传感器 3
2.2.1DHT11的产品概述 3
2.2.2传感器电源引脚 4
2.2.3应用说明 4
2.2.4温湿度传感器的引脚说明 4
2.3STC89C52单片机 4
2.3.1STC89C52单片机的主要特性 5
2.3.2端口的主要功能 5
第三章 硬件设计 6
3.1单片机的系统电路 6
3.2温湿度传感器的采集电路 6
3.3MAX232串口标准电路 7
第四章 系统软件设计 8
4.1前面板设计 8
4.2程序框图设计 9
4.2.1连接通信 9
4.2.2温度模块 10
4.2.3湿度模块 10
4.3LABVIEW运行界面展示 11
第五章 系统运行展示与分析 12
5.1系统运行展示 12
5.1.1室内温度测试 12
5.1.2室内湿度测试 13
5.2综合测试 14
5.3实验操作中碰到的问题以及解决方法 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附 录 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
19
附录A 硬件实物图和运行结果 19
附录B 硬件原理图 20
附录C 单片机程序介绍 21
第一章 绪论
1.1研究的背景
农业是我国的第一产业，几十年来，我国农业产量位居全球第一，可想而知，发展农业至关重要。农业的发展离不开适宜的气候和良好的生态环境，然而我国因地域辽阔，环境气候多变，农业发展相对不稳定，限制了我国农业的发展。传统的农业技术已经无法满足当前市场的需求，改变技术迫在眉睫。因而，利用新兴技术发展农业应运而生，其中温室大棚就是一项高新技术。温室大棚技术主要通过调节光照、温度、湿度等指标来满足农作物生长所需的气候条件，使得农作物更好的生长，产量更大，以满足社会发展的需求。
随着科学技术的快速发展，很多新型农业技术都需要控制温度和湿度的变化，因而监测温度、湿度指标显得尤为重要。就我自身而言，我大学所学专业是电子信息工程，在专业课上，授课老师多次提到：实验过程中，因温度没有控制到位而引发的元器件被烧毁的事情常常发生。总之，温度、湿度的变化与人们的日常生活息息相关，尤其是我们吃的果蔬，在温室大棚中栽培时，很多反季节的农作物就需要特定的温湿度，因此，无论是农业还是电子信息行业，都需要对温度和湿度进行监测。因此，研究设计小巧便携的基于LabVIEW的温室控制系统显得尤为重要。
21世纪，我们十分需要科技智能创新人才，再加上使用LabVIEW图形化系统提供的科学智能研究平台，以便能够达到一种可持续、高精度的温度和湿度的控制，其应用非常广泛，功能强大，既使用方便，又便于携带，是一项实用又便宜的温室控制系统。让我们可以从教学理论到亲自实践，来对知识有一个更进一步的了解，以方便我们在未来的学习过程中有一个更好的运用。
对于技能方面，我们要能够学会按照课题上的任务要求，来进行更加全面的资料收集，加工和整理工作，能够利用工具书正确查询代码，熟练掌握从事教学研究的方式方法和编写对应的程序代码的能力，熟练掌握从事实验的过程以及对于实验结果进行测试的方法，熟练掌握增加数据分析能力和遇到对应问题熟练解决的能力；对于知识方面，使得我们能够学会综合应用学科的专业知识和专项技能，更快地分析和解决遇到的对应问题，深化了理论知识、扩展了学习层面、延伸了专项技能；对于综合能力方面，这能够激发我们对于科学实验精神的敬畏之意，并认真踏实地对待科学工作，深刻树立了数据分析观念、局部观念和统计观念。
1.2研究的现状
从传感器的发展历史来看，当代传感器的技术工艺在不断改进。在21世纪初，传感器的发展趋势日渐成规律，倾向于不断增大其集成度，这个技术的发展应用使得各类传感器都变的微型化，这将人类文明向前推动了一大步。这种现状使得大多数传感器变得小巧便携，并广泛应用于各种新兴行业中。在此基础上，国外领先实现了智能化温室控制系统，并推广引用到各项农业中。例如荷兰、英国、美国等发达国家大力推广集约化温室种植技术，并把握住了此次时机，因而能在这期间制造大量的智能化温室。
1.3研究的步骤过程
步骤过程：首先通过DHT11温湿度传感器，监测当前环境中的温度和湿度，然后在DHT11温湿度传感器上采集测得的数字信号，通过STC89C52单片机传输，其次将在STC89C52单片机上传输的信号经过USB接口转TTL进行通信，最后通过USB转串口实现LabVIEW和单片机之间的通信，完成采集到的信号在PC机上的LabVIEW软件中显示。
本文研究内容是基于LabVIEW的温室控制系统设计，需要用LabVIEW软件实现对温室内的环境进行实时勘察、监测，温湿度值采用精度比较高的DHT11温湿度传感器，它能够用来监测温室内的温度和湿度，每当温度和湿度值超过设置的警戒值，那么报警模块就会启动，以此来实现控制温室内的环境。研究的主体主要分为硬件部分和软件部分：硬件部分含括DHT11温湿度传感器，研究将其测到的温湿度信号进行采集，并将信号转换为可以进入单片机的数字信号，单片机需要以串口的形式实现和计算机互连，软件部分则由装有LabVIEW的PC机进行接收单片机的数据，根据自己先前编写好的程序对输入进来的信号进行实时监测和控制，利用硬件采集电路，配合LabVIEW软件完成测试过程，最终达到对温室控制系统的功能需求。
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