传感器的大棚蔬菜温度调节器设计
目 录
一、绪论 1
（一）大棚温度调控器设计概述 1
（二）设计目的与功能 1
二、系统硬件设计 2
（一） 系统总体结构图 2
（二） 单片机中断机制系统 2
（三） 复位电路 3
（四） 报警电路 4
（五） LCD1602显示电路 5
（六） 温度检测电路 5
（七） 土壤湿度检测电路 5
（八） 温度阀值调节电路 6
三、 系统软件设计 6
（一） 编译软件 6
（二） 系统控制流程图 7
四、系统调试 8
（一）硬件调试 8
（二）软件调试 8
总结 9
致谢 10
参考文献 11
附录1实物图 12
附录2硬件电路图 13
附录3源程序 14
一、绪论
（一）大棚温度调控器设计概述
大棚蔬菜的发展使得人们能够吃上反季节新鲜蔬菜的愿望，传统大棚蔬菜的是通过覆盖塑料薄膜种植蔬菜，人为的改变生态环境、创造良好的蔬菜生长调节，但是传统大棚蔬菜有很多的弊端，效益不够明显、损失比较严重而且传统大棚蔬菜种植方式只能在调节相对适宜的地方使用，如果在生态环境恶劣地区则是无用的，所以研发智能的大棚温度控制系统成为当前农业发展的迫切需要。本系统的主要是以STC89C52单片机为控制处理器，通过对大棚内部的温度与土壤湿度的控制，实时动态的检测温度与湿度，向大棚管理人员提供内部情况，提供大棚蔬菜的产量以及效益。
传统的大棚蔬菜的产品、质量的都是不尽如意的，所以为了实现高产量、高质量的作物种植，这涉及了气候、温度、水分、土壤湿度、CO2等等因素，在大棚蔬菜种植中需要丰富的种植经验，其中温度与土壤湿度只是影响因素中的重要因素，所以应用于大棚的温度调控器的设计能够解决大棚种植的低温以及土壤湿度的问题。更重要的是，它不仅帮助农民节约了人力成本，大大提高了作物的产量，增加了农民的收入，满足了人们对大棚蔬菜的需求。
（二）设计目的与功能
基于单片机的大
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
作物种植，这涉及了气候、温度、水分、土壤湿度、CO2等等因素，在大棚蔬菜种植中需要丰富的种植经验，其中温度与土壤湿度只是影响因素中的重要因素，所以应用于大棚的温度调控器的设计能够解决大棚种植的低温以及土壤湿度的问题。更重要的是，它不仅帮助农民节约了人力成本，大大提高了作物的产量，增加了农民的收入，满足了人们对大棚蔬菜的需求。
（二）设计目的与功能
基于单片机的大棚温度控制系统主要是以52单片机最小系统作为为控制模块，使用温度传感器、土壤湿度传感器、蜂鸣器、继电器以及液晶显示器等，实现实时采集温度、土壤湿度数据显示在液晶显示器上，当温度或者土壤湿度处于异常情况时，蜂鸣器产生警报，通知大棚管理人员，大棚内情况异常。当然此系统还可以根据实际的生产情况进行相应的功能扩展，例如增加温度调节功能、湿度调节功能等，可见本系统对于农业生产发展具有重要意义。
大棚温度调控器系统主要使用控制大棚内部的温度以及土壤湿度，温度控制在工业领域以及日常生活中运用广泛，但是其中主要是半人工系统，通过对的温度的检测，将实际的情况通知管理人员，之后才对温度进行调控，针对此问题，本系统采取智能自动控制温度的方式来实现。
二、系统硬件设计
（一）系统总体结构图
大棚温度调试器的系统框图如下图2-1所示：
图2-1系统总体结构图
如图2—1系统框架图，为整个系统的外设和系统结构图，单片机通过P3端口控制LCD1602显示温度与湿度，而通过P1.0连接土壤湿度传感器，通过P1.1引脚连接温度传感器,STC89C52的外部中断0，外部中断1接在按键上，用于设定温度的阈值。
（二）单片机中断机制系统
STC89C52单片机属于8位的52单片机，主要时用于控制系统中使用，如图2-2中所示位单片机的最小系统。单片机具备实时中断处理能力，52单片机的中断系统有5个中断源（由2个外部中断源以及3个定时器/计数器中断源组成），单片机内部有IE寄存器中控制单片机是否开启响应中断请求，单片机响应中断请求的条件为以下三点：第一：IE寄存器中响应中断请求位为1；第二：该中断源的中断允许位设置为1；第三：中断源已经收到了中断请求。本系统设计主要是需要使用的2个外部中断，通过这两个外部中断可以调节报警温度的阀值，方便大棚管理人员根据在不同的气候温度下，人工调节系统的自动控制大棚内部的温度范围值，使得系统能够自动调节大棚内部的温度，增加系统的适用性以及应用范围。如下图2-2单片机主机系统图：
图2-2 单片机主机系统图
（三）复位电路
复位电路用于处理系统由不知名原因一起的系统异常工作的一种电路，本系统复位电路是通过给52单片机的复位引脚高电平来实现的，STC89C52单片机的复位引脚（RST）为第9脚，当复位引脚上的出现超过2个机械周期（24个振荡周期）的高电平时，单片机将会进行复位动作，（如果复位引脚继续保持高电平，单片机则进入持续复位状态）。复位设计主要分为上电复位与按键复位（常用）两种，本次设计采用按键复位设计,如下图2-3 按键复位电路：
图2-3 单片机复位电路
（四）报警电路
报警电路主要有蜂鸣器来播放报警声音，本次的温度调控器报警电路则是使用单片 机内部程序产生一定频率的脉冲信号，发送至蜂鸣器输出端口，产生报警声音。如图2-4报警电路:
图2-4 系统报警电路
（五）LCD1602显示电路
LCD1602液晶显示器是一种常用的外部显示设备，能够显示数字、字母以及特殊字符。单片机通过程序驱动LCD1602，并且将需要显示的电路显示在1602上面，如图2-5所示：
图2-5系统LCD1602显示器接口电路
（六）温度检测电路
大棚内部的温度检测设备是使用DS18B20作为温度传感器，如下图为系统是DS18B20在系统的接口电路。DS18B20温度传感器是一种新型的数字式智能温度传感器，由美国DALLAS半导体公司推出，DS18B20的数据端口直接输出所检测的温度数据，通过将DS18B20的数据引脚与单片机IO引脚直接连接，5V供电，二单片机通过读取数据引脚的电平变化，通过C
一、绪论 1
（一）大棚温度调控器设计概述 1
（二）设计目的与功能 1
二、系统硬件设计 2
（一） 系统总体结构图 2
（二） 单片机中断机制系统 2
（三） 复位电路 3
（四） 报警电路 4
（五） LCD1602显示电路 5
（六） 温度检测电路 5
（七） 土壤湿度检测电路 5
（八） 温度阀值调节电路 6
三、 系统软件设计 6
（一） 编译软件 6
（二） 系统控制流程图 7
四、系统调试 8
（一）硬件调试 8
（二）软件调试 8
总结 9
致谢 10
参考文献 11
附录1实物图 12
附录2硬件电路图 13
附录3源程序 14
一、绪论
（一）大棚温度调控器设计概述
大棚蔬菜的发展使得人们能够吃上反季节新鲜蔬菜的愿望，传统大棚蔬菜的是通过覆盖塑料薄膜种植蔬菜，人为的改变生态环境、创造良好的蔬菜生长调节，但是传统大棚蔬菜有很多的弊端，效益不够明显、损失比较严重而且传统大棚蔬菜种植方式只能在调节相对适宜的地方使用，如果在生态环境恶劣地区则是无用的，所以研发智能的大棚温度控制系统成为当前农业发展的迫切需要。本系统的主要是以STC89C52单片机为控制处理器，通过对大棚内部的温度与土壤湿度的控制，实时动态的检测温度与湿度，向大棚管理人员提供内部情况，提供大棚蔬菜的产量以及效益。
传统的大棚蔬菜的产品、质量的都是不尽如意的，所以为了实现高产量、高质量的作物种植，这涉及了气候、温度、水分、土壤湿度、CO2等等因素，在大棚蔬菜种植中需要丰富的种植经验，其中温度与土壤湿度只是影响因素中的重要因素，所以应用于大棚的温度调控器的设计能够解决大棚种植的低温以及土壤湿度的问题。更重要的是，它不仅帮助农民节约了人力成本，大大提高了作物的产量，增加了农民的收入，满足了人们对大棚蔬菜的需求。
（二）设计目的与功能
基于单片机的大
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
作物种植，这涉及了气候、温度、水分、土壤湿度、CO2等等因素，在大棚蔬菜种植中需要丰富的种植经验，其中温度与土壤湿度只是影响因素中的重要因素，所以应用于大棚的温度调控器的设计能够解决大棚种植的低温以及土壤湿度的问题。更重要的是，它不仅帮助农民节约了人力成本，大大提高了作物的产量，增加了农民的收入，满足了人们对大棚蔬菜的需求。
（二）设计目的与功能
基于单片机的大棚温度控制系统主要是以52单片机最小系统作为为控制模块，使用温度传感器、土壤湿度传感器、蜂鸣器、继电器以及液晶显示器等，实现实时采集温度、土壤湿度数据显示在液晶显示器上，当温度或者土壤湿度处于异常情况时，蜂鸣器产生警报，通知大棚管理人员，大棚内情况异常。当然此系统还可以根据实际的生产情况进行相应的功能扩展，例如增加温度调节功能、湿度调节功能等，可见本系统对于农业生产发展具有重要意义。
大棚温度调控器系统主要使用控制大棚内部的温度以及土壤湿度，温度控制在工业领域以及日常生活中运用广泛，但是其中主要是半人工系统，通过对的温度的检测，将实际的情况通知管理人员，之后才对温度进行调控，针对此问题，本系统采取智能自动控制温度的方式来实现。
二、系统硬件设计
（一）系统总体结构图
大棚温度调试器的系统框图如下图2-1所示：
图2-1系统总体结构图
如图2—1系统框架图，为整个系统的外设和系统结构图，单片机通过P3端口控制LCD1602显示温度与湿度，而通过P1.0连接土壤湿度传感器，通过P1.1引脚连接温度传感器,STC89C52的外部中断0，外部中断1接在按键上，用于设定温度的阈值。
（二）单片机中断机制系统
STC89C52单片机属于8位的52单片机，主要时用于控制系统中使用，如图2-2中所示位单片机的最小系统。单片机具备实时中断处理能力，52单片机的中断系统有5个中断源（由2个外部中断源以及3个定时器/计数器中断源组成），单片机内部有IE寄存器中控制单片机是否开启响应中断请求，单片机响应中断请求的条件为以下三点：第一：IE寄存器中响应中断请求位为1；第二：该中断源的中断允许位设置为1；第三：中断源已经收到了中断请求。本系统设计主要是需要使用的2个外部中断，通过这两个外部中断可以调节报警温度的阀值，方便大棚管理人员根据在不同的气候温度下，人工调节系统的自动控制大棚内部的温度范围值，使得系统能够自动调节大棚内部的温度，增加系统的适用性以及应用范围。如下图2-2单片机主机系统图：
图2-2 单片机主机系统图
（三）复位电路
复位电路用于处理系统由不知名原因一起的系统异常工作的一种电路，本系统复位电路是通过给52单片机的复位引脚高电平来实现的，STC89C52单片机的复位引脚（RST）为第9脚，当复位引脚上的出现超过2个机械周期（24个振荡周期）的高电平时，单片机将会进行复位动作，（如果复位引脚继续保持高电平，单片机则进入持续复位状态）。复位设计主要分为上电复位与按键复位（常用）两种，本次设计采用按键复位设计,如下图2-3 按键复位电路：
图2-3 单片机复位电路
（四）报警电路
报警电路主要有蜂鸣器来播放报警声音，本次的温度调控器报警电路则是使用单片 机内部程序产生一定频率的脉冲信号，发送至蜂鸣器输出端口，产生报警声音。如图2-4报警电路:
图2-4 系统报警电路
（五）LCD1602显示电路
LCD1602液晶显示器是一种常用的外部显示设备，能够显示数字、字母以及特殊字符。单片机通过程序驱动LCD1602，并且将需要显示的电路显示在1602上面，如图2-5所示：
图2-5系统LCD1602显示器接口电路
（六）温度检测电路
大棚内部的温度检测设备是使用DS18B20作为温度传感器，如下图为系统是DS18B20在系统的接口电路。DS18B20温度传感器是一种新型的数字式智能温度传感器，由美国DALLAS半导体公司推出，DS18B20的数据端口直接输出所检测的温度数据，通过将DS18B20的数据引脚与单片机IO引脚直接连接，5V供电，二单片机通过读取数据引脚的电平变化，通过C
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