单片机的温室大棚控制器
目 录
一、引言 1
二、温室大棚控制器的设计方案 2
（一）设计目的 2
（二）设计任务 2
三、温室大棚控制器硬件设计 3
（一）AT89C52单片机 3
（二）光照检测模块 4
1．光敏电阻的简介 4
1．光照检测模块电路设计 4
（三）测温模块 5
1．DS18B20温度传感器的简介 5
2．测温模块电路设计 6
（四）显示模块 6
1．四位数码管的简介 6
2．显示模块电路设计 7
（五）报警模块 8
（六）温室大棚控制器的硬件总图 8
四、温室大棚控制器软件设计 10
（一）温室大棚控制流程图 10
（二）控制器仿真图 12
五、结束语 13
致谢词 14
参考文献 15
附录 16
附录1 原理图 16
附录2 PCB图 17
附录3 源程序 18
附录4 实物图 25
一、引言此次课题的思路来自于生活，因为在冬天我们吃到了在其他季节才可以吃到的蔬菜水果，让蔬菜水果提前或者滞后长成，满足于人们的需求和索取！而本次课题的研究可以让我们更加直观的了解温室大棚的工作原理以及技术指标，让我们也可以做一回辛勤的“农民伯伯”！在设计中主要采用了AT98C52单片机，这款单片机的性价比也完美的展现出来。在课题中进行光照检测模块、显示模块 、报警模块、测温模块的研究以及总体电路的调试，让我基本掌握了AT89C52单片机的实际运用，也更加惊叹单片机它的神奇之处!
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
由于在农作物生长过程中光照温度是其中重要的参数，所以农民们越来越重视对温室大棚的光照温度检测。毋庸置疑检测光照的自然是光敏传感器，光敏传感器的种类繁多，有光敏电阻，光敏三极管，红外传感器，紫外线传感器等。在此次的设计中是检测光照的强弱，所以采用光敏电阻作为光照检测模块中的主要元件。
虽然现在有关于温室大棚控制器有许多已经出炉的产品，我的这个论文《基于单片机的温室大棚控制器》，或许不见得多么的有学术性，但它能让去我开动脑筋思考问题，去查资料去重新掌握好我并没有掌握好的专业知识，重新在设计的过程中享受到了学习的乐趣，也让我受益匪浅，从这次的论文设计中我收获的不仅仅是一篇论文，更多的则是如何去思考，去学习，去面对困难怎样解决的经验，真的很收获！
二、温室大棚控制器的设计方案
（一）设计目的
在设计中我采用AT89C52单片机作为控制器的“主脑”， AT89C52是一个低电压，高性能COMS 8位单片机，用测温模块和光照检测模块进行数据的收集再转换到AT89C52单片机，利用单片机的8位中央处理器进行采集到的温度数据的比较，进而将所比对的数据与自己本身设定好的正常参数值进行比对，从而得出现在的温度是否在我们所设定的正常参数值内，否则就会发出提醒警报。让整个电路连接到一起进行温控的作用
（二）设计任务
（1）本设计用PROTEL设计原理图，Keil编写程序以及PROTEUS进行仿真。
（2）进行光照检测模块、显示模块 、报警模块、测温模块等电路的程序编写、原理图绘制及调试仿真的设计。
（3）在此基础上进行如下改进：?
改进一：加上报警电路，当光照温度超过规定值后启动报警装置；?
改进二：加上键盘显示电路，依靠键盘显示来获取现在的参数。
因为温室大棚控制器主要是由光照检测模块 、测温模块、显示模块 、报警模块等构成的。整个设计流程思路还包括控制器的编程和故障诊断。
8
9
C
5
2
单
片
机
图1 单片机的总体方案设计框图
如图1，在这次的设计中，采用AT89C52单片机为控制器,处理由光照、测温传回的数据并根据已设定的参数来控制报警模块和显示模块的开启和关闭，通过数码管显示温度，LED显示光照温度是否在设定的安全值内，蜂鸣器用于报警。温度模块中选择DS18B20温度传感器为主要元器件，它的DQ端是可选电源电压端，通过导线直接与单片机相连，把测得的温度送到单片机或者接收单片机传出的信号。光照采集模块中采用光敏电阻，并且通过电压表显示的电压来反映光照的强度。报警模块中选择蜂鸣器，它使用简单方便，只需要一个三极管驱动就能实现报警功能。显示模块中采用数码管加LED来进行显示，数码管显示当前温度，LED用作提醒，当光照温度在设定值之内，LED不亮，当超过设定值时，LED亮，LED还用于检测光照强度的分档。
三、 温室大棚控制器硬件设计
（一） AT89C52单片机
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器[1]。在电路系统中起到了承上启下的关键性作用，对电路的作用可谓是至关重要的。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多的电路系统提供了高速的运转和工作能力，很多电路系统中都积极运用到了。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,2 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。单片机的引脚图如图2所示
图2 AT89C52的引脚图
（二） 光照检测模块
1．光敏电阻的简介
光敏电阻又可以称为光敏电阻器或者光导管，它的原理就是运用了半导体的光电导效应制作成的一种电阻是随着光照温度的强弱数值而随着改变阻值的电阻器。光敏电阻的工作原理主要就是基于内关电效应。在导体光敏材料的两端引接上半两根引线，再封装到带有透明玻璃的管壳内，就简单的形成了光敏电阻的基本构成。为了增加它的测量灵敏度，两根连接线一般都做成梳状。在光敏电阻的两端的金属电极加上正常电源的电压，它的内部便会有电流通过，受到了一定温度照射之后，就会随着光照温度的大小而改变阻值，从而实现了光电之间的相互转换。光敏电阻因为它的特性所以和一般的电阻是不相同的，第一它没有正负极性的区分，它使用的时候交直流电压可以随便运用。它的主要参数有：灵敏度，光电流，光照特性，伏安特性曲线，温度系数，额定功率。光敏电阻的导电能力也是取决于的内部带内载流子数目的多少。
2． 光照检测模块电路设计
图3 光照检测模块电路图
如图3是光照检测模块电路图。在设计中选用了光敏电阻作为光照检测的核心元件，通过光照后的光敏电阻呈现的阻值变成电压传输给单片机与我们所设定的正常值进行比较，比较晚了以后再让单片机发出相应的报警，显示，分档的指令功能！
一、引言 1
二、温室大棚控制器的设计方案 2
（一）设计目的 2
（二）设计任务 2
三、温室大棚控制器硬件设计 3
（一）AT89C52单片机 3
（二）光照检测模块 4
1．光敏电阻的简介 4
1．光照检测模块电路设计 4
（三）测温模块 5
1．DS18B20温度传感器的简介 5
2．测温模块电路设计 6
（四）显示模块 6
1．四位数码管的简介 6
2．显示模块电路设计 7
（五）报警模块 8
（六）温室大棚控制器的硬件总图 8
四、温室大棚控制器软件设计 10
（一）温室大棚控制流程图 10
（二）控制器仿真图 12
五、结束语 13
致谢词 14
参考文献 15
附录 16
附录1 原理图 16
附录2 PCB图 17
附录3 源程序 18
附录4 实物图 25
一、引言此次课题的思路来自于生活，因为在冬天我们吃到了在其他季节才可以吃到的蔬菜水果，让蔬菜水果提前或者滞后长成，满足于人们的需求和索取！而本次课题的研究可以让我们更加直观的了解温室大棚的工作原理以及技术指标，让我们也可以做一回辛勤的“农民伯伯”！在设计中主要采用了AT98C52单片机，这款单片机的性价比也完美的展现出来。在课题中进行光照检测模块、显示模块 、报警模块、测温模块的研究以及总体电路的调试，让我基本掌握了AT89C52单片机的实际运用，也更加惊叹单片机它的神奇之处!
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
由于在农作物生长过程中光照温度是其中重要的参数，所以农民们越来越重视对温室大棚的光照温度检测。毋庸置疑检测光照的自然是光敏传感器，光敏传感器的种类繁多，有光敏电阻，光敏三极管，红外传感器，紫外线传感器等。在此次的设计中是检测光照的强弱，所以采用光敏电阻作为光照检测模块中的主要元件。
虽然现在有关于温室大棚控制器有许多已经出炉的产品，我的这个论文《基于单片机的温室大棚控制器》，或许不见得多么的有学术性，但它能让去我开动脑筋思考问题，去查资料去重新掌握好我并没有掌握好的专业知识，重新在设计的过程中享受到了学习的乐趣，也让我受益匪浅，从这次的论文设计中我收获的不仅仅是一篇论文，更多的则是如何去思考，去学习，去面对困难怎样解决的经验，真的很收获！
二、温室大棚控制器的设计方案
（一）设计目的
在设计中我采用AT89C52单片机作为控制器的“主脑”， AT89C52是一个低电压，高性能COMS 8位单片机，用测温模块和光照检测模块进行数据的收集再转换到AT89C52单片机，利用单片机的8位中央处理器进行采集到的温度数据的比较，进而将所比对的数据与自己本身设定好的正常参数值进行比对，从而得出现在的温度是否在我们所设定的正常参数值内，否则就会发出提醒警报。让整个电路连接到一起进行温控的作用
（二）设计任务
（1）本设计用PROTEL设计原理图，Keil编写程序以及PROTEUS进行仿真。
（2）进行光照检测模块、显示模块 、报警模块、测温模块等电路的程序编写、原理图绘制及调试仿真的设计。
（3）在此基础上进行如下改进：?
改进一：加上报警电路，当光照温度超过规定值后启动报警装置；?
改进二：加上键盘显示电路，依靠键盘显示来获取现在的参数。
因为温室大棚控制器主要是由光照检测模块 、测温模块、显示模块 、报警模块等构成的。整个设计流程思路还包括控制器的编程和故障诊断。
8
9
C
5
2
单
片
机
图1 单片机的总体方案设计框图
如图1，在这次的设计中，采用AT89C52单片机为控制器,处理由光照、测温传回的数据并根据已设定的参数来控制报警模块和显示模块的开启和关闭，通过数码管显示温度，LED显示光照温度是否在设定的安全值内，蜂鸣器用于报警。温度模块中选择DS18B20温度传感器为主要元器件，它的DQ端是可选电源电压端，通过导线直接与单片机相连，把测得的温度送到单片机或者接收单片机传出的信号。光照采集模块中采用光敏电阻，并且通过电压表显示的电压来反映光照的强度。报警模块中选择蜂鸣器，它使用简单方便，只需要一个三极管驱动就能实现报警功能。显示模块中采用数码管加LED来进行显示，数码管显示当前温度，LED用作提醒，当光照温度在设定值之内，LED不亮，当超过设定值时，LED亮，LED还用于检测光照强度的分档。
三、 温室大棚控制器硬件设计
（一） AT89C52单片机
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器[1]。在电路系统中起到了承上启下的关键性作用，对电路的作用可谓是至关重要的。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多的电路系统提供了高速的运转和工作能力，很多电路系统中都积极运用到了。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,2 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。单片机的引脚图如图2所示
图2 AT89C52的引脚图
（二） 光照检测模块
1．光敏电阻的简介
光敏电阻又可以称为光敏电阻器或者光导管，它的原理就是运用了半导体的光电导效应制作成的一种电阻是随着光照温度的强弱数值而随着改变阻值的电阻器。光敏电阻的工作原理主要就是基于内关电效应。在导体光敏材料的两端引接上半两根引线，再封装到带有透明玻璃的管壳内，就简单的形成了光敏电阻的基本构成。为了增加它的测量灵敏度，两根连接线一般都做成梳状。在光敏电阻的两端的金属电极加上正常电源的电压，它的内部便会有电流通过，受到了一定温度照射之后，就会随着光照温度的大小而改变阻值，从而实现了光电之间的相互转换。光敏电阻因为它的特性所以和一般的电阻是不相同的，第一它没有正负极性的区分，它使用的时候交直流电压可以随便运用。它的主要参数有：灵敏度，光电流，光照特性，伏安特性曲线，温度系数，额定功率。光敏电阻的导电能力也是取决于的内部带内载流子数目的多少。
2． 光照检测模块电路设计
图3 光照检测模块电路图
如图3是光照检测模块电路图。在设计中选用了光敏电阻作为光照检测的核心元件，通过光照后的光敏电阻呈现的阻值变成电压传输给单片机与我们所设定的正常值进行比较，比较晚了以后再让单片机发出相应的报警，显示，分档的指令功能！
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