模糊控制的大棚温湿度监测系统的设计研究(附件)【字数：10511】
摘 要在大棚里，温湿度是影响农作物产量的重要因素，以前的测量不够精确，成本高，耗时长更重要的是不能够动态监测，无法对环境因素突变而造成的损失进行控制。?本设计以AT89C51单片机为核心，用SHT11温湿度传感器为数据采集，且把数据显示在LED屏上，能随时观测大棚内部的环境参量；用户可以设定温湿度的上下限量，每当系统检测到温湿度值在设定值之外立即报警。系统具有检测精度高、随时控制、运行稳定性好、耗能低、成本低、操作简单等优点，可广泛应用于大棚种植之中。???
Keywords:?AT89C51;??Temperature?and?humidity;?SHT11; Sensors 目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内研究现状 1
1.3国外研究现状 3
第二章 系统硬件设计 4
2.1系统性能概述 4
2.1.1系统基本功能 5
2.1.2主要的技术参数 5
2.2?单片机模块简介 5
2.3?传感器模块简介 7
2.3.1?SHT11简介 7
2.3.2 SHT11的典型应用电路简介 9
2.4 显示模块简介 9
2.5按键电路介绍 11
2.6报警电路设计简介 12
2.7 单片机与PC机的通信接口 13
第三章 系统软件设计 14
3.1?系统主程序设计方法 14
3.2系统的主要程序 17
3.2.1 初始化程序 17
3.2.2温度采集程序 17
3.2.3湿度采集 17
第四章 系统调试 18
4.1 软件测试 18
4.2软件测试总结 18
4.2 硬件的测试 19
4.2.1 系统硬件模拟仿真简介 19
4.2.2硬件测试小结 21
第五章 总结 22
致谢 23
参考文献 24
附 录 25
附录一 25
附录二 25
附录三 28 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
第一章 绪论
1.1课题研究背景??
农作物的生长是需要一定特定环境的，所以我们才需要建立大棚温室系统来促进农作物的生长。农作物的生长主要和它生长环境中的温度和湿度有关，这也是本设计系统中两个主要的监测参数。不同的农作物需要不同的湿度和温度来促进它生长，甚至是同一个农作物在不同的时期都需要不同的温度和湿度来促进生长。但是目前我国很多的大棚比较简陋，根本无法做到对大棚内部温度和湿度的监测，更不用说实时监测和控制了。没有自动控制系统的大棚费时费力，不利于大棚生产规模的扩大，也不利于大棚的自动化和信息化管理。
农业是中国农民的生活基础，所以大棚技术对中国非常重要。但是落后的农业技术已经不能满足现代化对生产的要求，所以必须要完成由传统大棚向自动控制系统的大棚的转换，因此需要设计出一些先进的大棚温度和湿度自动控制系统。自动化领域的发展促进了大棚农业自动化的发展，温室自动化控制的大棚在农业中得到了充分的应用。传统的温室大棚的自动化程度很低，基本是人为操作，无法进行有效的实时控制，从而导致了大棚产量的大幅度下降，直接影响农民的收入，很大程度上限制了温室大棚的经济效益。
所以本次设计研究设计出了能够实现温度和湿度自动检测,显示,上下限报警等多功能的温度和湿度监测控制系统。可以实现节省人工、节省人力、提高工作效率，提高农作物产量，缩短农作物生长周期，从而增加农场主的经济收入。
1.2国内研究现状
我国大棚农业虽然发展的比较晚，但是发展的相对较快。世界的塑料类型大棚和温室面积约37万公顷，其中我国的占比最多，我过的塑料类型大棚和温室的农业面积已经约有17万公顷，占世界总面积的45.9%。自动化大棚农业比普通农业产量更高，生产周期更短，生产风险更小，不受外部环境的变化影响，所以农民在种植大棚农作物时也就不会害怕自然灾害会给自己带来不必要的损失。目前我国有大型的温室面积约250公顷，但是我国自己建立的只有约 55公顷，大部分是从日本、荷兰、美国、法国等国引进的。最近建立的大型温室大多为大型的连栋塑料温室，占总比重的60%，剩下的则是玻璃类型温室。玻璃类型温室主要建在南方以生产种植花卉为目的，建立在北方的则是主要用来种植一些农作物，有的温室也会用于栽培苗木。
总之，我国现有温室的特点可以归结为几点：塑料类型的自动化控制大棚、中型大棚和日光类型温室是我国主要建立的大棚类型。日光类型温室可以充分利用太阳能资源、减少能耗、降低污染，这是只有我国才有的。据统计，1997年时我国建立的日光类型温室就已经达到了约17万公顷。每年每亩日光温室可以节约煤约20吨。
大棚栽培技术随着自动化领域的发展得到了不断的发展。我国在农业人才方面的投入也起到了明显的效果，提高了大棚栽培的科技含量。我国已经成功研制除了很多耐低温材料、削弱太阳光新型材料、抗逆性强的材料。我国的农业技术也得到了显著提高如工厂自动化育苗、自动化控制嫁接育苗、自动化控制喷灌、全自动滴灌、自动化无土栽培技术、自动控制的生物技术和自控及管理技术都得到了显著的提高，从而大大的提高了劳动生产的效率，使栽培农作物的质量得以提高.。
现在我国大棚的所使用的骨架材料多为用热镀锌管（板)，用于覆盖大棚的材料多为玻璃、双层类型充气膜、pc板等等。为了增加土地的利用率，所以才会选用这些现代化材料建立自动控制的大型现代化温室。
我过虽然自行开发设计了各种环境下的大棚控制系统和微机自动监控系统等，但也只有无土栽培技术、优良品种选育的技术刚达到国际领先水平。对于研制成果的应用很有限，在温大棚机械自动化耕种方面，只能做到少量的育苗、移植。现在大部分的自动化机械设备都是靠引进国外的设备，这个很不利于我国大棚农业的发展。同时在应用中，我国任然没有有效的管理方法，无法将生产、加工、销售完美的结合到一起。我国的很多大棚仍是结构单一、自动化机械设备简陋，对环境因素的控制无法实现，生产管理和自动综合生产能力不足。
Keywords:?AT89C51;??Temperature?and?humidity;?SHT11; Sensors 目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内研究现状 1
1.3国外研究现状 3
第二章 系统硬件设计 4
2.1系统性能概述 4
2.1.1系统基本功能 5
2.1.2主要的技术参数 5
2.2?单片机模块简介 5
2.3?传感器模块简介 7
2.3.1?SHT11简介 7
2.3.2 SHT11的典型应用电路简介 9
2.4 显示模块简介 9
2.5按键电路介绍 11
2.6报警电路设计简介 12
2.7 单片机与PC机的通信接口 13
第三章 系统软件设计 14
3.1?系统主程序设计方法 14
3.2系统的主要程序 17
3.2.1 初始化程序 17
3.2.2温度采集程序 17
3.2.3湿度采集 17
第四章 系统调试 18
4.1 软件测试 18
4.2软件测试总结 18
4.2 硬件的测试 19
4.2.1 系统硬件模拟仿真简介 19
4.2.2硬件测试小结 21
第五章 总结 22
致谢 23
参考文献 24
附 录 25
附录一 25
附录二 25
附录三 28 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
第一章 绪论
1.1课题研究背景??
农作物的生长是需要一定特定环境的，所以我们才需要建立大棚温室系统来促进农作物的生长。农作物的生长主要和它生长环境中的温度和湿度有关，这也是本设计系统中两个主要的监测参数。不同的农作物需要不同的湿度和温度来促进它生长，甚至是同一个农作物在不同的时期都需要不同的温度和湿度来促进生长。但是目前我国很多的大棚比较简陋，根本无法做到对大棚内部温度和湿度的监测，更不用说实时监测和控制了。没有自动控制系统的大棚费时费力，不利于大棚生产规模的扩大，也不利于大棚的自动化和信息化管理。
农业是中国农民的生活基础，所以大棚技术对中国非常重要。但是落后的农业技术已经不能满足现代化对生产的要求，所以必须要完成由传统大棚向自动控制系统的大棚的转换，因此需要设计出一些先进的大棚温度和湿度自动控制系统。自动化领域的发展促进了大棚农业自动化的发展，温室自动化控制的大棚在农业中得到了充分的应用。传统的温室大棚的自动化程度很低，基本是人为操作，无法进行有效的实时控制，从而导致了大棚产量的大幅度下降，直接影响农民的收入，很大程度上限制了温室大棚的经济效益。
所以本次设计研究设计出了能够实现温度和湿度自动检测,显示,上下限报警等多功能的温度和湿度监测控制系统。可以实现节省人工、节省人力、提高工作效率，提高农作物产量，缩短农作物生长周期，从而增加农场主的经济收入。
1.2国内研究现状
我国大棚农业虽然发展的比较晚，但是发展的相对较快。世界的塑料类型大棚和温室面积约37万公顷，其中我国的占比最多，我过的塑料类型大棚和温室的农业面积已经约有17万公顷，占世界总面积的45.9%。自动化大棚农业比普通农业产量更高，生产周期更短，生产风险更小，不受外部环境的变化影响，所以农民在种植大棚农作物时也就不会害怕自然灾害会给自己带来不必要的损失。目前我国有大型的温室面积约250公顷，但是我国自己建立的只有约 55公顷，大部分是从日本、荷兰、美国、法国等国引进的。最近建立的大型温室大多为大型的连栋塑料温室，占总比重的60%，剩下的则是玻璃类型温室。玻璃类型温室主要建在南方以生产种植花卉为目的，建立在北方的则是主要用来种植一些农作物，有的温室也会用于栽培苗木。
总之，我国现有温室的特点可以归结为几点：塑料类型的自动化控制大棚、中型大棚和日光类型温室是我国主要建立的大棚类型。日光类型温室可以充分利用太阳能资源、减少能耗、降低污染，这是只有我国才有的。据统计，1997年时我国建立的日光类型温室就已经达到了约17万公顷。每年每亩日光温室可以节约煤约20吨。
大棚栽培技术随着自动化领域的发展得到了不断的发展。我国在农业人才方面的投入也起到了明显的效果，提高了大棚栽培的科技含量。我国已经成功研制除了很多耐低温材料、削弱太阳光新型材料、抗逆性强的材料。我国的农业技术也得到了显著提高如工厂自动化育苗、自动化控制嫁接育苗、自动化控制喷灌、全自动滴灌、自动化无土栽培技术、自动控制的生物技术和自控及管理技术都得到了显著的提高，从而大大的提高了劳动生产的效率，使栽培农作物的质量得以提高.。
现在我国大棚的所使用的骨架材料多为用热镀锌管（板)，用于覆盖大棚的材料多为玻璃、双层类型充气膜、pc板等等。为了增加土地的利用率，所以才会选用这些现代化材料建立自动控制的大型现代化温室。
我过虽然自行开发设计了各种环境下的大棚控制系统和微机自动监控系统等，但也只有无土栽培技术、优良品种选育的技术刚达到国际领先水平。对于研制成果的应用很有限，在温大棚机械自动化耕种方面，只能做到少量的育苗、移植。现在大部分的自动化机械设备都是靠引进国外的设备，这个很不利于我国大棚农业的发展。同时在应用中，我国任然没有有效的管理方法，无法将生产、加工、销售完美的结合到一起。我国的很多大棚仍是结构单一、自动化机械设备简陋，对环境因素的控制无法实现，生产管理和自动综合生产能力不足。
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