论文总字数：14601字

摘 要

由于温室环境不受温度和湿度的限制，在现代农业技术中发挥着重要作用。希望通过本课题的研究，设计出一种基于单片机完成对温室大棚温度的有效检测与控制模式,实现大棚内温度可控,适应各类植物健康生长的环境。以ST89C52单片机为控制核心，利用温度传感器、湿度传感器等对温室内的温、湿度进行实时采集与控制，实现温室温度的自动控制。本系统由温、湿度采集模块、加热模块、降温模块、显示矩阵模块等组成。可以通过按键设定温室的温度值，采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。通过该系统，对温室内的温、湿度进行有效、可靠的检测与控制，从而保证温室内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。

关键词：单片机；传感器；监控系统；ST89C52

Abstract

Because the greenhouse environment is not limited by temperature and humidity, it plays an important role in modern agricultural technology. It is hoped that through the research of this topic, an effective detection and control mode of greenhouse temperature based on a single chip machine will be designed to achieve temperature control in the greenhouse and adapt to the environment of healthy growth of various plants. Using the ST89C52 microcontroller as the control core, the temperature and humidity in the room are collected and controlled in real time using temperature sensors and humidity sensors to achieve automatic control of greenhouse temperature. The system consists of temperature and humidity collection module, heating module, cooling module and display matrix module. The temperature of the greenhouse can be set by pressing the button, and the collected temperature and the set temperature are displayed through the LED digital tube. When the set temperature is larger than the collected temperature, it is heated by a heater to achieve the set value; On the contrary, turn on the cooling fan to quickly achieve the cooling effect. Through the system, the temperature and humidity in the greenhouse are effectively and reliably monitored and controlled, so as to ensure that the crops in the greenhouse grow at the best temperature conditions and improve the quality and yield.

Key Words:SCM; Sensors; Surveillance system; ST89C52

目录

摘要 I

Abstract II

1. 引言 1

1.1 温室控制系统设计背景 1

1.2 本文设计的内容和意义 2

1.2.1本文设计的主要内容 2

1.2.2 本文设计的意义 2

2.温室系统的总体设计 3

2.1 测控系统的设计要求 3

2.2 设计目标 3

2.3 测控系统的组成及控制原理 3

3.硬件设计 5

3.1单片机的选择和特性 5

3.2 SCT89C52系列单片机介绍 5

3.2.1SCT89C52基本特性 5

3.2.2SCT89C52单片机的内部组成结构 6

3.2.3SCT89C52引脚的功能 6

3.2.4SCT89C52的存储器 8

3.3 单片机模块电路设计 9

3.3.1 5V电源电路设计 9

3.3.2DHT11温湿度传感器模块电路设计 10

3.3.3 LCD1602液晶显示模块电路设计 13

3.3.4按键电路设计 16

3.3.5 LED信号指示灯电路设计 17

3.3.6 蜂鸣器报警电路（低电平有效）设计 17

4.温室控制系统软件设计 19

4.1编程语言开发环境 19

4.2单片机程序开发环境 19

4.3KeiluVision4软件开发流程 20

4.4 STC-ISP-15xx-v6.85p程序烧录软件介绍 20

4.5 PL2303串口程序烧写模块介绍 21

4.6 程序流程图 22

总结 24

致谢 25

参考文献 26

引言

温室控制系统设计背景

根据中国农业现在的发展国情，现代化农业发展已经成为了一条必须走并且要努力走好的道路，而在现代化这条路上温室大棚种植是一个非常重要的组成部分，许多地区都再实施大棚种植，并且取得了不错的效果。在大棚这个大环境下，我们最需要注意的并且最需要注意的就是里面的环境的质量，以及空气中一些重要气体的参数和它们的成分，植物的成长与它们息息相关，我们必须对这些重要的对象严加观察，时时刻刻对它们的变化进行检测，然后通过检测到的数据进行分析，通过分析来推测农作物生长的条件和规律，以控制条件，能够让作物达到高产，高质量，优良的种植目的。现在最流行的大棚蔬菜在现代化农业中起到了至关重要的作用，而在大棚中温度和湿度因素影响着蔬菜的生长，目前国外的温室设备已经发展到了近乎完善的地步，并且形成了比较规范化的标准，但是这套的价格非常昂贵，并且这套设施与我国的气候特点不符合，也没有合适的测控软件。而且现在的大棚种植对于温度湿度的检测基本上都是人工管理，这就难免会造成一些检测的问题，比如温度湿度的检测会有误差问题，更严重的甚至会造成更大的损失，而且这也大大的加大了成本，与此同时也加大了人工的强度，很难能够达到预期的效果。所以，为了能够有效地提高农业的生产效率，必须进行科学化的操作来指引来发展农业工程和水利工程，从而能够科学化的调控温度和湿度因素使大棚蔬菜优良的生长，这也能更好的推动农业现代化的发展。

影响大棚蔬菜的因素除了温度和湿度，还有土壤，二氧化碳的浓度和光照等因素，这些因素之间有着一定的联系，它们一同决定着蔬菜的生长情况，由于人们对温度和湿度有着高度的重视，它们也和人们的生活息息相关，下面对温度和湿度进行简要的概述。

1. 温度 作物的发育情况根据它周围的温度高低有关。因为作物的环境会对一系列的自然反应有着紧密的联系，作物是否能够茁壮成长完全取决于它周围的温度的情况，只有最适合的温度才会使得作物生长良好的情况，这些水分以及土壤的肥沃啊都是影响作物生长情况。又因为参加代谢环节的酶的活性在不一样温度下有不一样的发展，所以能够影响作物的生长情况有最低、最优还有最高的温度三种情况。在最佳情况下的温度生长，就是指能够使作物在最快温度下生长，或者是在低或者高的情况下生长，但是这并不代表是作物生长茁壮最好的温度。因为在最适温度下，作物身体里的有机物消耗比其他情况是多得多，作物反而长得比较瘦小。因此为了能够培养出最健康茁壮的作物，常常生长环境要略低于最适温度，这个温度被称协调后的最适温度。
2. 湿度 湿度的意思就是空气中水分的含量，湿度对其的生长也起到了重要的作用，湿度的高低会影响作物产生一系列的化合作用，作物中水分的高低都会直接决定它生长的茁壮程度，而且这些条件都必须是封闭的环境下完成的。作物在温室的环境下生长旺盛、代谢能力强、作物的叶面积覆盖大,并且在蒸腾作用的条件下可以放出非常多水蒸气。同时,温室环境的面积是不够大的，所以它会造成里面的空气发生一些状况，有因为在密不透风的环境下，会影响水蒸气的蒸发。在大棚内的空气绝对湿度和相对湿度要比在外面露地作物的种植高很多。（空气绝对湿度：单位体积空气内水汽的含量。空气相对湿度：空气中的实际水气压与同温度下的饱和水气压的比值）高湿这个特点实在大棚内最显而易见的。在夜间是最明显的,由于作物环境的密闭条件、室内的空气湿度比较大,外面的气温相对更低，这样会导致大棚内会出现雾。一旦回到白天,太阳的辐射和室内的气温会一同发生作用,大棚内温度会立马变高,雾就会消散,空气中的湿度也会相对的降下来。在温暖的环境下,白天大棚内会开窗通风,大棚内的空气湿度会下降的更多,逐渐会下降到和室外的差不多。温暖的季节中,晚上的温度会需要调高,空气中的绝对湿度不会发生变,但是相对湿度会明显下降,结雾现象的情况也会变少。并且,结露的情况会因为结雾的原因而发生,因为温差产生的结果，作物自身的外部和塑料膜上的水珠会形成。正是因为温差的存在才会造成相对湿度分布的差异会变大，因此,冷凝水会在温度更低的情况下产生,冷凝水的产生会使得积聚在作物的表面出现结露的情况。作物沾湿的情况也因为作物表面的结露而产生,并且，塑料薄膜上露会滴在作物的叶面而且因为农作物自身体内的水分被蒸发，会造成植物不能良好的发展。所以植物的光合作用以及挥发和蒸腾，植物中的水分含量和它们是离不开的，所以这些也是影响室内湿度的重要因素。所以温室内的空气湿度对大棚作物的蒸腾、光合、病害发生及生理失调这些情况都有着很重要的影响。

本文设计的内容和意义

1.2.1本文设计的主要内容

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