研究报告:包含2图表3实验室测试曲线4实验数据5原理结构图6外形图 每人附上一张图片或者是自己(测算)的数据表格,我无能为力了,(ˇˍˇ) 谢了啊。 蔬菜大棚温湿度报警系统
申报单位: 申报分类: 申报人: 指导教师:
一摘要: 本设计为一闭环控制系统,由89C51单片机,A/D转换电路,温湿度检测电路,控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,该模拟电压经ADC0809转换后,进入89C51单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路,当棚内温度在设定范围内时,单片机不对风扇或电炉发出动作。实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测,监控,并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理,使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度的实时显示功能,及时了解相关信息。 关键词:单片机 c51 温度湿度检测 数字温度传感器 SHT 二课题的意义和相关领域现状: 设施农业是近十多年来随着农业环境工程技术的突破,迅速发展起来的一种集约化程度很高的农业生产技术。由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产,他摆脱了传统农业生产条件下自然气候、季节的制约,以超时令、反季节生产的设施园艺作物为主,不仅使单位面积产量及畜禽个体生产量大幅度增长,而且保证了农牧业产品,尤其是蔬菜、瓜果和肉、蛋、奶的全年均衡供应。 设施农业目前已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂。设施农业在具有高附加值、高效益、高科技含量的设施园艺领域发展迅速,其栽培对象主要为蔬菜、花卉和果树。近年来,设施畜牧业养殖也在逐渐兴起。 随着设施园艺栽培技术的不断提高和发展,新品种、新技术及农业技术人才的投入,提高了设施园艺的科技含量。现已培育出一批适于保护设施栽培的耐低温、弱光、抗逆性强的设施专用品种。工厂化育苗、嫁接育苗、喷灌、滴灌、无土栽培技术、小型机械、生物技术和微电脑自控及管理的使用,提高了劳动生产率,使栽培作物的产量和质量得以提高。 随着社会的进步和科学的发展,设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展,向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展,为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。 温室是以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料,可在冬季或其它不适宜露地植物生长的季节供栽培植物的建筑。 当前有一定地域已经开始研究并示范性使用,包括相关产品专利,但是缺乏广泛实际的应用。有待于从产品的性价比、稳定性等方面提高和改善。 三设计要求: 采用了具有低功耗的输出功率大性能更加稳定的传感器,要求电路结构简单,灵敏度度高,抗干扰能力强,经济实用,工作可靠。并且适当结合大棚的温湿度范围进行控制,至于相关的策略可以进行适当的调节。
四硬件模块确定与设计: (1)传感器的选择 方案一:采用PT100作为测温电路的温度传感器。 PT100传感器是利用铂电阻的阻值随温度变化而变化、并呈一定函数关系的特性来进行测温的,具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。但使用起来比较复杂。 方案二:采用SHT作为测温电路的温度传感器。 SHT操作环境 该数字温度是一款高度集成的温湿度传感器芯片,提供全标定的数字输出。采用cmos技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面比其他温度传感器有了较大的进步,给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。 通过比较,SHT直接输出数字温度值,不需要校正,因此选择方案二。 方案一:4x4键盘扫描采集 我们最常用的键盘扫描程序可以很方便的采集从4*4阵列式键盘输入的数据,此类键盘是采用行列扫描方式,优点是当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目,缺点是电路复杂且会加大编程难度。键盘输入是有线遥控,使用不方便,不够人性化。 方案二:独立按键采集(采用) 采用独立式按键电路,每个键单独占有一根I/O接口线,每个I/O口的工作状态互不影响,此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多,优点是电路设计简单,且编程极其容易。 由于该系统采用了常规钟表式的校对方式,用键较少,系统资源足够用,故采用了方案二。 方案三:无线电遥控采集(扩展) 无线遥控又分为红外遥控和无线电遥控。红外传播是直线传播,受环境光线影响很大,容易被东西摭挡;使用无线电遥控可以降低外界环境的光源干扰,传输方便,甚至可以隔墙传输,使该操作更赋于人性化。 方案四:PC机远程采集(扩展) 通过串行口与计算机通信,使计算机可以远程控制实时监控信号灯的状态,从而实现了远程遥控。详见扩展部分。 此方案为本系统已经实现的扩展功能。 在键盘的选择上我们就没有做固定的选择,只是在实验的时候采用了普通的按键键盘,但是如果相关设施发展到了一定的程度,pc机的远程控制未尝不是一个好的控制方法。 (3)显示方案 显示方案可采用数码管显示、液晶屏显示实现。 方案一:数码管显示 数码管通过设置可以完成制作任务,经济耐用。 方案二:128×64液晶屏显示(采用) 液晶特别是具有汉字显示功能的液晶显示器,来实现显示功能,不仅可以实现基本的显示信息,而且可以显示丰富的符号指示信息以及文字指示信息,如CM/MM等,信息量丰富且直观易懂。而且液晶显示有功耗低,体积小,重量轻,寿命长,不产生电磁辐射污染等优点。 由于本系统要求显示信息多,故采用方案二。 方案三:PC机远程显示(扩展) 我们在计算机内的制作了操作界面,通过PC机与控制器的串行通信,可以将显示信息同步显示在远程PC机屏幕上,完全代替液晶屏显示,平常可以使用计算机来远程控制系统。 此方案为本系统已经实现的扩展功能。 同键盘一样我们只是将相关数据应用数码管显示出来,对pc控制有其实数据的串行通信进行了研究,考虑到现实情况应用不太广泛,难以有大的生存空间,最终毙掉方案三,但是我们相信,未来的控制一定会向这个方面延伸和发展。
(四)单片机最小系统设计
(五)电源模块的设计
(六)、电磁阀的驱动装置的设计 电磁阀驱动电路由光电隔离器件TLP521-4和达林顿驱动电路组成。光电隔离器件把TTL电平的来自8051单片机的I/O管脚的控制信号转换成电平为24V左右的控制信号,再经过达林顿驱动后控制电磁阀的闭合和断开,为了吸收电磁阀闭合时的反向尖峰电流,电路中还使用了两个二极管。 电磁阀的驱动装置的原理图如图(9)所示:
图(9) (七)由于对于传感器的调试花费了我们很大一部分的财力和物力,所以我们没有再将pcb电路板印制出来但是我们已经做好了相关工作,只要条件允许就可以应用。
五软件设计: (郝)例;功能说明:DHT90与LCD1602的温湿度显示
;文件名称:DHT90.c
;微处理器:AT89S52
;编译环境:Keil uVision V2.38a
;作 者:
;版 权:(c) ;创建日期:2008.08.15
;版 本:V1.2
;修改日期:2008.08.16
;修改说明:添加了一个LCD_disp_str()函数
;***********************************************************************************/
/*************定义接口********************
P0------DB0~DB7 (LCD1602)
P2.0------RS (LCD1602)
P2.1------RW (LCD1602)
P2.2------E (LCD1602)
P2.6------SCK (DHT90)
P2.7------DATA (DHT90) *****************************************/
#include
#include
#include //Keil library
#include //Keil library
//*********************第一部分LCD1602设置 START****************************************
#define LCD_DB P0
sbit LCD_RS=P2^0; //P2^0是p2.0的意思;LCD_RS与P2.0等效起来,对LCD_RS 读写,就是对P2.0读写 好处在于LCD_RS含义直接明了,写程序多了就会知道有必要de
sbit LCD_RW=P2^1; //P2^1是p2.1的意思
sbit LCD_E=P2^2; //P2^2是p2.2的意思
/******定义函数****************/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void LCD_init(void); //初始化函数
void LCD_write_command(uchar command); //写指令函数
void LCD_write_data(uchar dat); //写数据函数
void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat);//在某个屏幕位置上显示一个字符,X(0-15),y(1-2)
void LCD_disp_str(uchar x,uchar y,uchar *str); //LCD1602显示字符串函数
void delay_n10us(uint n); //延时函数 六相关图片数据: 没人附上一张!! 例
SHT湿度特性曲线测试
压缩包含有完整的作品申报书word格式(可编辑),还有关于本制作的其他完整资料 如论文,原理图 pcb 程序等等
下载:
http://www.51hei.com/bbs/dpj-82305-1.html
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