大棚溫濕度檢測與控制系統設計

隨著農業技術的迅猛發展,當前我國出現了越來越多的溫室,對于溫室效應,人們對其要求逐漸變得全面而嚴謹。要以生產效率最大化為目標,也就意味著要不斷加強自動化的程度。但是,對于過去傳統的蔬菜溫室,所采用的管理模式為人工親自操作,其溫室的檢測與控制

  前言

  進入21世紀后,科學技術水平邁上了新的臺階,世界上各個國家也重點關注溫濕度檢測與控制系統的研發工作。監控參數之所以是農業生產過程里的關鍵要素,主要是由于其隨處可見。在今天,國外存在一些被稱為綠色家庭的目標,智能控制系統的應用領域,可是其花費高昂,家庭溫室這一理念無法讓更多的普通人使用。目前,我們所處的境遇是,如何研究制造出一種貼近百姓且性能優越的溫度控制系統,使其可以真正的推廣應用到中國的相關領域。溫室現代化是人類社會經濟向前進步的必經之路。本文以溫濕度檢測與控制系統為例,從而研究設計了一種溫濕度檢測的系統。該種溫室溫濕度檢測與控制系統的電路硬件設計包括以下幾個部分:STC89C52單片機、DHT11傳感器、LCD顯示1602型和模擬調節部分;其溫濕度顯示和閥值設置是借由相關軟件編程,把數據導入微控制器。

  1對設計的整體概述

  1.1系統設計背景

  本次設計里,使用STC89C52單片機來進行環境溫濕度測控系統的相關設計,其設計主體分為:環境溫濕度的感應和檢測;假如溫濕度超出正常值,報警燈發出報警信號,同時啟動相關設備(繼電器等控制系統);加濕設備運行后,由單片機系統評價異常情況是否解決,若問題解決,則停止報警。本文設計的溫濕度測控系統具有價格低廉、簡單易行、準確度高和自動化程度高等優點。不論是工業測控領域,還是機電一體化領域,STC控制芯片均有重要的地位。該種單片機的操作難度低,可在短時間內就能掌握其使用,且自動化程度高,由此可以看出其優勢之大。

  1.2設計的目的與意義

  隨著中國經濟的迅猛發展,關于農業技術發展的探討也逐漸受到重視。我國農業應當追求符合新時代需求的生產模式。因此,設施農業仍然是我國農業發展的重中之重。當前,現代農業生產模式的關鍵要素是指如何檢控農業生產環境的相關參數,如溫濕度、土壤濕度、氧氣濃度等參數。關于種植農作物時,其生長所需的能量很大程度上取決于大棚環境。為了實現“優質、高效、高產”目標,也就是更好的把握作物的生長過程,這需要我們能夠對其實時監測,并對收集的信息進行處理研究。在過去的農業模式中,對于如何測控溫濕度的手段,只能由農民親自使用相關測量儀器進行檢測,人為使用調節溫濕度的設備來進行控制。此類模式顯而易見的缺點是,人工讀數必然存在較大誤差,進而導致檢測準確度差和應急操作不及時,浪費了時間和人力資源。盡管我國已經從國外進口了相關先進設備,但是由于花費巨大,無法普及,導致僅局部地區能夠使用。假如想提高我國農業生產的自動化程度,首先要做的便是方法和系統的變革,研發出先進的檢測手段以及溫室自動監控系統,該系統能夠采集可信度和精確度都高的數據。建立中央監控室,將有利于IPC監控環境參數并分析作物生長規律。檢控此類參數,將有利于優化作物的生長,并有助于加快我國溫室現代化建設的進程和改善其經濟效益。近些年來,隨著微控制器的升級以及IVC技術的推廣,檢測溫室參數的要求日益提高。本設計主要是研發一種精度高、性能優越、價位較低、可靠性強的溫室監測系統。

  1.3國內外的發展狀況

  當前,科學發展日新月異,其中農業科技更是進步巨大,溫室已然變成現代高產經濟農業的重中之重。在未來,農業的發展趨勢必然是專業化與自動化?,F代智能跟蹤控制系統作為一款室內環境管理科學系統,其最大的優點在于智能化。該系統擁有高端的傳感儀器,從而保證控制操作的準確度。關于科學信息技術于農業生產上的應用,最大的體現便是智能檢測控制體系的使用。該體系借由軟硬件共同編制了相應的指令來進行管理,從而減少了大量的人為操作,這種自動化的管理模式逐漸在現代農業生產中占據主流地位。這種自動化的生產管理模式,表明了農業向現代化發展,而想要推進現代化進程,則不可避免的要使用電子計算機與自動控制技術。隨著近些年電子信息技術水平的提升,溫室大棚的管理模式將會發生巨變,這對于農業生產的變革同樣意義非凡。
  目前,基本上只有像美國這樣的發達國家才推廣應用了現代智能檢測系統,在中國鮮有使用,中國在這方面顯然處于落后的地位。雖然該系統有在我國局部地區有所使用,但是管理經驗少、技術水平低限制了經濟收益,還有高額的成本,這些因素都阻礙了其在我國的推廣。根據我國現階段的實際情況,想要使智能溫室控制系統在我國農業生產中普遍推廣,則必須對自動測控系統進行優化,包括加強智能化程度、簡化操作方式、降低成本,這樣才能適應我國農民的實際需求。
  現在,我國對于溫室測控系統的研發尚處于起步階段。同時,該系統的質量保證不僅取決于技術水平,還依賴于政府的監管水平,這些都與發達國家相差甚遠。實際上,作物的生長是由多種環境因素所共同影響和制約,這些因素包括溫濕度與CO2濃度等。上述情況也是迫切需要研發出一款性價比高、適應我國國情的監測系統的原因。圍繞“溫室監測系統的設計與實施”該課題,本文查閱了眾多文獻和有關資料,分析了當前主要推廣的溫室環境參數檢測的手段與儀器,然后指出其存在的嚴重不足之處:
 ?。?)許多設備功能不完善而且價格貴。這些設備只能在一個時刻檢測一個參數,所以如果要檢測多組參數時,只能通過增加儀器數量來解決,這無疑加大了操作難度。不具備多站點監測與實時操作,必然導致效率低效、人力物力與時間的浪費。
 ?。?)由于核心技術均掌握在國外手中,引進需花費高昂的專利費用,這提高了生產成本,銷售價格也隨之上漲,這無疑阻礙了一般廠商和農民購買的積極性。
 ?。?)國內沒有制定統一標準,這同樣阻礙了國內該行業的進步。

  1.4存在的問題

  關于過去溫濕度測控系統的設計,一般都使用模擬技術。使用熱電阻、熱電偶等模擬部件制作傳感器。此外,該系統不得不添加補償電路,這導致安裝變得更加麻煩,同時也增加了成本,另一方面,微處理器的識別與處理還要先進行A/D轉換,其中便會產生誤差甚至是錯誤,像信號調理電路或測量時產生的誤差等,最終導致該系統的測控穩定性??茖W技術的日新月異,現代化農業也受此影響,這類測控系統同樣逐漸變得更加功能完善、性能優越。其中,普及大棚的使用,便應有相應的先進儀器來實時測控棚內溫濕度等情況,以達到自動化管理的目標。但是,該領域所使用的測控系統仍沒有脫離傳統,始終是模擬溫度傳感器、A/D轉換器、多路模擬開關和單片機。這類系統若想將傳感器收集的數據傳輸至采集卡中,便不得不在棚內布設許多測溫電纜,如此以來,不僅花費高昂,而且由于模擬信號抗干擾能力差,所以在測量時必然會產生大的誤差。

  1.5本文的主要設計工作

  本文的溫濕度測控系統,單片機是STC系列,傳感器是DHT11,價格都相對低廉。其具體分為軟、硬件設計。其中,硬件由以下幾塊組成,分別是單片機、報警裝置、顯示、調節裝置以及傳感器。顯示裝置主要包括DHT11和LCD1602。這種電路不復雜、穩定性好、運行快、易調整,存在實際使用價值,在現代化農業中推廣使用的難度較小。
  本設計的一大優勢在于:溫濕度的相關參數,如上限值與預置值,能由下位機的按鍵輸入,溫濕度傳感器采集到的數據能由非電量參數轉為電量信號,然后進一步處理后傳輸至單片機,由其對數據進行讀取并再傳輸至緩沖區,LCD1602可以始終顯示該數據,此外對比預置值并分析;之后,根據分析結果指示執行機構,借由繼電器操作相關設備(排風扇等),從而調整棚內的溫濕度始終保持在合適范圍里。

  2系統總體方案設計

  2.1系統總框設計

  系統的設計包括以下幾種模塊:信息采集、分析處理、顯示、設置、報警和控制。對所采集的信息分析處理是使用STC芯片,其性能優越,穩定性好。信息采集選擇DHT11,所能測得的溫度區間是0~50℃,濕度區間是20%~90%RH,采用單總線形式,接口簡單,已經校準,8Bit分辨率,符合多數環境測量需求。若想改變測量上限和下限,僅用換成其它型號溫濕度傳感器,并且無需擔心兼容問題。搭配EEPROM芯片AT24C04,便能保證已經儲存的溫度、濕度最大值掉電永久保存。借由按鍵,便能輕松的改變溫濕度的最大值。若溫濕度超出范圍,則報警燈點亮。同時,該信號還能借由三極管控制繼電器,進而控制斷風機、加熱器等設備的運行。該系統的設計原理如圖2.1所示。
大棚溫濕度檢測與控制系統設計

  2.2傳感器的選擇

  溫濕度檢測模塊采用DHT11。它所采用的技術十分先進,該產品的使用時間久、可靠性強。除此之外,電阻式感濕元件與NTC測溫元件這兩個元件共同組成了傳感器,同時還接入了功能強大的8位單片機。該產品擁有諸多優點,包括運行速度十分迅捷、穩定性極強、價格低廉等。溫濕度的測量范圍和精度也能滿足該次系統設計。對比其他復雜的傳感器,該型號傳感器操作簡便、穩定性好,性價比高,故本次設計采用DHT11溫度傳感器。

  3系統硬件設計

  3.1單片機模塊

  3.1.1單片機的選擇
  方案一:選擇AT89C52單片機。這種單片機產自ATMEL企業。該單片機型號是CMOS,其優點是性能強大并且節能,其中的配件制造均源自于該家企業高密度、非易失性存儲技術,能夠匹配MCS-51指令系統,不存在任何沖突問題,其中包括8位CPU和Flash存儲單元。使用該單片機具有諸多優勢,一方面,它對開發設備無特殊要求,減少了開發時間,可對編程加密,其保密性強;另一方面,該單片機的價位適中,貨源充足,用于制作系統可使其體積減小、可靠性上升、花費減少。若要用5V電壓編制程序,僅需程序不超過8K,同時使用所有I/O口,擦寫速度極快。此外,該類型的加密手段為三級程序存儲器加密,簡單易行有保障,不用擔心被抄襲。PO口為三態雙向口,由于僅有它可以進行外部存儲器的相關控制,所以一般也叫做數據總線口。
  方案二:選擇STC89C52單片機。該種型號的操作程序與AT不存在任何沖突,可是真正使用的過程中有以下麻煩:
 ?。?)AT不支持ISP下載功能,只能借助于其他外部手段;STC則能通過USB轉串口,具體相關的內容下載需登陸其廠商官網。
 ?。?)STC的運行十分迅速,約為AT的3~30倍。但是,這也會帶來一定問題,可能造成某程序適用于AT,卻不適用于STC,比如部分對程序要求很高的模塊,得在STC上延長時間,其時間約為AT的10~30倍即可,可由調試驗證。
 ?。?)STC的適應性強,其正常的工作電壓只要大于3V,這對于AT是必然行不通的。因此,若某系統使用STC能正常運行,卻不適用于AT,此時驗證最小系統,觀察其有無順利供電。
  對比上述方案一和方案二,結合作者所學相關專業知識,以及作者個人和所處學校的實際情況,綜合分析可實際獲取的資源狀況,所以最終選擇STC89C52。
  3.1.2單片機最小系統
  單片機最小系統包含以下部分:電源、振蕩電路、復位和擴展部分等。就設計完整性而言,第一部分即穩定的電源供電模塊,這是系統正常工作運轉的基本要素。本次設計中的該模塊借由電腦USB口來充當,或者在外部安裝一個5V電源供電模塊。

  3.2溫濕度采集模塊

  3.21溫度傳感器的選用
  數字型溫濕度傳感器的主要特征是能夠直接輸出數字量。DHT11的數字信號輸出已經得到校準,其性能可靠、穩定,使用的普及度已經比較高。該傳感器的訪問形式是利用二線數字串行接口來完成,故硬件接口電路一點也不復雜。該傳感器使用4針單排引腳封裝,接通電源后,為了使狀態穩定下來,需稍等1秒,不做其他操作。為了去耦濾波,需要安裝一個電容為100nF的電容器,具體位置是在電源引腳間,其標識為VDD和GND。實物見下圖。
大棚溫濕度檢測與控制系統設計
  DHT11的技術參數如下:
  供電電壓:3.3~5.5V DC;
  輸出:單總線數字信號;
  測量范圍:濕度20~90%RH,溫度0~50℃;
  測量精度:濕度±5%RH,溫度±2℃;
  分辨率:濕度1%RH,溫度1℃;
  互換性:可完全互換;
  長期穩定性:<±1%RH/年;
  本次設計采用溫濕度傳感器DHT11.它具有測量精度高,電路連接簡單等特點.具體接口如下:
  引腳1:VDD供電3~5.5V DC;
  引腳2:DATA串行數據,單總線;
  引腳3:NC空腳,請懸空;
  引腳4:GND接地,電源負;
  不可忽略的是,當引腳2接入后,需要安裝上拉電阻,并通電。該傳感器的電路如下圖所示。電路的連接十分容易,上下位的連接只要通過一個I/O口。關于如何選擇上拉電阻,通常依據連接線的長度,若長度小于20m,則選擇5K上拉電阻,反之,視具體情況而定。
  DHT11采取單總線數據格式,其含義是指一個數據引腳端口便能實現雙向傳輸,其數據包大小為5Byte(40Bit)。通信時長不超過3毫秒,數據分為整數與小數部分,數據傳輸全部完成是40bit,高位先出。
  3.22數據幀的描述:
  微處理器要和傳感器若要保持一致,需使用DATA,其數據格式為單總線,通訊期大致是4ms,數據組成同上,詳情會在后續解釋?,F在小數部分的讀出是“0”,將來可擴展。
  3.23時序描述:
  用戶MCU發出開始指令,傳感器由節能模式切換成高速模式,在主機開始指令終止后,傳感器接收響應,輸出40bit的數據,同時激活數據收集,用戶可自由提取所需信息。整個過程中,傳感器由收到開始指令后激活溫濕度數據收集,倘若無主機開始指令,則傳感器保持待命狀態。傳感器在數據收集完成后,將自動變回低速模式。
  總線處于空閑模式時是高電平,主機將其拉低直到傳感器有所反應,若要使傳感器可以接收到開始指令,這段時間不得低于18ms。傳感器檢測到主機的開始指令后,在其發送完成后,發出80us低電平響應指令。同時,主機應在20-40us后識別傳感器的響應指令。此外,信號發出后,主機便轉為輸入模式。
  3.24 DHT11傳感器模塊電路設計
  DHT11很輕易即能與STC相連。STC的數據口是P2.0,其主要功能是發送接收串行數據。因為電路不足20m,所以需要在Pin2和電源間安裝一個5K的上拉電阻。此外,傳感器的Pin1與單片機的VDD端連接,Pin4與其GND端連接。引腳3不做連接。其電路如下圖所示。

  3.3液晶顯示模塊

  關于液晶顯示模塊的選擇,用于編程的話,不存在較大差異,均能滿足編寫指令、地址、數據等相關要求。針對12864液晶屏,其優點在于顯示信息廣泛、字符數量龐大,顯示功能也優于1602液晶屏。但是,從是否滿足本次設計要求的角度看,兩者均符合。更重要的是,1602液晶屏的價位合適,最便宜的僅6元,比前者要少34元。綜合考慮下,優先選擇LCD1602液晶屏。
  3.3.1 LCD1602概述
  本次設計的系統里,關于溫室的溫濕度方面,除了要顯示其測量值,還得呈現出其相應的報警參數。因此,如何設計出合理的顯示模塊顯得至關重要。分析所要研究的系統的相關要素,最終選擇LCD1602顯示器。選擇該類型的顯示器,主要是因為其清晰度高、屏幕大、花費低廉。本次設計系統對有無背光無特殊要求。
  3.3.2 LCD1602基本參數及引腳功能
  LCD1602技術參數如下:
  顯示容量:16×2個字符;
  芯片工作電壓:4.5~5.5V;
  工作電流:2.0mA(5.0V);
  模塊工作電壓:5.0V;
  字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm;
  LCD1602引腳說明:
  第1腳:VSS為地電源.
  第2腳:VDD接5V正電源.
  第3腳:VL用于調節屏幕的對比度。對比度的調節方式主要由電源控制:接正降低,接地升高。若其值太大,易出現“鬼影”,安裝一個10K電位器可進一步調節。
  第4腳:RS為寄存器選擇,高電平表示選擇數據寄存器,低電平則表示選擇指令寄存器。
  第5腳:R/W為讀寫信號線,高電平——“讀”,低電平——“寫”。若RS與R/W均處于低電平狀態,則能寫入指令或者顯示地址。若RS處于低電平狀態,而R/W處于高電平狀態,則具有讀取功能。若RS處于高電平狀態,而R/W處于低電平狀態,則具有寫入功能。
  第6腳:E端為使能端,當E端由高電平變成低電平時,液晶模塊執行命令.
  第7~14腳:D0~D7為8位雙向數據線.
  第15腳:背光源正極.
  第16腳:背光源負極.與單片機接口電路如圖3.6所示.

  3.4報警

  該模塊與溫濕度采集模塊緊密相連,由后者收集的數據轉變成電信號,再由單片機分析處理,即可傳輸至顯示模塊。
  關于溫室的溫濕度,我們首先要評判所采集的值是否異常,若實測值超出正常范圍,報警燈亮,若實測值處于正常范圍,便對其顯示與控制。報警電路包含兩個LED,分別同P2.5和P2.6相連,任意一個超出限制,均會觸發報警燈。具體的報警方式是:若實測溫度值異常,一個LED亮;若實測濕度值異常,另一個LED亮。兩個LED的顏色存在差異,所以據此可知究竟是哪一項參數異常,該種設計簡單易行。
  因為單片機的IO引腳所能產生的電流太低,所以不得不安裝增強電流的電路,可由三極管實現,從而控制報警燈(顏色不一樣的LED)。

  3.5控制

  本次設計的目的僅為下調溫室的相關數值,控制電路使用常開繼電器。降溫裝置的原理:若實測溫度值超過標準最大值,連接單片機的引腳發出低電平,電流將流過三極管,進而導致繼電器吸合,接著便能啟動降溫裝置運行。若溫度調節至正常值后,置其引腳為高電平,三極管截斷,繼電器則會打開,從而關閉降溫裝置。

  3.6閥值

  EEPROM芯片AT24C02的主要功能是保存溫濕度閥值。調節按鈕是K1到K4:K1和K2分別表示調節溫度值的增大與減小,K3和K4分別表示調節濕度值的增大與減小。單片機AT作為IIC芯片,具體情況見下圖。
大棚溫濕度檢測與控制系統設計
  AT具有電可擦除的串行1024位存儲器或可編程只讀存儲器(EEPROM)128字(8位/字)。
  關于處于低壓環境的使用,已經對芯片完成了優化處理。AT的封裝是8腳PDIP和JEDEC。
  SOIC、8腳TSSOP,由2線制串行接口完成傳輸操作。除此之外,該系列存在2.7V(2.7V至5.5V)以及1.8V(1.8V至5.5V)兩類。

  4系統軟件程序的設計

  4.1軟件程序設計

  軟件設計作為本次系統設計中的重中之重,其設計的質量優劣將很大程度上決定此次測控系統的完成。軟件設計同硬件設計存在相似之處,其方法都是使用模塊化程序設計。著手設計前,我們應首先了解系統構成、數據的識別與傳輸、信號的顯示與控制和控制系統的內容,這樣在對系統中所有子程序的原理有深入理解后,才能使用C語言完成系統編程。
  本次設計系統的主程序流程為:①啟動,進行數據初始化,設置標準溫濕度的最大值;②傳感器讀取之前設置的溫濕度值,并對數據進行線性擬合,同時顯示在LCD上;③若溫濕度的實測值異常,便會觸發報警,再觸發繼電器使控制裝置運行;④控制裝置對溫濕度進行調節,當溫濕度恢復正常后,即停止運行,實時的溫濕度值會出現在顯示器上。具體流程見圖4.1。

  4.2仿真軟件介紹

  本次系統設計應用了Proteus與Keil c51,兩款軟件的兼容性很好,能夠完成實物的模擬,這樣一來就能順利進行后面的實物焊接。
  4.2.1 Proteus簡介
  Proteus是一款EDA工具軟件,產自于英國Labcenter electronics,從最初的版本到現在已經經歷了超過30年,普及度十分高。一般EDA具有的功能包括原理布圖等,該軟件在此基礎上還擁有更強大的功能。首先,其電路仿真功能十分便捷,可隨時對程序進行控制和調用;然后,該軟件能夠在以原理圖為基礎的虛擬原型上編制程序,隨時可調整程序源碼;此外,可隨時顯示運行過程,外加一些示波器、邏輯分析儀之類的虛擬儀器以輔助系統。
  4.2.2 Keil C51編譯器簡介
  本次設計的研發是依據Keil C軟件。該軟件可使用C語言對程序進行編制與調試,操作簡單。如果專業是C語言,那么畢業設計可選擇該軟件。本次設計的第一步,就是要學習該軟件的相關功能和操作。掌握該軟件的使用后,才能進行下一步的工作。當程序編寫完成,接著使用STC_ISP_V480軟件燒錄到開發板,將程序嵌入至實際物體上。在此之前,還需要相關的調試,具體步驟是:①微控制單元型號選擇STC;②打開后綴名是.hex的文件;③打開“設備管理器”,接著是“COM選項”,選取相應的端口;④點擊Download。

  4.3整體下載與調試

  4.3.1 USB轉串口驅動安裝
  USB轉串口驅動程序的安裝步驟是:
  運行PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130.exe。然后,插入USB下載線,在“設備管理器”找到“端口”,其菜單中應該有Prolific USB-to-Serial Comm Port(COMX),其中“X”的實際含義是指串口號。倘若不存在該選項,則表示安裝失敗,所以要再次安裝。此處需要注意的是,應記錄下COM口號。
  4.3.2下載程序
  運行STC文件夾中的STC_ISP_V481.exe。設置合理的MCU,COM口號即填寫之前驅動安裝時所記錄的值,因為下載線里PL2303的限制,波特率的最高值和最低值只能選擇2400bps或者1200bps,然后打開正確的后綴名為.hex的文件。這個時候還要經歷一次失電到上電,所以需要通電,此時芯片進行燒錄。在上述步驟全部完成,即程序制作成功后,應當對其測試。將開發板通過相應接口連接至電腦,實現供電和下載。當下載好后,程序一般會自動啟動,如若不行,再次上電應該就能啟動程序。
  4.3.3調試
  在電腦端,使用Keil編譯最開始輸入的源代碼,將其轉化成能夠執行的目標代碼。倘若源代碼存在問題,會提示錯誤,再從頭開始修正,直到編寫出正確無誤的程序。
  在線調試,其具體意義是:針對那些相對系統和硬件獨立的程序,可采用在線調試檢測邏輯中的問題,反復修正直至消除所有邏輯問題。針對那些同系統和硬件綁定的程序,只能一起調試。若提示硬件問題,解決其存在問題;若提示邏輯問題,則通過修正程序糾正邏輯問題。

  5系統總體設計

  本次系統設計的成功,軟件和硬件合理的整合起到了巨大促進作用。
  本次設計系統的關鍵部分即軟件。系統軟件部分的編制使用了匯編語言,設計思路依據的是模塊化方式。在完成相關的程序編寫后,再利用Keil軟件對所設計的程序進行仿真測試,同時導入至單片機。
  軟件和硬件的完美契合,促成了此次系統的設計。其系統整體電路設計
  該系統的工作方式為:由DHT11采集大棚中實時的溫濕度值,然后把采集值傳輸至STC89C52單片機分析與處理,同時導入至多個數組,方便后面顯示。針對其顯示模塊,為了保證其穩定性,系統會每兩秒就收集一組信息。根據上圖可知,按鍵控制接口是單片機的12~15接口,調節溫濕度的最大值主要是由相應按鍵所控制,同時接入了外部芯片,可存儲設定的標準值。1、2外接外部EEPROM芯片AT24C02。傳感器的功能是把收集到的外部數據轉變成電信號,然后傳輸至單片機分析和處理,再把信號傳輸至顯示模塊(液晶電路接口連接方式見上圖)。當實際環境條件下的溫濕度值異常時,單片機6和7接口會啟動其對應的繼電器開始運行(6連接L,7連接R)。通過單片機的判斷,由小燈發出指令,啟動不同電路對應的繼電器驅動負載,控制實際環境下的溫濕度值。AT24C02器件具有特殊的寫保護功能。

  總結

  作者根據所調研的文獻資料,分析了國內外技術研究現狀,尤其是國外的高端技術,制定出一套合理的研究思路,完成了本次大棚溫濕度檢測與控制系統的設計。該系統重點針對的是絲瓜大棚溫濕度的檢測與控制,目的是能夠有效降低人力、物力資源的浪費。該系統測控的核心部分是DHT11和STC89C52,其性能優越、可靠且價位適中。該系統的運行原理是:先由傳感器測量出實際溫濕度的值,把測量值發送到單片機,以閥值為標準判斷其溫濕度是否處于正常范圍內,接著根據具體情況,使用單片機操縱相關模塊的運行,從而實現系統整體控制。所采用的52系列單片機具有諸多優點,如操作指令完善、體積小、可塑性高等,該單片機的使用不僅使本次設計系統的性能得到提升,還降低了其制造成本。因為作者自身的知識深度尚淺,在設計該系統時存在觀點片面、整體意識不足等問題,所以本文設計的產品僅供參考。
  作者本次所設計的檢測與控制系統,可能仍存在部分缺點,但并不掩蓋其光芒。作者認為,本次設計的最大亮點,即針對過去絲瓜大棚的溫濕度測量方式,將傳統上只能由人工進行轉變成系統自動化處理。這樣一來,不但降低了人力、物力資源的浪費,還優化了溫濕度的測量速度和準確度。本文設計的測控系統,其性能優越、花費較少、簡單易行,擁有一定的使用價值。綜上所述,本次設計的測控系統符合我國國情,亦能滿足用戶需求,故可以在我國農村得到有效推廣應用。
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