温室大棚温湿度监控

温室大棚温湿度监控
温室大棚温湿度监控

天津科技大学本科生

外文资料翻译

学院电子信息与自动化学院

专业 2011自动化(实验班)

题目基于触摸屏、PLC的蔬菜大棚温湿度监控系统设计姓名张会来

指导教师(签名)

2015年3月20日

利用无线传感器网络对辣椒温室系统的控制

摘要:本文的研究表明:“辣椒温室系统(PGHS)”收集温室辣椒生长的最适条件的信息。国内辣椒栽培设施的温度变化范围相对比较大并且设备内部必须保

浓度不均匀,对辣椒生长产生不好的影响。为了应对这持相对干燥。此外,CO

2

些问题,“辣椒温室系统”(PGHS)是基于无线技术,为帮助农民种植辣椒设计的。该系统提供了对生长环境的监测,它是利用传感器测量温度、湿度、光照、叶片湿度、果实等信息来监测辣椒生长环境数据,“人工光源控制服务”是安装在温室内通过分析收集到的数据来提高能源效率和控制生长环境,从而处理控制温室。

关键词:美国海军;辣椒;温室

1.引言

最近国内园艺产业的数量和它的技术质量在资本密集型的行业取得了实质性的增长,现在它除了现有的国内需求成了一个在海外出口需求潜力巨大的优势产业。[1]。

辣椒是一种创造高附加值的园艺产品。辣椒的产量取决于日照量,日照强度和日照时数的不同[2]。辣椒的种植成本由供热成本,农资成本和劳动力成本组成。其中,对于困难农民供热成本和农资成本比重都很高[3]。

本研究的提出是为了培养红辣椒而建立一个“辣椒温室系统”(PGHS),这需要精确的成长管理。

“辣椒温室系统”(PGHS)利用IT技术在实时采集农作物生长信息来控制栽培设施从而控制农作物成长环境的系统。“辣椒温室系统”(PGHS)减少农作物的生长、发育、产量和品质的偏差。它还利用生物特征数据来控制栽培设施从而优化最佳成长环境和创造在辣椒根区的最佳条件。这个系统优化管理生产要素,减少了能量损失、肥料和水,这样就降低了生产成本。用人工光源提供人工照明使农作物有良好的成长环境,这样持续供应高质量的,新鲜的蔬菜将变得有可能。农民将通过栽培设施给客户持续供应高质量的新鲜蔬菜从而提高生产力和收入。“辣椒温室系统”(PGHS)的设计和实现都是基于无线传感器网络。

本文由以下内容组成。第2章介绍了监控系统应用在韩国和海外农业环境的相关技术。第3章阐述了为“辣椒温室系统”(PGHS)的研究提供的配置元素和服务。第4章阐述了“辣椒温室系统”(PGHS)的实施内容。第5章是结论。

2.相关的研究

2.1农业监测系统采用集成传感器模块

图1监控系统

本系统采用的各种环境传感器来收集的作物栽培所需的环境信息。它是一个基于传感器网络对农业环境实时监测的系统。大多数现有的无线传感器节点基于传感器网络需要每个传感器特性具有单独的转换/控制模块。为了克服这个问题,一个集成的传感器模块的开发,使得到的作物栽培所需的信息的各种传感器成为一个整体,为一个单一的节点。新的传感器和网络监控系统也得到了发展,让他们适应新的集成传感器模块并运用到测试环境,为了验证新开发的系统[4]。传感器节点也安装并且测量的环境信息,实时监测变得有可能[4]。

2.2温室环境的综合管理系统

图 2 监控系统界面

“温室环境综合管理系统”能够通过网络实监测温室状态。具有远程控制功能,它允许用户管理他们的农场,没有时间和地点的限制,只要有可用的互联网连接[5]。为了无处不在的农业环境,在温室建立一个传感器网络为了监测影响环境的环境因素,如温度、湿度、日照、二氧化碳、氨量、风速和降水。同时,“温室环境监测系统”–包括通风机、窗口、加热器、加湿器、照明和视频处理器–这些控制装置灵活的改变测量的环境要素[5]。

2.3无所不在的农场服务器系统

图 3 UFSS用户控制页面

本系统采用太阳能[6]。这个UFSS(无处不在的农场服务器系统)可以监测和采集现场环境信息并且这个系统运用环境和土壤的传感器、CCTV相机、GPS(全球定位系统)模块、无电源限制太阳能电池模块和系统的位置定位[6]。该系统分为三层[6]。设备层包括传感器、GPS、CCTV相机和太阳能电池[6]。中间层包括土壤管理、位置管理、移动管理、信息存储和Web服务器[6]。应用层提供了土壤和环境监测服务,监测服务的位置,运行监测服务,统计服务。

2.4温室自动控制系统

图 4 温室的用户控制页面

在本系统设计2.4GH 带宽传感器节点和执行器节点[7]。人们可以在任何地方通过网络监控从温度,湿度,叶片温度和叶片湿度传感器定期收集的温室环境和作物产量状态信息[7]。同时,该系统可以自动控制窗口、风扇、基于此数据的温室加热器[7]。当运用本系统,相比现有的系统生产者可以管理温室环境和作物的实际生长状态。

3.辣椒温室系统

图 5 辣椒温室系统结构 应用层

生长信息监测 环境监测 栽培设施控制 中间层

Web 服务

数据管理 数据库 数据分析

人工光源控制 PLC 控制

传感器 物理层 传感器 人工光源

PLC 控制信息 控制

信息

遥感数据

3.1 系统配置

“辣椒温室系统”(PGHS)包括以下三层。物理层是环境传感器,采集环境信息,人工光源生长控制装置和PLC。中间层是数据分析和系统控制。应用层是图形用户界面和控制。

3.1.1物理层:物理层具有一个传感器装置可以采集辣椒培养介质信息并发送这个原始数据给中间层。它还具有“人工光源生长控制装置”来控制LED光源对辣椒最优增长的波长和光强度。PLC控制器在收集的环境信息基础上控制温度、湿度和根区的生长环境。它收集栽培场地环境信息和建立一个控制平台通过每个模块来监督和控制“辣椒温室系统”(PGHS)。

3.1.2中间层:中间层是由“数据过滤模块”,“数据分析模块”,“环境控制模块”,“人工光源控制模块”,“害虫数据库”,“数据库”和“Web服务器”组成。数据过滤模块处理来自传感器的原始数据和保存温度、湿度、光照度和根区环境数据到数据库中。“数据分析模块”基于存储在数据库中的信息来分析栽培场所的环境和农作物状况。环境控制模块发送控制信号给物理层的PLC。“人工光源控制模块”发送控制信号给人工光源控制器。

“害虫数据库”为害虫防治提供害虫信息。“数据库”保存环境数据和分析辣椒栽培场所的数据。Web服务器是用户通过控制页面应用程序来分配服务。

3.1.3应用层:应用层是由用户控制界面应用程序组成,为使用者给“辣椒温室系统”(PGHS)提供了服务。

3.2提供的服务

图 6 提供辣椒温室的服务

有辣椒的“生长信息监测服务”,“生长环境监测服务”,“根区环境监测服务”和“人工光源控制服务”和“培养环境控制服务。对其中的细节如下。

3.2.1生长环境监测服务

图 7 生长环境监测服务序列图

“生长环境监测服务”提供辣椒成长信息和温室信息。在辣椒栽培期间,如果辣椒和空气之间的温差会超过4摄氏度,会出现结露并且辣椒会患上灰色霉菌病。为了解决这个问题,传感器测量位于辣椒果实表面和辣椒叶片背面少于5cm 生长传

感器 温室传感器

数据管理 数据库 数据分析 Web 服务器

成长信息

过滤生长信息

过滤成长信息

分析成长信息

环境信息

过滤环境信息

过滤环境信息

分析环境信息

处的温度。传感器将以2分钟的周期来采集温度数据。用户可以通过这些传感器知道辣椒和空气之间的温度差这样可以主动的应付作物和大气之间的温差引起的问题。

为温度,湿度和光照度附加的传感器都安装在温室内这样用户可以通过网络了解情况,确定辣椒培养介质成长环境。

“生长环境监测服务“的激活过程如下。安装在温室作物上的传感器收集原始数据。数据管理将提取的叶片温度,叶面湿度和温室环境信息(温度,湿度,照度)并将它们保存在数据库中。保存的数据进行分析并且通过Web 服务器以网页的形式提供了给用户。

3.2.2 根区环境监测服务

图 8 根区环境监测服务序列图

辣椒栽培主要是通过培养基进行;因此,根区的管理是非常重要的,因为它对培养基的吸收效率影响很大。作物根区的土壤环境变化的意义是为了根区提高吸收和储存养分。EC 和pH 值是特别重要的。如果土壤EC 不足,果实将不如叶片生长的快。如果EC 太高,产量下降。当土壤中肥料含量增加,pH 值下降[ 8 ]。

该服务使用的EC 和pH 值和根区环境监测等特点。激活过程和“成长环境监测服务”是相同的。

3.2.3人工光源控制服务:LED 比起现有的白炽灯泡可以节省80%的能量。LED 防止害虫和调整农作物的生长速度这样运输的时间就可以调整了。LED 的波长对作物的各种影响见下表。这项服务应用在人工光源控制服务”,让它有助于对辣椒生长速度控制及提高产品质量。

分析根区环境信息

过滤根区环境信息

根区传感

器 数据管理 数据库 数据分析 Web 服务器

根区环境信息

过滤根区环境信息

表 1 人工光源的影响 波 长

影 响 1400~1000 (IR-A)

没有具体的对作物的影响。给出了热冲击 780(IR-A)

促进作物伸长率的影响 660(red)

最大限度地提高叶绿素反应(655) 610(red yellow)

光合作用不好。防止害虫(580 ~ 650) 430~440(blue) 最大限度地提高光合作用(430),最大限度地提高叶绿素

反应(440),引诱害虫。

400 ~ 315(UV-A) 在一般情况下,叶片厚。叶片颜色深。引诱害虫。

280(UV-B) 在许多合成过程中的重要反应(产生抗体),如果太强是

有害的

100(UV-C)

让庄稼迅速枯萎

3.2.4培养环境控制服务

图 9 培养环境控制服务序列图

“培养环境控制服务”的控制设备在基于传感器收集的和保存在数据库中的数据而安装辣椒温室内。这个服务保持作物生长在最佳环境。

激活环境如下。来自栽培场所的环境信息发送给中间层数据管理。他们将重叠或错误的数据修正后保存在数据库中。然后将保存的数据发送给“数据分析模块”,分析辣椒生长的最佳控制信息。这些信息接着保存在数据库并将信号发送到PLC ,它会自动控制设备如通风机、暖风机。

控制信号

环境传感

器 P L C 数据管理 数据库 数据分析

环境信息

过滤环境信息

过滤环境信息

分析环境信息

3.2.5 害虫信息服务

害虫信息服务是探讨害虫对农作物的危害和辣椒病害的发生条件,并且将这些信息提供给农民。

辣椒疾病和害虫的发生条件将被制作成数据库并且显示这个信息,使农民能够主动的应对疾病和害虫的发展。

4.实施

各种设备如传感器,通风机和风扇加热器被安装在辣椒温室内用来检测“辣椒温室系统”(PGHS)的性能。图10和图11所示的传感器是测量果实的温度,叶片温度和叶片湿度。图12传感器用来采集的根区环境信息。图13是GUI应用程序,为用户提供“辣椒温室系统”(PGHS)服务。图10是从辣椒果实和叶片收集的信息,图 11可以显示在图13的(b)中。图12中收集的根区信息可以显示在图13的(c)中,图13的(d)显示图 14收集的害虫信息。

图10 果实传感器图11 叶片传感器

图12 根区传感器图 13 GUI应用程序

图15 测量温室环境信息的测量值可以显示在图 13 (a)中。传感器收集的数据通过服务器和最佳的生长数据将被发送到数据库中。然后服务器发送信号到图16的人工光源控制器和图17的PLC控制器。

“辣椒温室系统”(PGHS)对辣椒生长的最佳优化控制性能已经被证实。

图14 害虫信息图15环境传感器

图16人工光源控制器图17 PLC控制器

5.结论

本研究了解了对农作物辣椒的精确管理和提高产值的辣椒温室环境监控系统。该“辣椒温室系统”(PGHS)是建立一个网络,由传感器测量温度、湿度、照明和其他。该系统还控制风机,加湿器,照明和通过GUI应用程序对实测数据视频处理。

这个“辣椒温室系统”(PGHS)将有助于增加农民收入,这是国内农业产业的当务之急。该系统将通过从众多的辣椒产地提供的生长环境信息来创建其他研究结果。可以通过改善辣椒新品种分布率来增强我国园艺产业的价格竞争力。

【开题报告】大棚温湿度控制系统开题报告

【关键字】开题报告 大棚温湿度控制系统开题报告 篇一:蔬菜大棚温度控制系统开题报告 中北大学信息商务学院 毕业设计开题报告 学生姓名: 系别: 专业: 设计题目: 指导教师: XX 年 3 月20日XXX 学号:信息商务学院自动控制系自动化蔬菜大棚温度控制系统设计赵耀霞 开题报告填写要求 1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资 格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效; 2.开题报告内容必须用按信息商务学院教学管理部统一设计 的电子文档标准格式(可从教务处或信息商务学院网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见; 3.学生写文献综述的参照文献应不少于15篇(不包括辞典、 手册)。文中应用参照文献处应标出文献序号,文后“参照文献”的书写,应按照国标GB 7714—87《文后参照文献著录规则》的要求书写,不能有随意性; 4.学生的“学号”要写全号(如0XX401X02),不能只写最 后2位或1位数字; 5. 有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94 《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“XX年3月15日”或“XX-03-15”; 6. 指导教师意见和所在专业意见用黑墨水笔工整书写,不得 随便涂改或潦草书写。 毕业设计开题报告 篇二:温室温湿度控制系统设计开题报告 辽宁(本文来自:小草范文网:大棚温湿度控制系统开题报告)石油化工大学 信息与控制工程学院 毕业设计(论文)开题报告 论文题目:温室温湿度控制系统设计 学生姓名:刘晓薇

温室大棚温湿度监控要点

天津科技大学本科生 外文资料翻译 学院电子信息与自动化学院 专业 2011自动化(实验班) 题目基于触摸屏、PLC的蔬菜大棚温湿度监控系统设计姓名张会来 指导教师(签名) 2015年3月20日

利用无线传感器网络对辣椒温室系统的控制 摘要:本文的研究表明:“辣椒温室系统(PGHS)”收集温室辣椒生长的最适条件的信息。国内辣椒栽培设施的温度变化范围相对比较大并且设备内部必须保 浓度不均匀,对辣椒生长产生不好的影响。为了应对这持相对干燥。此外,CO 2 些问题,“辣椒温室系统”(PGHS)是基于无线技术,为帮助农民种植辣椒设计的。该系统提供了对生长环境的监测,它是利用传感器测量温度、湿度、光照、叶片湿度、果实等信息来监测辣椒生长环境数据,“人工光源控制服务”是安装在温室内通过分析收集到的数据来提高能源效率和控制生长环境,从而处理控制温室。 关键词:美国海军;辣椒;温室 1.引言 最近国内园艺产业的数量和它的技术质量在资本密集型的行业取得了实质性的增长,现在它除了现有的国内需求成了一个在海外出口需求潜力巨大的优势产业。[1]。 辣椒是一种创造高附加值的园艺产品。辣椒的产量取决于日照量,日照强度和日照时数的不同[2]。辣椒的种植成本由供热成本,农资成本和劳动力成本组成。其中,对于困难农民供热成本和农资成本比重都很高[3]。 本研究的提出是为了培养红辣椒而建立一个“辣椒温室系统”(PGHS),这需要精确的成长管理。 “辣椒温室系统”(PGHS)利用IT技术在实时采集农作物生长信息来控制栽培设施从而控制农作物成长环境的系统。“辣椒温室系统”(PGHS)减少农作物的生长、发育、产量和品质的偏差。它还利用生物特征数据来控制栽培设施从而优化最佳成长环境和创造在辣椒根区的最佳条件。这个系统优化管理生产要素,减少了能量损失、肥料和水,这样就降低了生产成本。用人工光源提供人工照明使农作物有良好的成长环境,这样持续供应高质量的,新鲜的蔬菜将变得有可能。农民将通过栽培设施给客户持续供应高质量的新鲜蔬菜从而提高生产力和收入。“辣椒温室系统”(PGHS)的设计和实现都是基于无线传感器网络。 本文由以下内容组成。第2章介绍了监控系统应用在韩国和海外农业环境的相关技术。第3章阐述了为“辣椒温室系统”(PGHS)的研究提供的配置元素和服务。第4章阐述了“辣椒温室系统”(PGHS)的实施内容。第5章是结论。

基于单片机温室大棚温湿度采集系统设计

河北农业大学 毕业设计(论文) 题目:基于单片机温室大棚温湿度采集系统设计 农业电气化1501班:李闫 指导教师:郭艳霞

基于单片机温室大棚温湿度采集系统设计 设计概述: 温度和湿度是在农业生产中常见的和基本的参数之一,它们会大幅度影响作物产量和品质,现代科学和技术在提高农业生产力方面发挥着重要作用,以确定温度和湿度,实时显示、储存和监测。国内生产,产品质量与节能。本次设计欲将单片机、传感器、计算机技术相结合设计出一套符合现代温室大棚的温湿度采集系统。 该系统以单片机为第一基本点,并使用多个温度传感器和湿度传感器作为元件。该单芯片微型计算机与数字传感器连接到收集并存储该传感器的测量数据。该MCU(微控制单元)通过RS-232发送所收集的数据到计算机。计算机存储、记录由MCU为员工发送的数据进行浏览,记录和进行相关处理。在另一个地方,MCU 需要实现监控系统的扩展,数据的实时显示和数据存储的功能。 本文主要完成了以下几个方面:首先是设计概括出本系统大致方向,选择与本次系统相符合的传感器。,根据选择的传感器设计硬件与软件。其次是数据的采集:包括温度和湿度的数字控制、监测原则、监测计划和监测系统软件开发。本系统可以全面且及时的对温室环境中的温湿度进行采集与监测,并且还可以将以前的数据进行保存与记录,方便人们及时查看与数据对比,此外设计了显示模块,通过使用图形的方式更加直观显示参数,实现了智能化远程监测温湿度的思想。 关键词:温室大棚单片机温湿度传感器

Design of temperature and humidity acquisition system in greenhouse based on single Chip Microcomputer Design overview: temperature and humidity are one of the common and basic parameters in agricultural production. Modern science and technology play an important role in improving agricultural productivity to determine temperature and humidity, real-time display, storage and monitoring. Domestic production, product quality and energy saving. In this paper, a new modern temperature and humidity acquisition system for hardware and software greenhouse is designed by SCM, transducer, computer technique . The system takes single chip microcomputer as the first basic point, and uses multiple temperature sensors and humidity sensors as acquisition components. The single chip microcomputer is connected to the digital sensor to collect and store the measurement data of the sensor. The MCU (Microcontrol Unit) sends the collected data to the computer via RS-232. Computer stores, records the data sent by MCU for employees for browsing, recording and related processing. In another place, MCU needs to realize the expansion of monitoring system, the real-time display of data and the function of data storage. This paper mainly completes the following aspects: first of all, the general direction of the system is summarized, the sensors consistent with the system are selected, and the hardware and software are designed according to the selected sensors. Secondly, data collection: including temperature and humidity digital control, monitoring principles, monitoring planning and monitoring system software development. The system can collect and monitor the temperature and humidity in greenhouse environment in a comprehensive and timely manner, and can also save and record the previous data, which is convenient for people to view and compare the data in time. In addition, a display module is designed. By using graphics to display parameters more intuitively, the intelligence is realized. The idea of remote monitoring temperature and humidity. Key words: greenhouse, single chip microcomputer, temperature and humidity sensor,

大棚温度控制系统设计报告DOC

课程设计主要任务 基于AT89S52单片机的温度测量控制系统,数字温度传感器DS18B20通过单总线与单片机连接,实现温度测量控制,主要性能为: (1 )通过该系统实现对大棚温度的采集和显示; (2)对大棚所需适宜温度进行设定; (3)当大棚内温度参数超过设定值时控制通风机进行降温,当温度低于设定值时利用热风 机进行升温控制; (4)通过显示装置实时监测大棚内温度变化,便于记录和研究; 系统的设计指标 (1 )温度控制范围:0 C ~+50 C; (2)温度测量精度:土2 C; (3)显示分辨率:0.1 C; (4)工作电压:220V/50HZ ± 10%

目录 第一章序言 1 第二章总体设计及个人分工 2 第三章传感器设计及应用 4 第四章总结8

第一章序言 随着人口的增长,农业生产不得不采取新的方法和途径满足人们生活的需要,大棚技术的出现改善了农业生产的窘迫现状。塑料大棚技术就是模拟生物生长的条件,创造人工的气象环境,消除温度对农作物生长的限制,使农作物在不适宜的季节也能满足市场的需求。随着大棚技术的普及,对大棚温度的控制成为了一个重要课题。早期的温度控制是简单的通过温度计测量,然后进行升温或降温的处理,进行的是人工测量,耗费大量的人力物力,温度控制成为一项复杂的程序。 大多数的蔬菜大棚以单个家庭作业为主,种植户为蔬菜大棚配备多参数的智能设备,经济成本很高,因此将温度控制由复杂的人为控制转化为自动化的机械控制成为必然。目前现代化的温度控制已经发展的很完备了,通过传感器检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制,应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化,是农业现代化的重要标志之一。近年来电子技术和信息技术的飞速发展,温度计算机控制与管理系统正在不断吸收自动控制和信息管理领域的理论和方法,结合温室作物种植的特点,不断创新,逐步完善,从而使温室种植业实现真正意义上的现代化,产业化。温度计算机控制及管理技术便函先在发达国家得到广泛应用,后来各发展中国家也都纷纷引进,开发出适合自己的系统。这在给各国带来了巨大的经济效益的同时,也极大地推动了各国农业的现代化进程。本系统以AT89S52单片机为控制核心,主要是为了对蔬菜大棚内的温度进行 检测与控制而设计的。该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较 低和工作稳定可靠等特点,所以具有一定的应用前景。

大棚温湿度控制

毕业论文(设计) 大棚温湿度自动调控 朱康允 指导老师:王国强 班级:机电设备09 系(部):机电工程系 专业:机电设备维护与管理 答辩时间: 1

摘要 随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温湿度控制。温湿度太低,蔬菜就会被冻死或则停止生长,所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计,工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。如果仅靠人工控制既耗人力,又容易发生差错。现在,随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局性。为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温度,适应生产需要。 本论文主要阐述了基于AT89C51单片机的西红柿大棚温湿度控制系统设计原理,主要电路设计及软件设计等。该系统采用AT89C51单片机作为控制器,SHT10作为温湿度数据采集系统,可对执行机构发出指令实现大棚温湿度参数调节,具有上下位机直接设置温湿度范围,温湿度实时显示等功能。上位机采用Delphi软件进行编写,用户界面友好,操作简单,可以根据大棚西红柿生长情况绘制成简明直观的作物生长走势图,从而容易得出最适合作物生长的温湿度值。 关键词:AT89C51;SHT10;蔬菜大棚;温湿度;控制系统;传感器 2

Abstract With the popularization of trellis technology, greenhouse trellis an ever-growing number, for vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. Temperature is too low, the vegetables will freeze to death or stop growing, so will always control temperature and humidity in a suitable vegetable growth range. Traditional temperature control is in greenhouse trellis internal hanging a thermometer, workers according to regulate the temperature reading the temperature inside the shelter. If only by artificial control both consumption manpower, and easy to place regular orders. Now, with the improvement of agricultural industry scale, for larger quantity of trellis, traditional temperature control measures will show great bureau sex. Therefore, in modern vegetable shed management zhongtong often temperature and humidity automatic control system, in order to control the temperature, adapt to the trellis vegetable production needs. This thesis mainly elaborated based on AT89C51 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main circuit design and software design, etc. This system USES AT89C51 single chip microcomputer as controller, SHT10 as temperature and humidity data acquisition system, may to the actuator directives realize trellis temperature and humidity parameters adjustment, has the upper and lower level computer directly set temperature range, temperature and humidity real-time display, and other functions. PC using Delphi software to compile, user friendly interface, easy operation, can according to shed tomato growth situation blazoned with simple, direct simulations of crop growth, thus easy to draw the most suitable for crop growth of temperature and humidity value. Key words:AT89C51; SHT10;vegetable shed; Temperature and humidity; Control System; sensor 3

温室温度湿度控制.(DOC)

综述 随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温湿度控制。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大,温室大棚的温度控制成为一个难题。现在,随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。 为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温度,适应生产需要。它以先进的技术和现代化设施,人为控制作物生长的环境条件,使作物生长不受自然气候的影响,做到常年工厂化,进行高效率,高产值和高效益的生产。 该设计即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,显示,上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。

1.温度、湿度传感器的介绍 1.1温度传感器 温度传感器根据其工作原理、测温范围等可以分为许多种,主要有热电阻测温传感器和热电偶测温传感器。 通常,在温度传感器的选择中应主要考虑以下因素: (1) 温度范围:具体点使用温度范围、准确度及测量误差是否能达要求。 (2) 使用场合:根据实际工作环境来选择也是重要条件,经常要考虑尺寸、保护套材料、结构、安装条件、耐垫、耐蚀、耐震,防爆等级等方面的问题。 (3) 温度响应:响应速度主要由传感器的质量、材质和体积决定,接触式传感器时间常数愈小,温度响应速度就愈快。 (4) 传输方式:温度信号输出模式、读取、显示、记录、控制、报警等方式的选择。 1.1.1热电阻测温传感器 热电阻温度传感器测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻温度传感器大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造。 热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类,用于测量-200-500°C 范围内的温度,少数情况下,低温可测至1K,高温达1000°C。热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成,热电阻也可以与温度变送器连接,将温度转换为标准电流信号输出。用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率,输出最好呈线性,物理化学性能稳定,复线性好等。 1.1.2热电偶测温传感器 (1)热电偶温度传感器基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B 的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大

温室大棚温湿度控制系统

毕业论文(设计)

题目名称温室大棚温湿度控制系统院(系)电子信息学院 专业班级电气10803 学生姓名陶想林 指导教师唐桃波 辅导教师唐桃波 时间2012年3月至2012年6月

目录 长江大学毕业设计(论文)任务书 (3) 毕业设计开题报告.................................................................................................................... X 长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见.................................................................... XV 长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语........................................................................... X VII 长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定............................................................... XIX 中外文摘要................................................................................................ 错误!未定义书签。前言...................................................................................................................................... XXIV 绪论. (26) 1.1课题来源 (26) 1.2国内外发展现状、趋势以及面临的挑战 (26) 1.3研究的目的、意义及主要内容 (27) 2硬件设计 (27) 2.1系统总体结构设计 (27) 2.2控制模块的设计 (28) 2.2.1 STC89C51的主要特性 (28) 2.2.2 AT89C51的管脚说明 (29) 2.2.3震荡电路 (33) 2.2.4 复位电路 (33) 2.2.5 单片机的CPU (34) 2.2.6 单片机的中断系统 (36)

基于单片机AT89C51的温室大棚温湿度控制系统设计

毕业论文(设计) 题目名称温室大棚温湿度控制系统 院(系)电子信息学院 专业班级电气10803 学生姓名 指导教师 辅导教师 时间2012年3月至2012年6月

目录 长江大学毕业设计(论文)任务书 (3) 毕业设计开题报告 ..................................................... VII 长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见 ................................ XI 长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语 ................................... XII 长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定 ............................ XIII 中外文摘要 ............................................ 错误!未定义书签。前言 ................................................................. XVI 绪论 (18) 1.1课题来源 (18) 1.2国内外发展现状、趋势以及面临的挑战 (18) 1.3研究的目的、意义及主要内容 (19) 2硬件设计 (19) 2.1系统总体结构设计 (19) 2.2控制模块的设计 (20) 2.2.1 STC89C51的主要特性 (20) 2.2.2 AT89C51的管脚说明 (21) 2.2.3震荡电路 (23) 2.2.4 复位电路 (23) 2.2.5 单片机的CPU (24) 2.2.6 单片机的中断系统 (26) 2.2.7 单片机最小系统 (29) 2.3 传感器设计 (31) 2.3.1 DHT11的简介 (32) 2.3.2 引脚说明 (32) 2.3.3 电源引脚 (33) 2.3.4 串行接口(单线双向) (33) 2.4 无线模块的设计 (35) 2.4.1 APC220的性能 (35) 2.4.2 无线传输模块APC220的接口说明 (36) 2.4.3 APC220无线模块的工作参数的设置 (37) 2.4.4 APC220无线模块的技术指示 (39) 2.5键盘和显示模块的设计 (39) 2.5.1显示模块设计 (39) 2.5.2键盘模块设计 (40) 2.6执行模块的设计 (42) 2.6.1调节模块 (42) 2.6.2 报警模块 (43) 3.软件设计 (45) 3.1 初始化子程序 (45)

大棚温湿度控制

摘要 随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温湿度控制。温湿度太低,蔬菜就会被冻死或则停止生长,所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计,工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。如果仅靠人工控制既耗人力,又容易发生差错。现在,随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局性。为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温度,适应生产需要。 本论文主要阐述了基于AT89C51单片机的西红柿大棚温湿度控制系统设计原理,主要电路设计及软件设计等。该系统采用AT89C51单片机作为控制器,SHT10作为温湿度数据采集系统,可对执行机构发出指令实现大棚温湿度参数调节,具有上下位机直接设置温湿度范围,温湿度实时显示等功能。上位机采用Delphi软件进行编写,用户界面友好,操作简单,可以根据大棚西红柿生长情况绘制成简明直观的作物生长走势图,从而容易得出最适合作物生长的温湿度值。 关键词:AT89C51;SHT10;蔬菜大棚;温湿度;控制系统;传感器 1

Abstract With the popularization of trellis technology, greenhouse trellis an ever-growing number, for vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. Temperature is too low, the vegetables will freeze to death or stop growing, so will always control temperature and humidity in a suitable vegetable growth range. Traditional temperature control is in greenhouse trellis internal hanging a thermometer, workers according to regulate the temperature reading the temperature inside the shelter. If only by artificial control both consumption manpower, and easy to place regular orders. Now, with the improvement of agricultural industry scale, for larger quantity of trellis, traditional temperature control measures will show great bureau sex. Therefore, in modern vegetable shed management zhongtong often temperature and humidity automatic control system, in order to control the temperature, adapt to the trellis vegetable production needs. This thesis mainly elaborated based on AT89C51 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main circuit design and software design, etc. This system USES AT89C51 single chip microcomputer as controller, SHT10 as temperature and humidity data acquisition system, may to the actuator directives realize trellis temperature and humidity parameters adjustment, has the upper and lower level computer directly set temperature range, temperature and humidity real-time display, and other functions. PC using Delphi software to compile, user friendly interface, easy operation, can according to shed tomato growth situation blazoned with simple, direct simulations of crop growth, thus easy to draw the most suitable for crop growth of temperature and humidity value. Key words:AT89C51; SHT10;vegetable shed; Temperature and humidity; Control System; sensor 2

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计

清华大学 毕业设计(论文) 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系(院)自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日

独创声明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计(论文)使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。 (保密论文在解密后遵守此规定) 作者签名: 年月日

基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机,PC机作为上位机,采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号,这些模拟量经PLC转化为数字信号,把转化来的数据与设定值比较,PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作,大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化,而且非常适合规模化生产,劳动生产率也得到了相应的提高,通过种植者对设定值的改变,可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词:大棚,温度控制,PLC

温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计论文

温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展,用计算机控制的方面也涉及到各个领域,其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用,它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害,而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育,从而可以促进作物健康生长,抑制微生物的危害,提高产量,增加经济效益。本设计由AT89S52单片机,温度检测电路,湿度检测电路,控制系统,报警电路,采用LCD12864作为显示电路组成;温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息,将其采集到的数字信号传入AT89S52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和湿度的显示功能,对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统

Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.

温室大棚温湿度控制系统

蔬菜大棚控制系统设计 在农业生产中,蔬菜大棚的应用越来越广泛,也能为人们创造更高的经济效益。在蔬菜大棚中,最关键的是温度、湿度、二氧化碳浓度、光照、营养液等的控制方法。传统的控制方法完全是人工的,不仅费时费力,而且效率很低。 我的作业设计是蔬菜大棚温湿度控制系统的设计。该系统主要由单片机、温度传感器DSl8B20、湿度传感器是HR202、二氧化碳浓度传感器、光敏传感器、液晶显示LCD1602、键盘等组成。此设计克服了传统农业难以解决的限制因素。因此就必须利用环境监测和控制技术。对温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等因素进行测控。 一、系统总体结构设计及控制系统设计 环境自动化检测系统的硬件设计方案框图如图l 所示。 — 控制系统主要有单片机、数据采集模块、数据转换电路、报警装置、执行机构、主控计算机等组成。其核心是单片机芯片组,作为系统各种参数的处理和控制器。完成各种数据的处理和控制任务。同时将处理后的数据传送给主机。实际应用时可根据被测控参数点的个数和控制的要求来决定单片机的数目。环境因素数据采集模块由温度传感器、湿度传感器、C02浓度传感器、光照度传感器等组成,分别实时采集各测控点的温度、湿度、C02浓度、光照度等环境因素模拟量并转换为电信号。经前置放大后送给A /D 转换芯片。数据转换电路包括A /D 转换和D /A 转换电路。完成模拟量和数字量之间的相互转换。执行机构包括各种被控制的执行设备。在系统的控制下启动调节设备如喷雾机,吹风机,加热器,CO2发生器等进行升温降温、加湿换风、C02浓度调控、光环境调控、土壤环境调控等操作来调节大棚内的环境状态。另外还有光电驱动隔离,其作用是有效地隔离控制部分和执行部分。抑制大电流、大功率负载开启产生的各种电磁辐射和电压冲击等干扰,保证系统可靠稳定地工作。 S T C 8 9 C 5 2 1温度传感器 2湿度传感器 3 CO2浓度传感器 4光照度传感嚣 温度调节装置 湿度调节装置 二氧化碳发生装 光照调节机构 灌溉系统 A D 转换和D A 转换电路。 光电驱动隔离 A D 转换和D A 转换电路 光电驱动隔离

大棚温湿度自动控制系统设计说明

大棚温湿度自动控制系统设计 摘要:本设计是基于STC89C52RC单片机的大棚温湿度自动控制系统,采用SHT10作为温湿度传感器,LCD1602液晶屏进行显示。SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信,由于它高度集成,已经包括A/D转换电路,所以使用方便,而且准确、耐用。LCD1602能够分两行显示数据,第一行显示温度,第二行显示湿度。这个控制系统能够测量温室大棚中的温度和湿度,将其显示在液晶屏LCD1602上,同时将其与设定值进行对比,如果超出上下限,将进行报警并启动温湿度调节设备。此外,还可以通过独立式键盘对设定的温湿度进行修改。通过设计系统原理图、用Proteus软件进行仿真,证明了该系统的可行性。 关键词:STC89C52RC,SHT10,I2C总线,独立式键盘,温湿度自动控制 Abstract: This design is an automatic temperature and humidity controller for greenhouses, with the STC89C52RC MCU being its main controller. It uses the SHT10 as the temperature and humidity sensor, and the LCD1602 to display the messages. The SHT10 uses a timing sequence much like the I2C to communicate with the micro-controller. Because it’s a highly integrated chip, it already includes an analog to digital converter. Therefore, it’s quite convenient to use, and also accurate and durable. The LCD1602 can display two lines of messages, with the first line for temperature and the second line for humidity. The design can measure the temperature and humidity in a greenhouse, and then display it on a LCD1602. Meanwhile, it compares the data with the set limit. If the limit is exceeded, then the system will send out a warning using a buzzer and activate the temperature and humidity controlling equipment. Besides, the set limit can be modified with the independent keyboard. Through schematic design and Proteus simulation, the feasibility of this design has been proved. Keywords: STC89C52RC, SHT10, I2C bus, independent keyboard, temperature and humidity control

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