蔬菜温室大棚温度控制系统

摘要

作者对寿光大棚蔬菜的种植现状进行了调查，发现大多数的蔬菜温室大棚以单个家庭作业为主。多参数测控的温室智能化控制设备，经济成本较高，影响了推广使用。因此选择温度这一个重要的温室气侯参数作为控制对象，开发一种能代替人工操作且经济成本低的温度自动控制设备，是本课题研究的目的。本温度控制系统温度的测量精度为±0.5℃；显示精度为0.1℃；能手动设置温度的上限和下限，温度设定范围在0℃～+50℃范围内可调。
　　 本蔬菜温室大棚温度控制系统包括硬件电路设计和软件设计两部分。硬件电路设计包括温度检测电路、时钟电路、LCD显示电路、报警电路、强电控制与驱动电路等。温度检测器件选用单总线数字温度传感器DS18B20；时钟芯片选用DS1302；LCD模块选用自带中文字库的HG1286401C；强电控制与驱动电路采用光电耦合器件MOC3061，使强弱电实现电气隔离。软件部分采用模块化程序设计.通过C语言开发了完整的程序软件。
　　 上电初始，系统对DS1302、HG1286401C进行初始化，首次读取秒信号，在读取秒信号进程中，完成对年份、日期、小时、分钟等时间信息和温度信息的读取和处理，并在显示屏上显示出来。然后系统用读取的温度值与设定的温度上下限进行比较，判断温度是否越限，如果温度越限，启动加热或通风设备并发出报警声，从而实现温度控制的目的。
　　 在本系统中，作者选用一个I/O口接一个DS18B20的方式，共接入3个DS18B20，可对三个蔬菜温室大棚进行温度测控。该方式最大的优势在于省去了DS18B20序列号的匹配与告警搜索程序，使程序编制变得更趋简单。另外，当DS18B20损坏后，可像更换一般的电子元器件一样直接进行更换，而无需重新读取DS18B20的序列号，使维护更加简便。
　　 经一系列的实验测试，该蔬菜温室大棚温度控制系统外围电路简单，精度好，可靠性高。既可用于蔬菜温室大棚温度控制，也可以应用于粮食供仓、冷库等场合。

目录

文摘

英文文摘

谨献

0 前言

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外发展动态

1.3 总体思想

2 控制系统方案的确定

2.1 系统的组成

2.2 系统的工作过程

2.3 系统的设计指标

3 系统各模块的硬件设计

3.1 单片机模块简介

3.1.1 AT89S52性能与引脚介绍

3.1.2 单片机应用电路

3.2 温度采集模块

3.2.1 DS18B20的主要技术特性

3.2.2 DS18B20工作原理及应用

3.3 数据显示模块

3.3.1 HG1286401C液晶中文显示模块概述

3.3.2 模块方框图

3.3.3 模块基本特性

3.3.4 模块接口说明

3.3.5 模块主要硬件构成说明

3.3.6 指令说明

3.3.7 读写时序图

3.3.8 应用说明

3.3.9 LCD模块与单片机的连接电路

3.4 报警模块

3.5 电源模块

3.6 强电控制与驱动模块

3.6.1 强电控制与驱动

3.6.2 热风机的选择

3.6.3 热风机的选择

3.7 时钟模块

3.7.1 时钟芯片DS1302硬件描述

3.7.2 时钟芯片DS1302与单片机的连接电路

3.8 键盘模块

4 系统的软件设计

4.1 主程序

4.2 时间、温度显示子程序

4.3 读取温度子程序

4.4 温度上下限设置子程序

4.5 时间调整子程序

4.6 温度传感器DS18B20的驱动程序

4.6.1 初始化DS18B20子程序

4.6.2 读一个字节子程序

4.6.3 写一个字节子程序

4.7 时钟芯片DS1302的驱动程序

4.7.1 DS1302写数据子程序

4.7.2 1302驱动程序

4.7.3 DS1302写入字节子程序

4.7.4 DS1302读数据子程序．

4.8 显示模块HG1286401C的并口驱动程序

4.8.1 检查忙位子程序

4.8.2 写命令到LCD子程序

4.8.3 写数据到LCD子程序

4.8.4 初始化LCD子程序

4.8.5 向LCD发送一个字符串子程序

4.8.6 写指令或数据子程序

5 程序的编辑与调试

6 实验测试

7 结语

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文与研究成果