基于单片机的温室大棚光照监控系统的设计

摘要随着农业应用技术的发展，温室大棚已成为高效农业的一个重要组成部分。因此对农业生产环境的一些重要参数进行检测与控制就显得十分必要，而这些重要参数包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等。这些参数是改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对植物生长的影响。本次毕业设计内容是基于单片机的温室大棚光照强度监控系统的设计，主要从硬件设计和软件设计两个方面着手。硬件方面以单片机为主处理器，由光敏二极管采集光照强度送给A/D转换单元ADC0809，经过A/D转换后将信号传递给单片机进行处理，单片机会根据处理结果发出执行显示和是否启动控制电路的指令。另外还有单片机的复位电路、X5045存储电路、为ADC0809提供时钟信号的分频电路以及由三极管和继电器组成的控制电路。硬件电路的绘制采用计算机辅助设计来实现。硬件电路的调试采用静态调试与动态调试相结合的方法实现。软件方面主要包括主程序、中断采集程序、显示程序，按键处理程序、调节程序以及存储程序等。通过主程序对各子程序进行调用来完成整体的功能,实现对温室大棚光照强度的监测和控制。通过对温室大棚光照强度的实时监控，既避免了传统方法的弊端又能提高农作物的产量，从而带来更多的经济效益。关键词：监控系统；单片机；A/D转换器；显示器；光照传感器 AbstractWiththedevelopmentofapplicationtechnologyofagriculture,greenhouseefficientagriculturehasbecomeanimportantpart.Therefore,theagriculturalproductionenvironmentsomeimportantparameterstodetectandcontrolitisverynecessary,andtheseimportantparameters,includinglight,lightintensity,humidity,carbondioxideconcentration.Theseparametersarechangingtheplantgrowthenvironment,tocreatethebestconditionsforplantgrowth,avoidingtheoutsideworldchangingseasonsandharshclimateonplantgrowth.Thegraduationdesignisamicrocontroller-basedgreenhouselightintensitymonitoringsystemdesign,mainlyfromthehardwaredesignandsoftwaredesigntwoaspects.Hardware-basedsingle-chipprocessor,thelightintensitycollectedbythephotodiodegiveA/DconversionunitADC0809,afterA/Dconversionwillbeprocessedsignaltothemicrocontroller,themicrocontrollerwillbeperformedaccordingtotheresultsissuedbythecontroldisplayandwhethertostartcircuitinstruction.Anothermicrocontrollerresetcircuit,X5045memorycircuitforprovidingaclocksignalADC0809dividercircuitandcomposedbythetransistorandrelaycontrolcircuit.Hardwarecircuitdrawnusingcomputer-aideddesigntoachieve.Debughardwarecircuitdebuggingusingstaticanddynamicdebuggingofcombiningmethods.Softwareincludesthemainprogram,interruptcollectionprocedures,displayprogram,keyprocesses,regulateproceduresandstorageprocedures.Throughthemainprogramforeachsubroutinecalltocompletetheoverallfunctionoflightintensitytoachievethegreenhousemonitoringandcontrol.Greenhouselightintensitythroughreal-timemonitoring,bothtoavoidthedrawbacksoftraditionalmethodscanincreasecropyieldandthusbringmoreeconomicbenefits.[1]Keywords:MonitoringSystem;AT89S52；ADC0809；Monitor;Lightsensor目录第一章绪论 参考文献[1]韩建国，廖俊必．测控技术与仪器专业英语[M]．北京：化学工业出版社，2002：1-20．[2]唐文彦．传感器[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009：1-3．[3]杜维，张宏建，乐嘉华．过程检测技术及仪表[M]．北京：化学工业出版社，1998：3-22．[4]周泽魁．控制仪表与计算机控制装置[M]．北京：化学工业出版社，2002：10-53．[5]周润景，郝晓霞．传感器与检测技术[M]．北京：电子工业出版社，2009：13-45．[6]魏立峰，王宝兴，刘晓梅，张晓莉．单片机原理与应用技术[M]．北京：北京大学出版社，2006：1-233．[7]阎石．数字电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，2006：73-104．[8]刘君华．智能传感器系统[M]．西安：西安电子科技大学出版社，1999：22-38．[9]林士胜．单片机技术及工程实践[M].北京：机械工业出版社，2010：56-81．[10]李朝青．单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005:21-54．[11]华成英，童诗白．模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社，2006:28-39．[12]刘明，刘蓉，姚华雄.．嵌入式单片机技术与实践[M]．北京：清华大学出版社，2010：229-230．[13]李林功，吴飞青，王兵，丁晓．单片机原理及应用[M]．北京：机械工业出版社，2008:245-247．[14]李刚，王艳林，孙江宏．ProtelDXP电路设计标准教程[M]．北京：清华大学出版社，2005：15-88．[15]韩晓东．ProtelDXP电路设计入门与应用[M]．北京：中国铁道出版社，2004：15-108．沈阳化工大学学士学位论文致谢致谢在此特别感谢我的指导教师刘玉芹老师。本文是在刘老师悉心指导下完成的。十分感谢我的导师，本学期以来，导师在学习、工作和生活上给予了我无尽的关怀和指导，在多方面的关照和鼓励，使我能够顺利地完成了论文工作的同时，获得了人生中宝贵的精神财富：导师严谨的治学态度、博学的专业知识，求实的工作作风时时激励着我在学业上不断进取，也将继续激励着我在今后的工作中精益求精。在此，向导师致以衷心的敬意和感谢!同时，感谢测控技术与仪器专业其他老师的指导和帮助。他们的热情帮助和关心，都时刻激励和鼓舞着我。在此，真心感谢他们!感谢我的同学们，感谢你们在学习和生活上的帮助，感谢你们为我这短暂的四年生活增添了更丰富的色彩!特别感谢我的家人，感谢我的朋友，对我默默的关心和付出，是他们作为我的坚强后盾，使我能够没有任何负担地投入到学习中去!最后，感谢沈阳化工大学所有为我们的成才而付出心血和努力的人，感谢所有关心和帮助过我的人。由于本次毕业设计，不仅将我在大学四年里的学习知识加以总结，使之更加紧密，层次分明，更让我学到了更多的大学课堂之外的知识，并进一步强化了自己的实际动手操作能力，更为重要的是，通过本次设计，我掌握了完整的设计的理论过程以及实现方法和步骤，为以后做类似方面的工作做好了铺垫，打好了基础。经过这次的设计，我对自己在大学里所学的知识充满信心，我一定会以更加饱满的热情面对今后的工作和生活。同时也要戒骄戒躁，脚踏实地，在今后的工作和生活中，弥补自己不足之处，同时，充分发挥自己的长处，努力为学校争得荣誉，争取为社会作出自己最大的贡献。本次毕业设计作为大学中的最后一份答卷，是对我在大学四年里所学的知识进行综合运用的一次检验。由于本人知识和能力有限，在本次毕业设计中肯定还存在着许多不足之处，诚恳地希望各位老师提出问题并加以指正。最后，特别感谢对本论文进行审阅的老师，老师辛苦了。沈阳化工大学学士学位论文附件一元件列表附件一元件列表DescriptionDesignatorFootprintLibRefQuantityCapacitorC1RAD-0.3Cap1CapacitorC2RAD-0.3Cap1TypicalREDGaAsLEDDS1LED-1LED11ResistorR1AXIAL-0.4Res21ResistorR2AXIAL-0.4Res21ResistorR3AXIAL-0.4Res21ResistorR4AXIAL-0.4Res21ResistorR5AXIAL-0.4Res21ResistorR6AXIAL-0.4Res21ResistorR7AXIAL-0.4Res21ResistorR8AXIAL-0.4Res21ResistorR9AXIAL-0.4Res21ResistorR10AXIAL-0.4Res21ResistorR11AXIAL-0.4Res21ResistorR12AXIAL-0.4Res21ResistorR13AXIAL-0.4Res21ResistorR14AXIAL-0.4Res21ResistorR15AXIAL-0.4Res21ResistorR16AXIAL-0.4Res21ResistorR17AXIAL-0.4Res21ResistorR18AXIAL-0.4Res21SwitchS1SPST-2SW-PB1SwitchS2SPST-2SW-PB1SwitchS3SPST-2SW-PB1SwitchS4SPST