基于单片机的蔬菜大棚温湿度自动控制系统设计

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基于单片机的蔬菜大棚温湿度自动控制系统设计

作者：张俪亭 杨习伟

来源：《无线互联科技》2018年第24期

摘 要：文章主要研究了基于STC89C52单片机的温室大棚温湿度控制系统的设计原理、硬件电路设计及软件设计等。温室大棚温度湿度自动控制系统由主控制器STC89C52单片机、湿度检测传感器、温度检测传感器DS18B20和调节控制等电路构成，该系统能够实现数据采集、数据处理、数值显示等功能，能实现对温室内温湿度的自动调节。 关键词：蔬菜大棚；STC89C52单片机；温湿度控制；自动控制

蔬菜大棚技术的普及能够更好地满足人民对于生活水平日益提高的需要。蔬菜大棚管理中最重要的一个因素是温湿度控制。温度和湿度是农业生产中的基本因素之一，对于农业生产至关重要，运用现代化的高科技手段，对农业生产环境的温湿度作出一定的调整，提高农产品的质量以及农业生产的效率非常重要。目前普遍采用温室大棚保证植物生长所需的适宜环境，为了对大棚的温湿度按照不同作物不同季节作出一定的不规则调节。该系统由STC89C52单片机作为主控制系统，使用湿度传感器和温度传感器DS18B20来采集温湿度信号，此外，还由固态继电器、LED显示器和报警电路等构成，实现对蔬菜大棚温湿度的检测与控制，从而有效提高蔬菜的产量，该系统能够实现数据采集、数据处理、数值显示等功能，该系统性能可靠，结构简单，能实现对温室内温湿度、光照的自动调节[1]。 1 系统硬件设计

由于温室大棚的内部环境比较潮湿，而且昼夜间的温度差异较大，因此，温室大棚的控制环境较为复杂，而集成芯片相比一些大型的设备来说比较稳定，易控制，而且功耗较低。由于在温室大棚环境中，温室大棚温湿度控制系统几乎都要昼夜不停地运行，因此要考虑功耗，功耗越小，成本就越低，低功耗的系统可以节约成本和维持系统稳定。另一方面，系统越稳定则性能越好，软件良好运行需要一个稳定的系统。由于整个系统较为复杂，硬件设备的元器件较多，因此需要合理的总线系统和网络系统进行串接，所以如何选择功能强大、扩展性能好的控制芯片以及如何选择最优的网络设计方案显得尤为重要。另外，系统的数据存储性能要好，例如温室和湿度的控制阈值、植物的周期生长环境参数等都需要进行储存，一旦数据因系统异常导致丢失或者不可恢复，将会直接导致系统的控制效果欠佳。本文设计的温湿度控制系统的传感器都采用的是数据原件，而一些辅助的设备则是我们很少使用的，基于这样的设计原则，整个系统的稳定性还有可靠性都得到了极大限度的提升，从某个程度上来说，这样做也让系统的可扩展性变得更加优秀了，同时还提升了系统的性价比。具有可扩展性是遴选器件的一个重要