基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计.docx

境进行实时监控。然而，传统的基于计算机的控制系统存在硬件成本高、体积大、操作复杂等问题，不适合农业大棚这种现场环境。因此，设计一种基于单片机与PLC结合的温湿度控制系统，既能满足精度和稳定性要求，又能降低系统成本，提高易用性和可靠性。 本文介绍的系统采用了atmel16L单片机作为核心处理单元，它是一种低功耗、高性能的8位微控制器，适合用于对实时性要求较高的场合。DHT11传感器负责实时监测大棚内的温度和湿度，其优点是集成度高、价格低廉、易于使用。单片机负责收集DHT11传来的数据，并进行初步处理，然后通过D/A转换器将数字信号转化为模拟信号，以便于PLC接收。 西门子S7-300 PLC作为执行控制器，其功能强大、扩展性强，能精确控制各种执行机构，如加热、通风、喷淋等设备，以调节大棚内的温湿度。通过通讯接口，PLC与单片机进行数据交换，实现远程监控和智能控制。同时，系统配备有触摸屏TP177B，用户可以通过触摸屏设定温湿度控制参数，查看实时数据，以及监控系统的运行状态，极大地提高了人机交互的便利性。 农业大棚温湿度控制系统的实现，需要以下几个关键步骤： 1. 温湿度传感器的选型与安装：选择合适的温湿度传感器，根据大棚的实际尺寸和作物需求合理布置，确保监测数据的准确性和代表性。 2. 单片机程序设计：编写单片机程序，实现数据采集、处理及与PLC的通信功能。 3. PLC程序设计：编程实现根据预设参数控制执行机构的动作，调整大棚环境。 4. 触摸屏界面设计：设计友好的用户界面，方便用户操作和查看系统状态。 5. 硬件连接与调试：正确连接各硬件设备，进行系统联调，确保整个系统的稳定运行。 这样的系统设计具有以下优点： - 成本效益高：相比于传统计算机控制系统，单片机与PLC的组合降低了硬件成本。 - 实时性好：单片机和PLC能够快速响应环境变化，及时调整控制策略。 - 操作简单：触摸屏界面使得农民无需专业计算机知识也能轻松操作。 - 扩展性强：PLC模块化设计便于系统扩展，适应不同规模的大棚需求。 基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统，利用现代信息技术实现了农业生产的智能化、自动化，为提高农作物产量和质量提供了有力保障，具有广泛的实践应用价值。随着物联网技术的发展，未来这类系统还将进一步集成无线通信、云计算等先进技术，实现远程监控和大数据分析，为现代农业带来更大的变革。