基于单片机的蔬菜大棚控制系统设计.pdf
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2022-11-10
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基于单片机的蔬菜大棚控制系统设计
引言
伴随着科学技术的迅速发展，我国农业也逐渐地从传统农业向高产、优质、
高效为目的的现代化农业转变。而作为家乡的蔬菜大棚，自然也离不开现代化的
科学技术。通过国内外大量的科学实验和生产的实践证明，环境的控制对蔬菜生
产起到非常重要的作用。只有在适宜的生长环境下蔬菜才能充分发挥其高产潜
力。对于蔬菜大棚内环境的控制主要是对环境温度、湿度和土壤水分等进行测量
和控制。为了更好地测量、控制湿度、湿度和土壤水分等影响蔬菜生长的因素，
本文设计了以 AT89C51 单片机为控制器的智能测控系统，通过该系统可以对环境
温度、湿度等观测值进行自动控制和适时监测，并利用声音和灯光进行越限报警
及相应的处理。
1 系统功能
该系统通过 AT89C51 单片机依次查询蔬菜大棚内各传感器的输出信号，然
后再对输入信号进行相应处理后通过显示模块显示出来供菜农观测，与此同时，
当显示值超出蔬菜正常生长所需要的环境指标时，系统将产生各种报警信号进行
报警。除此之外，还可以将单片机采集到的数据输入到PC 机中，然后对输入数
据进行一系列的分析、处理，从而找出各数据间的相互关系及变化趋势。
2 系统硬件组成
该系统的硬件主要包括以下几个模块：AT89C51 主控模块、各类传感器模块、
A/D 转换器、44780 显示模块、电平转换器。其中 AT89C51 单片机主要完成对
外围硬件的控制以及一些运算功能，传感器完成信号的采样功能，A/D 转换器主
要完成模/数的转换，44780 显示模块完成字符、数字的显示功能，电平转换器
将单片机采集到的数据转换成 RS232 电平向上位机传输。
2.1 主控模块
AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器（FPEROM —Flash Programmable
and Erasable Read Only Memory ）的低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器，
俗称单片机。 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的
单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用
ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和
输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，
ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。
AT89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.2 传感器的选择
2.2.1 温度传感器
温度传感器采用 Dallas 公司生产的单总线数字温度传感器 DSl8820，它不
仅能直接输出串行数字信号，而且具有微型化、低功耗、高性能、易于微处理器
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