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单片机控制大棚温室监测系统的设计与实现

来源:现代农业研究 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-10-13

【作者】:网站采编
【关键词】:
【摘要】:随着现代农业的迅速发展,温室大棚的培育技术也越来越成熟。传统的温室参数控制几乎完全靠人工来来进行控制,这种落后的技术不仅浪费了大量的人力物力,而且生产效率低下。本

随着现代农业的迅速发展,温室大棚的培育技术也越来越成熟。传统的温室参数控制几乎完全靠人工来来进行控制,这种落后的技术不仅浪费了大量的人力物力,而且生产效率低下。本设计将采用STC89C52单片机作为主控芯片,与所选温湿度传感器连接,监测并显示温室的温湿度值,并通过WIFI技术,实现手机APP远程监测与控制大棚温室系统的工作情况。该技术的使用来使温室大棚监测系统更加完善。

1.引言

众所周知,环境参数的影响不仅仅是在工业生产上,而且在农业的发展上都是非常重要的。而环境参数的控制在其中所起到的作用,不言而喻,是举足轻重的。只有将农作物的生存环境调节到一个适宜的范围,才能达到温室培育,增加产量与质量的目的。

本文结合了单片机技术、传感器技术、自动控制技术以及无线WIFI技术,设计了以STC89C52为核心的温室大棚智能监测控制系统,该系统主要用来采集温室内的各项实时环境参数,并及时的反应参数的变化,以便能够对其做出合适的调整,保证一个良好的生长环境。将系统应用到温室中来控制温室内的环境,无疑为温室内植被生长提供了更加适宜的环境。因为有些植被必须在某些特定环境下才能够生存乃至得到更好的生长,在这样的情况下安装环境监测装置,对环境参数进行实时调控是非常有必要的。

2.系统硬件电路设计

2.1 总体设计

系统主要由温湿度检测模块;WIFI无线传输模块;LCD显示驱动模块;降温风扇器和报警蜂鸣器等接口电路;APP终端显示;单片机主控模块作为系统的核心,是用来分析和控制各个模块,并通过无线传输网络进行远程APP控制。系统框架图如图1所示。

2.2 系统原理

在本次设计的系统中,通过STC89C52单片机来对温室大棚内温湿度传感器所得的监测信息进行查询,然后,相应地处理输入信号,然后LCD1286液晶显示模块能够进行现场显示;并且将传感器收集的温度和湿度得到的数据信息与预先由键盘输入设置的温度和湿度范围进行比较。如果测量的参数值超过设定的上限和下限,报警电路将报警,并启动冷却风扇和加湿或除湿指令。与此同时,手机终端的APP也会有所提示(王江红,朱丽君,孙学用,基于DS18B20恒温监控系统的设计与实现:湖北农业科学,2013)。

3.系统软件电路设计

3.1 软件结构

本系统的软件部分包括MCU主程序、LCD显示驱动子程序、键盘处理子程序、A/D数模转换程序、无线WIFI传输子程序、蜂鸣器报警子程序、温度报警范围设定子程序以及有关传感器的子程序等。

3.2 主程序整体设计

在本设计的主程序中,其主要思想是:首先,应该先定义MCU的一些主要的端口,与此同时,还应当根据所需要的功能,启动中断,并且设置相应的中断优先级以便于MCU每次都能在初试状态下开始执行程序。不再受上次执行程序结果的干扰,这是微控制器能够正确成功执行程序的最基本并且是最重要的条件。在初始化完成之后,调用各子程序来实现传感器初始化、读写数据、温度转换、湿度转换、读取A/D转换器、温湿度显示、判断是否报警、设置键盘、传输数据等功能,主程序循环执行每个模块。

键盘设置的温度和湿度范围模块,通过中断切换。在服务程序的中断过程期间,连续扫描扫描按键。如果有一个键触发器,将开始调用键盘来处理程序(王江红,朱丽君,孙学用,基于DS18B20恒温监控系统的设计与实现:湖北农业科学,2013)。温度和湿度测量程序暂停,键盘处理程序完成后,重新进入温湿度测量主程序。

主程序流程如图2所示。主程序如下:

MAIN:

MOV IE,#84H ;开CPU中断和外部中断1

MOV IP,#00H

MOV TCON,#00H ;令外部中断1为电平触发

MOV SP,#70H ;设栈顶指针

LCALL TEMPERATURE ;读温度子程序

LCALL TRANSFORM ;温度转换子程序

LCALL LCD ;调用lcd读湿度

LCALL TRANS ;湿度值转换

SETB P3.0 ;复位湿度蜂鸣器

SETB P3.4 ;复位温度蜂鸣器

图1 系统框架图

MOV P1,#0FFH ;复位温度正常指示灯p1.0,温度异常指示灯p1.7,传感器存在标志位p1.1,温度设定上下值;切换标志位p1.6

LCALL DISPLAY ;LCD显示屏显示子程序

文章来源:《现代农业研究》 网址: http://www.xdnyyj.cn/qikandaodu/2020/1013/721.html

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