基于AT89C52的蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)設計.pdf

<p>DOI: 1019392/jcnki1671-7341201907067基于AT89C52的蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)設計宋倩瑩吉林工商學院 吉林長春 130507摘 要 : 近年來 ，科學技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展 ，人們對生活品質(zhì)的追求有了大幅度增加 。這種特征的產(chǎn)生使得菜蔬栽種行業(yè)迅速的成長 。在蔬菜大棚內(nèi)栽種的進程中 ，溫度成分的調(diào)節(jié)對于大棚內(nèi)蔬菜的長勢的優(yōu)劣有著重要的作用 。本篇文章將通過對大棚內(nèi)溫度的調(diào)控方面進行分析 ，對單片機系統(tǒng)設計方案進行簡述 。關鍵詞 : AT89C52;蔬菜大棚 ;溫度控制 ;系統(tǒng)設計由于科技的飛躍 ， 我國大棚的溫度調(diào)控技術(shù)水準也獲得了顯著的提升 。單片機以其自身優(yōu)勢脫穎而出 ， 被廣泛使用在溫室大棚溫度調(diào)節(jié)過程中 。不僅是因為它有性價比高 、體積小等多種的長處 ， 而且它在溫度調(diào)控過程中施展出重要的作用 ， 以使菜農(nóng)獲得大棚內(nèi)實時溫度測量的結(jié)果和對溫度的調(diào)控 。一 、對溫度控制要求的簡介對于農(nóng)作物來說 ， 適宜溫度大部分都在 20-37。我們對于溫度的調(diào)控會劃分四個不同的時間段進行分別管理 ， 即中午時 、上下午 、日落后及后半夜 。對此我們要進行合理地監(jiān)管和調(diào)理 。比如說 ， 中午時日光照射相對其它時間段較充足 ， 這時主要是以促進光合作用以及提高植物體內(nèi)的營養(yǎng)價值量為主要目的 ， 此時溫度設置在 26-30范圍內(nèi)為最佳 ; 上下午太陽照射的強度對比中午來說出現(xiàn)明顯的降低的趨勢 ， 這時室內(nèi)的溫度基本會下降 ， 此時室內(nèi)溫度的范圍應調(diào)整到 27-35內(nèi)最為相宜 ; 在日落后的四至五個小時內(nèi) ， 將溫室大棚內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至 26左右為宜 ， 其目的主要是為了可以促進作物的體內(nèi)的有機物實現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)化 ; 而子夜之后的溫度范圍則可以調(diào)節(jié)在20-23范圍之內(nèi) ， 以此達到降低植物自身損耗的養(yǎng)分 、抑制葉片呼吸以及累積化合物的目的 。二 、分析調(diào)控系統(tǒng)設計方案在對溫室大棚內(nèi)的溫度調(diào)控設計的時候 ， 我們可以將電加溫線埋在土體外層 ， 從而實施對室內(nèi)溫度的有效調(diào)節(jié) 。如果對于溫度的精密度要求不高并且溫度相對較低時 ， 就可以使用AD590 作為溫度的主要的測溫組件 。 1在大棚內(nèi) ， 所用設計的電源可以使用交流電 ， 這樣就可以在晶閘管的作用下對加溫的功率大小進行有效的操控 。將溫度控制系統(tǒng)調(diào)整模式以后 ， 我們可以在人機對話模塊對溫度的范圍進行合理的設置 ， 也可在此模塊查看室內(nèi)溫度的變化 。我們在對溫度進行設置的同時 ， 還必須要考慮到陽光對于室內(nèi)溫度的作用 ， 并且還要將這個因素與室內(nèi)的實時溫度進行有效的結(jié)合 ， 從而達到對植物生長最適宜的溫度范圍 ， 令植物在冬天這種惡劣的氣候下也能長勢良好 ， 以保持植物的營養(yǎng)價值和口感 。單片機運算后的輸出信號對雙向晶閘管進行作用 ， 以此達到對菜蔬溫室大棚內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)的需求 。再根據(jù)對單片機輸出信號信息內(nèi)容的判斷 ， 決定是否對報警信號進行輸出 ，以提醒菜農(nóng) 。三 、系統(tǒng)控制硬件設計方案( 一 ) 主機由于主機控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量較小 ， 控制方案較簡單 ， 因此在進行 主 機 系 統(tǒng) 選 用 中 ， 我們常用的是有 8031 內(nèi) 核 的AT89C52。這不僅僅是因為它具有高性能 、低功率的 CMOS8 位微處理器 ， 而且 AT89C52 也是單片機中最小的應用系統(tǒng) ， 并且它能在增強主機系統(tǒng)運行可靠性的同時 ， 縮小主機系統(tǒng)的體積 ， 從而達到降低成本的目的 。由于在單片機主機系統(tǒng)中應用的是 8kB 的 Flash 存儲器 ， 因此 ， 在系統(tǒng)設計過程中不需要設計相應的外擴程序存儲器 。 2( 二 ) 溫度檢測部分設計溫度檢測模塊主要分為三個構(gòu)成成分 : A/D 轉(zhuǎn)換器 、轉(zhuǎn)換器以及傳感器 。下面我們將就這三個部分進行分別闡述 。第一 ， A/D 轉(zhuǎn)換器 。對于 A/D 轉(zhuǎn)換器的選用 ， 溫度的調(diào)控精密度起到了支配性的影響 。在一般的系統(tǒng)應用中 ， 最常用的是 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ， 它的最大誤差在 ±05×( 1/255) ×160 =±04范圍之內(nèi) ， 這足以滿足我們對誤差精度的需求 。之后對轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出進行調(diào)整 ， 將 1050的溫度變化與 05V電壓輸出電壓相對應 ， 使 A/D 轉(zhuǎn)換能夠有效的運行 。第二 ， 轉(zhuǎn)換器 。轉(zhuǎn)換器的工作主要是將所接收的溫度信號轉(zhuǎn)換為與溫度相對應的電壓值 。比如說 ， 檢測到的大棚內(nèi)的溫度在 10 50 的范圍之內(nèi) ， 就能夠?qū)⒔邮盏臏囟刃盘栟D(zhuǎn)換為05V范圍內(nèi)的電壓值 。第三 ， 溫度傳感器 。在進行對于室內(nèi)溫度檢測部分的設計過程中 ， 因其對控溫的精度有著明確的要求 ， 溫度傳感器的選擇起到舉足輕重的作用 。( 三 ) 溫度控制部分設計單片機溫度調(diào)控模塊主要由五個部分組成 ， 包括電加溫線 、驅(qū)動器 、晶閘管功率調(diào)試器 、D/A 轉(zhuǎn)換器以及光耦合組件 。其中電加溫線功率的調(diào)節(jié)需要結(jié)合雙向晶閘管導通角的作用才能夠完成 ( 電加溫線與雙向晶閘管串接電流在 220V 回流電流中 ) 。同時單片機的數(shù)據(jù)在光耦合元件以及驅(qū)動電路的作用下流經(jīng)可控硅的端口 ， 以實現(xiàn)對電阻絲加熱功率的控制 。 3( 四 ) 人機對話部分設計第一 ， 人機對話顯示部分的設計 。本模塊設計主要由 LED顯示器為主要的組成部分 ， 當溫度需要調(diào)整時顯示出相應的設定溫度 ; 當加熱裝置啟動時 ， 亦可有效的顯示出菜蔬大棚內(nèi)的實時溫度值 。第二 ， 鍵盤設計 。務農(nóng)人員對系統(tǒng)干預主要是通過鍵盤操作來實現(xiàn)的 ， 在鍵盤的作用下對溫室大棚內(nèi)溫度的上限 、下限進行有效的設置 ， 并且也實現(xiàn)對設定的溫度值進行合理的修改 。第三 ， 報警功能 。報警系統(tǒng)主要是通過蜂鳴器發(fā)出報警以提醒菜農(nóng) ， 一旦溫度受到不良因素的影響 ， 造成實時溫度值超出適合范圍的情況下 ， 蜂鳴器能夠及時發(fā)出的警報信息 ， 使得工作職員能夠采取合理的解決措施 ， 以適合植物的生長 。四 、結(jié)語綜上所述 ， 蔬菜種植行業(yè)發(fā)展體現(xiàn)了科技能夠滿足人們生活品質(zhì)的追求 ， 科技的發(fā)展推動著蔬菜大棚種植行業(yè)發(fā)展的進步 。在作物種植中 ， 溫度作為影響大棚蔬菜成長狀態(tài)的主要因素之一 ， 作為這個在以前是不可控的因素之一 ， 單片機的發(fā)明以及發(fā)展 ， 有效的解決并且控制了這一難題 ， 能夠為大棚內(nèi)植物提供健康適宜的成長環(huán)境 。參考文獻 :1龍建明 ，何國榮 基于單片機的可調(diào)光質(zhì) LED 大棚蔬菜補光系統(tǒng)設計 J中國農(nóng)機化學報 ，2015( 03) 1592張素玲 基于單片機的蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的研究 J計算機光盤軟件與應用 ，2013( 14) 132-1333張準 ，陳良旭 ，韋中超 基于單片機與計算機串口的溫度實時監(jiān)控系統(tǒng)設計 J現(xiàn)代電子技術(shù) ，2012( 16) 102作者簡介 : 宋倩瑩 ( 1997-)，女 ，黑龍江齊齊哈爾人 ，本科 ，研究方向 :單片機 。57科技風 2019 年 3 月 電子信息</p>