一摘要：
本设计为一闭环控制系统，由89C51单片机，A/D转换电路，温湿度检测电路，控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压，该模拟电压经ADC0809转换后，进入89C51单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作。实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测，监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。
该设计还具有对温度的实时显示功能，及时了解相关信息。
关键词：单片机 c51 温度湿度检测 数字温度传感器 SHT
二课题的意义和相关领域现状：
设施农业是近十多年来随着农业环境工程技术的突破，迅速发展起来的一种集约化程度很高的农业生产技术。由于设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产，他摆脱了传统农业生产条件下自然气候、季节的制约，以超时令、反季节生产的设施园艺作物为主，不仅使单位面积产量及畜禽个体生产量大幅度增长，而且保证了农牧业产品，尤其是蔬菜、瓜果和肉、蛋、奶的全年均衡供应。
设施农业目前已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂。设施农业在具有高附加值、高效益、高科技含量的设施园艺领域发展迅速，其栽培对象主要为蔬菜、花卉和果树。近年来，设施畜牧业养殖也在逐渐兴起。
随着设施园艺栽培技术的不断提高和发展，新品种、新技术及农业技术人才的投入，提高了设施园艺的科技含量。现已培育出一批适于保护设施栽培的耐低温、弱光、抗逆性强的设施专用品种。工厂化育苗、嫁接育苗、喷灌、滴灌、无土栽培技术、小型机械、生物技术和微电脑自控及管理的使用，提高了劳动生产率，使栽培作物的产量和质量得以提高。
随着社会的进步和科学的发展，设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展，向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展，为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。
温室是以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构材料，可在冬季或其它不适宜露地植物生长的季节供栽培植物的建筑。
当前有一定地域已经开始研究并示范性使用，包括相关产品专利，但是缺乏广泛实际的应用。有待于从产品的性价比、稳定性等方面提高和改善。
（1）传感器的选择
方案一：采用PT100作为测温电路的温度传感器。
PT100传感器是利用铂电阻的阻值随温度变化而变化、并呈一定函数关系的特性来进行测温的，具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。但使用起来比较复杂。
方案二：采用SHT作为测温电路的温度传感器。
该数字温度是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。采用cmos技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面比其他温度传感器有了较大的进步，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
通过比较，SHT直接输出数字温度值，不需要校正，因此选择方案二。
方案一：4x4键盘扫描采集
我们最常用的键盘扫描程序可以很方便的采集从4*4阵列式键盘输入的数据，此类键盘是采用行列扫描方式，优点是当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目，缺点是电路复杂且会加大编程难度。键盘输入是有线遥控，使用不方便，不够人性化。
方案二：独立按键采集（采用）
采用独立式按键电路，每个键单独占有一根I/O接口线，每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多，优点是电路设计简单，且编程极其容易。
由于该系统采用了常规钟表式的校对方式，用键较少，系统资源足够用，故采用了方案二。
方案三：无线电遥控采集（扩展）
无线遥控又分为红外遥控和无线电遥控。红外传播是直线传播，受环境光线影响很大，容易被东西摭挡；使用无线电遥控可以降低外界环境的光源干扰，传输方便，甚至可以隔墙传输，使该操作更赋于人性化。
方案四：PC机远程采集（扩展）
通过串行口与计算机通信，使计算机可以远程控制实时监控信号灯的状态，从而实现了远程遥控。详见扩展部分。
此方案为本系统已经实现的扩展功能。
在键盘的选择上我们就没有做固定的选择，只是在实验的时候采用了普通的按键键盘，但是如果相关设施发展到了一定的程度，pc机的远程控制未尝不是一个好的控制方法。
（3）显示方案
显示方案可采用数码管显示、液晶屏显示实现。
方案一：数码管显示
数码管通过设置可以完成制作任务，经济耐用。
方案二：128×64液晶屏显示（采用）
液晶特别是具有汉字显示功能的液晶显示器，来实现显示功能，不仅可以实现基本的显示信息，而且可以显示丰富的符号指示信息以及文字指示信息，如CM/MM等，信息量丰富且直观易懂。而且液晶显示有功耗低，体积小，重量轻，寿命长，不产生电磁辐射污染等优点。
由于本系统要求显示信息多，故采用方案二。
方案三：PC机远程显示（扩展）
我们在计算机内的制作了操作界面，通过PC机与控制器的串行通信，可以将显示信息同步显示在远程PC机屏幕上，完全代替液晶屏显示，平常可以使用计算机来远程控制系统。
此方案为本系统已经实现的扩展功能。
同键盘一样我们只是将相关数据应用数码管显示出来，对pc控制有其实数据的串行通信进行了研究，考虑到现实情况应用不太广泛，难以有大的生存空间，最终毙掉方案三，但是我们相信，未来的控制一定会向这个方面延伸和发展。
（四）单片机最小系统设计
（五）电源模块的设计
（六）、电磁阀的驱动装置的设计
电磁阀驱动电路由光电隔离器件TLP521-4和达林顿驱动电路组成。光电隔离器件把TTL电平的来自8051单片机的I/O管脚的控制信号转换成电平为24V左右的控制信号，再经过达林顿驱动后控制电磁阀的闭合和断开，为了吸收电磁阀闭合时的反向尖峰电流，电路中还使用了两个二极管。
电磁阀的驱动装置的原理图如图（9）所示：
图（9）
（七）由于对于传感器的调试花费了我们很大一部分的财力和物力，所以我们没有再将pcb电路板印制出来但是我们已经做好了相关工作，只要条件允许就可以应用。
五软件设计：
六相关图片数据：
没人附上一张！！
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