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摘 要:该文介绍了了一个温室大棚温度以及湿度的自动控制系统设计:大棚温度湿度自动控制系统由主控制器AT89S51单片机、H104陶瓷湿度传感器、AD590温度传感器等构成,实现对温室大棚温湿度的检测与控制,从而有效提高温室的产量.这个设计的系统具有成本低,同时运行稳定等特点.这个系统首先对室内的温度以及湿度进行采集, 接着根据测量的参数对于温度和湿度进行自动调节,最后达到温室大棚的温度、湿度自动控制的目的.
关键词:温室大棚 温度湿度 自动检测 自动控制
中图分类号：TP273.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)12(c)-0077-01
想要实现对于一个地方湿度以及温度的控制,过去传统的做法是:使用湿度计以及温度计来对其湿度以及温度值进行测量,接着人工的方法来其进行加湿以及加热操作或者是采用适当通风以及降温设备来控制其的湿度以及温度.但是使用湿度计以及温度计直接进行人工测量的缺点是其精度相对其他方式来说比较低,此外采用人工读数这种方式有可能产生很大的读数以及偶然误差,因此人工对于进行温湿度检测的方式不仅速度慢,精度低,实时性差,而且操作人员的劳动强度大.
如今科技的发展,带来了各个方面的进步,在温湿度的控制方面也不例外.现代的控制主要是温湿度监测系统的出现,这是由各种模数转换器以及传感器等组成的,同时采用这种方式可以将其对湿度以及温度的检测速度提高很多,同时测量的精度方面有了一定的提高,并且能够在一定程度上降低了劳动强度,但有时候所采用的传感器定平稳性比较差,灵敏度比较低,就会导致其系统可靠性以及检测的精度还不够理想.最近几年来,单片机和计算机的发展以及广泛应用,人们对相关检测的稳定性、准确性等方面的要求也越来越高.本设计就是针对此问题,设计相对性能稳定、精度高的温度湿度控制装置.该仪器可广泛应用于大棚、仓库、体育场等领域.
1.温室大棚温度湿度自动控制设计思路
将单片机作为数据处理与控制单元,为了能够进行数据处理,单片机控制温度传感器经过处理的信号,把信号通过单总线传递到单片机上.单片机数据处理之后,发出控制信息控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示.本系统可以实现多路信号采集与显示,通过进行数据的运算处理,发出控制信号达到控制对象正常的目的.
2.温室大棚温度湿度自动控制设计概况
该文设计的系统由于利用了单片机及数字控制系统的优点,这样系统的各方面性能就可以得到显著的提高.同时该系统能够广泛应用到温室塑料大棚、物资仓库、食品加工、热处理、冶金以及其他行业的温湿度检测之中.并且该系统由于使用温湿度传感器以及性价比较高的单片机,这样便使该系统具有性能稳定可靠、功耗低、成本低、测量准确、传输距离远、维护简单等优点,在其他实际工作中,有一定的实用和参考价值.
自动控制系统的相关结构的设计
（1)系统的组成
对于整个系统来说,其运用的是模块化设计的思想.其相关的硬件结构主要有:传感器、单片机以及相关的配套装置组成.对于传感器来说,其作用就是将测量到的物理信号转化为对应电压,同时完成了对于信号的处理工作,接着将其送到ADC0809模数转换器,然后AT89S51下位单片机进行读取.单片机随之将读取的数据经过总线485传送给上位机,其中上位机具有显示的功能.上位机能够根据设定的指令来进行相应的操作,然后将相关的信息送到下位机.最后有下位机来控制相关的喷灌以及通风的装置,这些装置也可以通过论文范文来进行相应的强制控制.
（2） 测量的功能的实现
将待测参量的信号的调节电路进行简要的说明如下:
①空气湿度的测量
本系统采用的是H104陶瓷湿度传感器对温室大棚内的湿度进行检测空气湿度测量.经过了调理之后,将相关信号送到了ADC0809模数转换器之中,同时将其设置成为第二一路信号.由于在H104陶瓷湿度传感器之中存在0.70%RH的温度系数,因此在信号的调理电路之中进行了温度的补偿,在35%～85%RH范围内其测量的数据可精确到2%RH.
②空气温度的测量
由于有关温度传感器的种类非常多,因此其选择余地就比较大.在本系统采用AD590温度传感器,将温度信号通过OP07运算放大器的调理之后,送到ADC0809模数转换器之中,设置为第二路信号.经过了相应调整之后,传感器可以在20～50℃的温度范围之内工作,同时测量的温度可以精确到0.50℃.使用这个温度传感器能够达到相应的要求.
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③土壤湿度
测量温室大棚内的土壤湿度使用的传感器,采用的是一种不锈钢管以及一段细长的钢丝制成.这个传感器总长30cm左右,同时在不锈钢管与钢丝之间留有1cm宽度并且保持其相互平行的放置,并且将不锈钢管与钢丝使用绝缘材料进行固定.本传感器的原理是通过测量不锈钢管与钢丝之间的电阻大小来测量土壤中的湿度大小.本传感器采用的是OP07运算放大器以及电阻桥,并且将其电压调到0～5 V的范围之内,最后通过ADC0809模数转换器送到单片机之中.
3.自动控制系统的相关软件设计
(1)下位机软件的设计
对于下位机软件设计来说,其中主要设计的的模块有控制模块、采集模块以及相关的通讯模块.对于采集模块,其主要作用是:首先要完成对ADC0809通道的控制,同时读取相关转换结果,接着将相关的结果暂时存储到数据区域之中.然后通过对定时器AT89S51中的T0计数器来实现定时要求,并且每隔15 min来进行一次采集的操作,使用用T1定时器的定时操作来确定三个参量的采集时间间隔,将其时间间隔设置成为0.50s.最后通讯模块能够将采集到的信号传到上位机的相关区域,与此同时接收到上位机发来的控制信息.
(2)上位机软件设计
与下位机软件相比,上位机软件设计有很多不同之处.其主要拥有的模块有:论文范文模块、显示模块以及通讯模块、控制决策模块.对于论文范文模块来说,其主要功能是:首先完成对于论文范文的相关扫描,并且能够将相关的参数和功能进行设置.对于控制决策模块来说,其主要的功能是根据当前的参量值以及设定的范围值来进行判断是否要进行喷灌以及通风设置.最后通讯模块主要是实现上位机与下位机之间的信息传输.
4.结语
这个温室大棚温度湿度的自动控制系统其在实际的工作中能够运行良好,采用了模块化的设计方式,并且上位机并可根据情况进行取舍是否使用计算机控制,而且这个系统的通信距离可以达到1km左右,综合各个方面来说,这个系统能够实现经济并且操作方便,在中、小规模大棚内比较适合进行使用以及推广.
参考文献
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总结：本论文可用于湿度温度论文范文参考下载，湿度温度相关论文写作参考研究。
温度湿度表引用文献:
[1] 湿度控制系统论文目录提纲 论文大纲格式
[2] 用早餐量量你家的温度论文范文 关于用早餐量量你家的温度相关论文写作资料范文10000字
[3] 温度控制论文范文 关于温度控制本科论文怎么写8000字
