摘 要

随着我国经济30多年来的迅速发展，人们已近摆脱贫困，正变得富裕起来。随着人们富裕起来，人们对健康问题变得越来越关注。因此人们对绿色农业产品的需求量逐年增加。传统的农业生产模式即以家庭为单位的生产方式过于落后已经不能满足人们日益增长的需求。在这种情况下，温室大棚正变得越来越受到关注，越来越受到菜农的青睐。但是温室大棚的温度控制技术却是为一个难题。在国外，他们通常采用PLC控制。这种控制技术对于大型或超大型温室大棚是非常合适的。然而我国温室大棚以中小型为主。采用PLC控制成本太高，对于中小型的温室大棚来讲经济效益低。

针对PLC不适用于中小型温室大棚这种情况，本课题准备设计一种适用于中小型温室大棚的温度测控系统。本系统拟采用单片机作为主控元件，采用温度传感器作为测量元件。温度传感器将测量值送给单片机处理，处理后，单片机控制外部电路显示温度值，并确定是否启动报警电路和温度控制电路，通过这种方法控制温度。

这种方式可以广布测量点，对多点的温度进行实时测量，测量结果不仅可以在显示电路上显示，还可以通过单片机串行通信口，通过RS-485传送到远程计算机，实现远程监控。

关键字：温度控制技术，温度传感器，单片机

Abstract

With the rapid economic development in China over 30 years, it is almost out of poverty and becoming rich. As people become rich, people become more concerned about health issues. So people demand for green agricultural products increased year by year. The traditional mode of agricultural production that is family too backward mode of production units cannot meet the growing needs of people. In this case, the greenhouses are becoming more and more attention, more and more farmers of all ages. But the greenhouse temperature control technology is a problem. In other countries, they are usually controlled by PLC. This control technique for large or very large greenhouse is very appropriate. However, our greenhouse with small or medium size. PLC control is too costly for small and medium sized greenhouses in terms of economic efficiency is low.

For PLC does not apply to small and medium greenhouses this case, the subject ready to design one for temperature measurement and control system for small and medium greenhouses. The system intends to use microcontroller as the master device, using a temperature sensor as a measuring element. Temperature sensor measurements to the microcontroller processing, post-processing, microprocessor control circuitry external temperature is displayed, and determine whether to activate the alarm circuit and temperature control circuit, this method of controlling the temperature.

This way you can widespread measuring point, multi-point temperature measurements in real time, not only the measurement results can be displayed on the display circuit, but also through the microcontroller serial port, via RS-485 to a remote computer, remote monitoring.

Keywords: temperature control, temperature sensors, MCU

目录

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 选题的现实意义 1

1.3 国内外研究现状 2

1.3.1 国外研究现状 2

1.3.2 国内研究现状 2

1.4 本文主要研究内容 3

第二章 温室大棚温度测控系统的总体设计方案 4

2.1 需求分析 4

2.2 温度测控系统设计整体结构 5

2.2.1 温度测控系统设计整体构成 5

2.2.2 温度测控系统工作原理 6

2.2.3 系统主要技术指标 6

2.3 温度测控系统硬件设备的选择 7

2.3.1 单片机的选择 7

2.3.2 温度传感器的选择 10

2.3.3 RS-485通信的选择 12

2.4 本章小结 13

第三章 温度测控系统的外围电路设计 14

3.1 输入电路 14

3.1.1 电源电路 14

3.1.2 温度传感器DB18B20电路 14

3.1.3 温度设置电路 15

3.2 输出电路 16

3.2.1 声光报警电路 16

3.2.2 温度控制电路 17

3.3 看门狗电路 19

3.3.1 基于MAX813L的单片机复位电路 19

3.3.2 温度显示电路 21

3.3.3 RS-485信息交换电路 22

3.4 本章小结 22

第四章 软件设计流程图 23

4.1 主程序流程图 23

4.2 子程序流程图 24

4.2.1 温度上下限设置程序流程图 24

4.2.2 温度读取程序流程图 25

4.2.3 温度控制程序流程图 26

4.3 本章小结 27

第五章 总结与展望 28

参考文献 29

致谢 30

附录 31

第一章 绪论

1.1 选题背景

随着我国经济的快速发展,人民对生活水平有更高和更新的要求，对绿色食品的需求日益增加尤其是绿色蔬菜^[1]。进入新世纪21世纪后，绿色食品的意识广为传播并且已经深入人心。也使得人们对绿色蔬菜的需求变大。

然而农业产品需求量慢慢变大的同时，我们注意到：农业产品供应量却没有太大的增加，甚至在一些地方出现了农业产品供应不足，不能满足人们对农业产品需求，以至于农业产品大幅度涨价。出现这种情况是因为我国城市化进程不可逆转并且越来越快。大量年轻农村人涌向城市，导致在农村从事农业生产活动的人口逐年下降，土地荒废。传统的农业生产模式即以家庭为单位的生产模式太过落后，已经不能人们对农业产品日益增长的需求。

传统的农业生产模式零、小、散、乱，不仅很难保证蔬菜的品质，而且，一家一户的生产，缺乏对市场规律预见，难以保证市场供应的，又很难规避市场风险。除此之外传统的农业生产模式还严重依赖于自然天气，若天气条件不好就可能造成农业减产，甚至更严重的造成绝产，这很大程度上约束了作物的生长、产量和生长周期。