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摘 要

根据温室大棚对温湿度控制的需要，基于单片机的温度湿度自动控制硬件和软件系统，设计了一种以MSP430F5529单片机为控制核心，以DHT11温湿度传感器，继电器，蜂鸣器和按键为外围器件的温湿度控制系统。该系统能实时监测大棚内环境温湿度并进行显示，当实测温湿度值偏离设定温湿度值时，蜂鸣器报警，单片机驱动继电器工作，相应的启动风扇，加湿器，加热片工作。本设计可以有效控制塑料大棚内植物的生长环境，提高了植物的生长质量。这种控制方法成本低，并且只需稍加改动便可以灵活地运用到其他温湿度变化的控制场合，具有较好的可移植性。

关键词：温室大棚；MSP430单片机；DHT11温湿度传感器

Design of wet temperature control system based on MSP430

Abstract

According to the needs of temperature and humidity control in the greenhouse , based on the automatic temperature and humidity control hardware and software system , a temperature and humidity control system is designed together with the peripheral device DHT11 temperature and humidity sensor , relay , buzz er and keys .The system can monitor the environmental temperature and humidity in the greenhouse in real time and display . When the measured temperature and humidity value deviates from the set temperature and humidity value , the buzz er alarm , the MC U drive relay work , the corresponding start fan , humidifier and heating sheet work .This design can effectively control the growth environment of plants in the greenhouse and improve the growth quality of plants .This control method is low and flexible to other temperature and humidity changes , with good port ability .

Keywords: Greenhouse ,MSP430 MCU ,DHT11 temperature and humidity sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题现状研究背景与意义 1

1.2 智能控制系统的发展历程和趋势 1

1.3 各国智能化温室发展现状 2

第二章 温室大棚温湿度控制系统的设计方案 4

2.1 大棚温湿度控制系统的功能要求 4

2.2 大棚温湿度控制系统总方案 4

第三章 系统的硬件组成 1

3.1 MSP430F5529的概述 1

3.1.1 MSP430单片机的介绍 1

3.1.2 MSP430F5529单片机的特点 1

3.2 控制系统的硬件组成 2

3.2.1 温湿度采集模块 2

3.2.2 显示模块 2

3.2.3 按键控制模块 3

3.2.4 继电器电路模块 3

第四章 系统软件设计方案 5

4.1 温湿度控制系统的编程思路 5

4.2温湿度控制系统的源程序 6

4.2.1 温湿度采集模块 6

4.2.2 显示模块 7

4.2.3 按键控制模块 7

4.2.4 继电器电路模块 8

第五章 安装与调试 9

5.1 安装步骤 9

5.2 调试分析 9

第六章 总结和展望 13

6.1 总结 13

6.2 展望 13

致 谢 14

参考文献 15

第一章 绪 论

1.1 课题现状研究背景与意义

植物的生长对环境的要求十分严格，其中包括温度、湿度、光照强度等。但由于全球气候变暖等种种原因，植物的生长环境愈加恶劣，大棚种植也因此而产生。现如今大棚种植已被人们广泛接受，大面积的应用在农业生产中。其中最被人所熟知的塑料大棚也俗称冷棚，是一种简单的保护地栽培设施，由于它有建造简单，价格便宜，适用性广等优点，所以市场广泛，发展迅速，世界各国均有使用。塑料大棚能够栽培蔬果，能够自由控制供应时间，提高产量降低成本，并且有利于防御来自自然界的灾害，使植物免受侵袭。然而使用当中塑料大棚的温度和湿度控制大多数采用的是人工看守的方式，消耗很多劳动成本，劳动强度也比较大，而且不能准确地掌握温度和湿度的变化，不能合理的控制温度和湿度。而在以往的温湿度测量系统中,大多数是采用模拟传感器,而所设计的测量系统中测量数据不能直接反映出来，微处理器也无法直接识别和处理，必须要经过A/D转换之后才可以。这样的设计方法不仅对电路有了更高的要求,而且成本也相应增加，也无法进行数字通信和实现网络功能。还有一些智能监测系统，采用的是电阻式温度传感器，缺点是准确度低，传感器的反应时间较长，控制不便。相比之下，单片机的优点就体现出来了。

单片机被我们称之为一种适用范围较宽的小型微控制器,也就是典型的一种通用嵌入式微电子控制器,由各种电子运算器,控制器,存储控制装置,输入和数据输出控制装置等多个部分共同组成,相当于一个微型电子计算机,在很多应用场合被广泛应用。与其他电脑上被广泛认可使用的各种通用数字微处理器器件相比,它更加多地强调电子产品的自动化供给和节省成本。其最主要的优点就是体积小,可以直接安放在任何仪表内部。而且对于单片机对空气温湿度自动控制管理系统的优化设计也一直是必不可少的。其中,MSP430系列智能单片机用于数据处理系统功能强、运算执行速率快、集成应用程度高、超低驱动功耗、系统工作稳定。因此利用MSP430单片机,设计出对大棚湿度、温度的控制系统具有很强的实用性。

1.2 智能控制系统的发展历程和趋势

20世纪60年代,世界上许多国家的现代化温室已经逐步得到了完善和发展。现代化的设施和园艺发达国家现代化的温室多数都是以大规模的智能温室建造而闻名(仅在我国还是一个以日光式温室建造而闻名)。

早在1974年,荷兰就开始研发和生产了一种新型的温室环保管理控制系统,并开始进行了商业化生产。在这之后,荷兰的监测和管理中心技术和核心得到了迅速的发展,并且在全球范围内大面积地出现在本国和世界上其他地区。直到目前为止,这种以电脑和计算机技术为主要核心的温室住宅大棚在荷兰已经规划建设了1万公顷。现如今,他们的温室各个环节的控制管理系统都能够直接实现互联网和远程管理,进行网络化的远程管理。

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