编号：CJL-51-2022-142

设计简介：

本设计是基于单片机的智能温室大棚控制系统，主要实现以下功能：

1、使用DS18B20温度传感器检测温度，YL-69土壤湿度传感器检测土壤湿度，光强度检测模块检测光强，RBY-CO2二氧化碳传感器检测二氧化碳
2、当温度，湿度，光强和二氧化碳超过阈值，进行声光报警
3、温度过高，启动风扇；温度过大，继电器升温；二氧化碳浓度过低，继电器增加；湿度过低，水泵浇水；光强过低，LED补光；过强过大，步进电机模拟遮阳
4、可以按键设置阈值

标签：51单片机、LCD1602、ADC0832、光敏电阻、MQ-2、MQ-4。
题目扩展：温湿度控制系统、空气质量监测系统

基于单片机的智能温室大棚控制系统：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分

• 数据处理与逻辑判断：STC89C52单片机接收来自DS18B20温度采集模块、光照检测模块、土壤湿度检测模块和CO2检测模块的数据，以及独立按键的用户操作指令，进行内部逻辑处理和判断。
• 控制信号输出：根据预设的控制逻辑和算法，单片机向输出部分的LCD1602显示模块发送显示数据，向步进电机、加热继电器、风扇继电器、水泵继电器、补CO2继电器发送控制信号，以调节大棚温室内的环境条件，同时在特定条件下控制蜂鸣器和LED进行声光报警。

输入部分

1. DS18B20温度采集模块：用于检测大棚温室内的当前温度值。
2. 光照检测模块：由光敏电阻和ADC0832组成，用于检测大棚温室内的光照强度。
3. 土壤湿度检测模块：用于检测大棚温室内的土壤湿度情况。
4. CO2检测模块：用于检测大棚温室内的CO2浓度。
5. 独立按键：用于设置温度、光照强度、土壤湿度的阈值，以及进行其他用户操作。
6. 供电电路：为整个系统提供稳定的电源供应。

输出部分

1. LCD1602显示模块：用于显示大棚温室内的温度、光照强度、土壤湿度、CO2浓度等状态信息，以及用户设置的阈值。
2. ULN2003四相步进电机：根据光照强度的变化，控制遮阳帘或补光灯的开启和关闭，以调节大棚温室内的光照强度。
3. 加热继电器：当温度低于设定的最小值时，打开加热设备，提高大棚温室内的温度。
4. 风扇继电器：当温度高于设定的最大值时，打开风扇，降低大棚温室内的温度。
5. 水泵继电器：当土壤湿度低于设定的最小值时，打开水泵，进行灌溉。
6. 补CO2继电器：当CO2浓度低于设定的阈值时，打开补CO2设备，增加大棚温室内的CO2浓度。
7. 蜂鸣器：当大棚温室内的环境条件超出设定的阈值时，发出报警声，提醒用户注意。
8. LED灯：在光照强度低于设定的最小值时，作为补充光源，提供额外的光照。

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

基于单片机的智能温室大棚控制系统是一种应用现代技术的创新设计，旨在通过自动监测和调节环境参数，提高温室大棚内作物的生长效率和产量。该系统主要功能包括温度、湿度、光照和二氧化碳浓度的实时检测与控制，以及用户可设置的阈值和报警功能。

首先，系统采用DS18B20温度传感器、YL-69土壤湿度传感器、GY-30数字光强度检测模块和RBY-CO2二氧化碳传感器等传感器，实时监测温室大棚内的环境参数。这些传感器能够提供准确的数据，帮助用户了解温室大棚的实际情况。

其次，系统根据用户设定的阈值，当温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度超过设定的阈值时，触发报警功能，通过声音和光亮提醒用户注意并采取相应的措施。这样可以防止环境参数超过安全范围而对作物造成损害。

此外，系统还具备自动调节功能。当温度过高时，系统会启动风扇进行降温，保持适宜的温度；当温度过低时，系统会通过继电器升温以维持稳定的温度。当二氧化碳浓度过低时，系统会增加二氧化碳供给量，促进作物的光合作用。当湿度过低时，系统会自动启动水泵进行浇水；当光照不足时，系统会通过LED灯进行补光；当光照过强时，系统会通过步进电机模拟遮阳，保持适宜的光照强度。

最后，系统还提供了用户可设置的阈值功能。用户可以根据具体作物的需求和环境条件，自行设定各个参数的阈值，以实现个性化的控制。

综上所述，基于单片机的智能温室大棚控制系统通过自动监测和调节环境参数，实现了对温室大棚的智能化控制。该系统具备实时检测、阈值报警、自动调节和用户设置等多种功能，能够有效提高温室大棚内作物的生长效率和产量稳定性，为农业生产带来更好的发展前景。

关键词：单片机；步进电机；光敏电阻；温度检测；土壤湿度检测

字数：13000+

目录：

摘　要

ABSTRACT

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2　系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 温度检测方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 主控电路设计

3.2.1 STC89C52单片机

3.2.2 晶振电路和复位电路

3.3 液晶屏显示模块

3.4 光敏电阻

3.5 DS18B20传感器检测温度模块

3.6 ADC0832模数转换芯片模块

3.7 步进电机

3.8 土壤湿度传感器

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程图

4.5 处理函数流程图

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 设置阈值实物测试

5.3 光照实物测试

5.4 二氧化碳实物测试

5.5 湿度实物测试

5.6 温度实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2 设置阈值仿真测试

6.3 光照仿真测试

6.4 二氧化碳仿真测试

6.5 湿度仿真测试

6.6 温度仿真测试

结  论

参考文献

致  谢