蔬菜大棚二氧化碳检测调节系统设计

蔬菜大棚二氧化碳检测调节系统设计

                             蔬菜大棚二氧化碳检测调节系统设计
         本题使用STC90C51单片机,二氧化碳浓度采集电路、输出驱动电路等,对二氧化碳浓度(二氧化碳浓度检测仪)系统进行监测,并驱动电机运转完成对大棚二氧化碳调节的设计,当浓度超出范围时开始计时,时间到达客户设定时间时,通过GSM实现远距离报警;完成如下任务:
1、自动控制部分要求:
1)设定二氧化碳浓度的的上限和下限,以确保作物所处最佳生活环境。
2)当二氧化碳浓度低于下限时,打开电磁阀控制二氧化碳流入。
3)当二氧化碳浓度高于上限时,驱动风扇工作
如此随着棚内二氧化碳浓度的变化控制电机和电磁阀的启动和停止以控制大棚的二氧化碳浓度
2、面板部分要求:
1)上限二氧化碳浓度:按动按钮面板显示上限温湿度二氧化碳浓度。
2)下限二氧化碳浓度:按动按钮面板显示下限温湿度二氧化碳浓度。
3)现在,二氧化碳浓度:按动按钮面板显示现在温湿度二氧化碳浓度。
4)Off:按下按钮电机,电磁阀不再随着二氧化碳浓度改变继续工作。
5)on1:按下按钮电机,电磁阀正常随着二氧化碳浓度的改变而工作。
3、确定控制方案,设计单片机硬件电路。
4、进行软件编程并完成调试。
        一、选题简介、意义
    
利用传统方法对温室环境进行监控,采用人工方法检测和控制,及其浪费人力资源,而且精度低,常常不能达到理想效果。目前国内推行科学种植技术,对温室大棚采用人工的方法控制温度和湿度,还通过CO2增施肥技术给大棚补充二氧化碳,虽然有科学资料可以借鉴,但是利用人工方法存在着很多弊端。现在设计的这套检测调节系统可以根据大棚二氧化碳浓度自行调节,另外当浓度超出范围时开始计时,时间到达客户设定时间时,通过GSM实现远距离报警。 实现了二氧化碳浓度检测的高精度、高稳定性和智能化。
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)

一、课题研究  
    蔬菜大棚二氧化碳检测调节系统设计
二、主要研究内容
   此设计基于STC90C51单片机,利用二氧化碳浓度检测器作为检测器件,同时将检测的数据在LCD液晶屏上显示出来;当棚内二氧化碳浓度过高或过低时,通过驱动电路驱动电机运转,以及控制电磁阀的开关,利用键盘输入模块设定计时器时间如果到达时间后检测浓度依旧超出范围通过GSM通信模块将自动发送报警短信给制定的手机号码;  
三、主要解决问题
    1. 通过单片机采集二氧化碳浓度信号
    2. 使用LCD显示当前的二氧化碳浓度数值
    3 同时驱动电机,电磁阀工作
4到达定时时间后后检测浓度依旧超出范围通过GSM通信自动发送报警短信给制定的手机号码
四、预期目标
    系统完成后可以通过各个传感器对各个参数进行实时测量,通过STC90C51单片机对采集到的数据进行处理,用LCD显示出二氧化碳浓度状况;当二氧化碳浓度超限时,驱动风扇排风,当二氧化碳浓度低于下限时,打开电磁阀。另外当到达定时时间后后检测浓度依旧超出范围通过GSM通信自动发送报警短信给制定的手机号码

五、研究步骤
   第一阶段:进行行业调研、收集相关资料,完成本课题的调研报告与开题报告;
   第二阶段:完成本课题的系统设计、程序编写、设备调试以及问题完善;
   第三阶段:整理并深入分析系统相关核心技术资料。
   第四阶段:完成毕业设计的编写,随后进行答辩。
六、工作方法及措施:
    本课题采用的是实验调试的方法。进行基于单片机的二氧化碳浓度检测调节系统硬件结构焊接,编写C程序来达到智能控制,用LCD液晶屏,设定定时器时间通过GSM进行报警。

三、设计(论文)体系、结构(大纲)
   第一部分  引言
    1.1课题来源及研究意义
    1.2本文的主要研究内容
第二部分二氧化碳浓度检测调节系概念及组成

    2.1二氧化碳浓度检测调节系统的概念
    2.2二氧化碳浓度检测调节系统的组成及框图
第三部分二氧化碳浓度检测调节系统硬件设计

    3.1电源管理系统设计 
    3.2单片机最小系统设计
    3.3数字传感器监测系统设计
    3.4 A/D转换电路设计
    3.5显示LCD1602的电路设计
    3.6风扇,电磁阀,定时器驱动电路
第四部分二氧化碳浓度检测调节系统软件设计
    4.1系统软件编程环境介绍
    4.2系统主程序流程图
    4.3系统子程序流程图 
                  第五部分二氧化碳浓度检测调节系统组装调试
    5.1系统的组装与焊接
    5.2系统的调试
    5.3系统的功能测试与检验 
第六部分  结论
第七部分  参考文献
致谢

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