<p>DOI: 1019392/jcnki1671-7341201907067基于AT89C52的蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)宋倩瑩吉林工商學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130507摘 要 : 近年來(lái) ，科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展 ，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求有了大幅度增加 。這種特征的產(chǎn)生使得菜蔬栽種行業(yè)迅速的成長(zhǎng) 。在蔬菜大棚內(nèi)栽種的進(jìn)程中 ，溫度成分的調(diào)節(jié)對(duì)于大棚內(nèi)蔬菜的長(zhǎng)勢(shì)的優(yōu)劣有著重要的作用 。本篇文章將通過(guò)對(duì)大棚內(nèi)溫度的調(diào)控方面進(jìn)行分析 ，對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行簡(jiǎn)述 。關(guān)鍵詞 : AT89C52;蔬菜大棚 ;溫度控制 ;系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于科技的飛躍 ， 我國(guó)大棚的溫度調(diào)控技術(shù)水準(zhǔn)也獲得了顯著的提升 。單片機(jī)以其自身優(yōu)勢(shì)脫穎而出 ， 被廣泛使用在溫室大棚溫度調(diào)節(jié)過(guò)程中 。不僅是因?yàn)樗行詢r(jià)比高 、體積小等多種的長(zhǎng)處 ， 而且它在溫度調(diào)控過(guò)程中施展出重要的作用 ， 以使菜農(nóng)獲得大棚內(nèi)實(shí)時(shí)溫度測(cè)量的結(jié)果和對(duì)溫度的調(diào)控 。一 、對(duì)溫度控制要求的簡(jiǎn)介對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō) ， 適宜溫度大部分都在 20-37。我們對(duì)于溫度的調(diào)控會(huì)劃分四個(gè)不同的時(shí)間段進(jìn)行分別管理 ， 即中午時(shí) 、上下午 、日落后及后半夜 。對(duì)此我們要進(jìn)行合理地監(jiān)管和調(diào)理 。比如說(shuō) ， 中午時(shí)日光照射相對(duì)其它時(shí)間段較充足 ， 這時(shí)主要是以促進(jìn)光合作用以及提高植物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值量為主要目的 ， 此時(shí)溫度設(shè)置在 26-30范圍內(nèi)為最佳 ; 上下午太陽(yáng)照射的強(qiáng)度對(duì)比中午來(lái)說(shuō)出現(xiàn)明顯的降低的趨勢(shì) ， 這時(shí)室內(nèi)的溫度基本會(huì)下降 ， 此時(shí)室內(nèi)溫度的范圍應(yīng)調(diào)整到 27-35內(nèi)最為相宜 ; 在日落后的四至五個(gè)小時(shí)內(nèi) ， 將溫室大棚內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至 26左右為宜 ， 其目的主要是為了可以促進(jìn)作物的體內(nèi)的有機(jī)物實(shí)現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)化 ; 而子夜之后的溫度范圍則可以調(diào)節(jié)在20-23范圍之內(nèi) ， 以此達(dá)到降低植物自身?yè)p耗的養(yǎng)分 、抑制葉片呼吸以及累積化合物的目的 。二 、分析調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在對(duì)溫室大棚內(nèi)的溫度調(diào)控設(shè)計(jì)的時(shí)候 ， 我們可以將電加溫線埋在土體外層 ， 從而實(shí)施對(duì)室內(nèi)溫度的有效調(diào)節(jié) 。如果對(duì)于溫度的精密度要求不高并且溫度相對(duì)較低時(shí) ， 就可以使用AD590 作為溫度的主要的測(cè)溫組件 。 1在大棚內(nèi) ， 所用設(shè)計(jì)的電源可以使用交流電 ， 這樣就可以在晶閘管的作用下對(duì)加溫的功率大小進(jìn)行有效的操控 。將溫度控制系統(tǒng)調(diào)整模式以后 ， 我們可以在人機(jī)對(duì)話模塊對(duì)溫度的范圍進(jìn)行合理的設(shè)置 ， 也可在此模塊查看室內(nèi)溫度的變化 。我們?cè)趯?duì)溫度進(jìn)行設(shè)置的同時(shí) ， 還必須要考慮到陽(yáng)光對(duì)于室內(nèi)溫度的作用 ， 并且還要將這個(gè)因素與室內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行有效的結(jié)合 ， 從而達(dá)到對(duì)植物生長(zhǎng)最適宜的溫度范圍 ， 令植物在冬天這種惡劣的氣候下也能長(zhǎng)勢(shì)良好 ， 以保持植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口感 。單片機(jī)運(yùn)算后的輸出信號(hào)對(duì)雙向晶閘管進(jìn)行作用 ， 以此達(dá)到對(duì)菜蔬溫室大棚內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的需求 。再根據(jù)對(duì)單片機(jī)輸出信號(hào)信息內(nèi)容的判斷 ， 決定是否對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行輸出 ，以提醒菜農(nóng) 。三 、系統(tǒng)控制硬件設(shè)計(jì)方案( 一 ) 主機(jī)由于主機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量較小 ， 控制方案較簡(jiǎn)單 ， 因此在進(jìn)行 主 機(jī) 系 統(tǒng) 選 用 中 ， 我們常用的是有 8031 內(nèi) 核 的AT89C52。這不僅僅是因?yàn)樗哂懈咝阅?、低功率的 CMOS8 位微處理器 ， 而且 AT89C52 也是單片機(jī)中最小的應(yīng)用系統(tǒng) ， 并且它能在增強(qiáng)主機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的同時(shí) ， 縮小主機(jī)系統(tǒng)的體積 ， 從而達(dá)到降低成本的目的 。由于在單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用的是 8kB 的 Flash 存儲(chǔ)器 ， 因此 ， 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中不需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器 。 2( 二 ) 溫度檢測(cè)部分設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)模塊主要分為三個(gè)構(gòu)成成分 : A/D 轉(zhuǎn)換器 、轉(zhuǎn)換器以及傳感器 。下面我們將就這三個(gè)部分進(jìn)行分別闡述 。第一 ， A/D 轉(zhuǎn)換器 。對(duì)于 A/D 轉(zhuǎn)換器的選用 ， 溫度的調(diào)控精密度起到了支配性的影響 。在一般的系統(tǒng)應(yīng)用中 ， 最常用的是 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ， 它的最大誤差在 ±05×( 1/255) ×160 =±04范圍之內(nèi) ， 這足以滿足我們對(duì)誤差精度的需求 。之后對(duì)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行調(diào)整 ， 將 1050的溫度變化與 05V電壓輸出電壓相對(duì)應(yīng) ， 使 A/D 轉(zhuǎn)換能夠有效的運(yùn)行 。第二 ， 轉(zhuǎn)換器 。轉(zhuǎn)換器的工作主要是將所接收的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為與溫度相對(duì)應(yīng)的電壓值 。比如說(shuō) ， 檢測(cè)到的大棚內(nèi)的溫度在 10 50 的范圍之內(nèi) ， 就能夠?qū)⒔邮盏臏囟刃盘?hào)轉(zhuǎn)換為05V范圍內(nèi)的電壓值 。第三 ， 溫度傳感器 。在進(jìn)行對(duì)于室內(nèi)溫度檢測(cè)部分的設(shè)計(jì)過(guò)程中 ， 因其對(duì)控溫的精度有著明確的要求 ， 溫度傳感器的選擇起到舉足輕重的作用 。( 三 ) 溫度控制部分設(shè)計(jì)單片機(jī)溫度調(diào)控模塊主要由五個(gè)部分組成 ， 包括電加溫線 、驅(qū)動(dòng)器 、晶閘管功率調(diào)試器 、D/A 轉(zhuǎn)換器以及光耦合組件 。其中電加溫線功率的調(diào)節(jié)需要結(jié)合雙向晶閘管導(dǎo)通角的作用才能夠完成 ( 電加溫線與雙向晶閘管串接電流在 220V 回流電流中 ) 。同時(shí)單片機(jī)的數(shù)據(jù)在光耦合元件以及驅(qū)動(dòng)電路的作用下流經(jīng)可控硅的端口 ， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻絲加熱功率的控制 。 3( 四 ) 人機(jī)對(duì)話部分設(shè)計(jì)第一 ， 人機(jī)對(duì)話顯示部分的設(shè)計(jì) 。本模塊設(shè)計(jì)主要由 LED顯示器為主要的組成部分 ， 當(dāng)溫度需要調(diào)整時(shí)顯示出相應(yīng)的設(shè)定溫度 ; 當(dāng)加熱裝置啟動(dòng)時(shí) ， 亦可有效的顯示出菜蔬大棚內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度值 。第二 ， 鍵盤設(shè)計(jì) 。務(wù)農(nóng)人員對(duì)系統(tǒng)干預(yù)主要是通過(guò)鍵盤操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的 ， 在鍵盤的作用下對(duì)溫室大棚內(nèi)溫度的上限 、下限進(jìn)行有效的設(shè)置 ， 并且也實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定的溫度值進(jìn)行合理的修改 。第三 ， 報(bào)警功能 。報(bào)警系統(tǒng)主要是通過(guò)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警以提醒菜農(nóng) ， 一旦溫度受到不良因素的影響 ， 造成實(shí)時(shí)溫度值超出適合范圍的情況下 ， 蜂鳴器能夠及時(shí)發(fā)出的警報(bào)信息 ， 使得工作職員能夠采取合理的解決措施 ， 以適合植物的生長(zhǎng) 。四 、結(jié)語(yǔ)綜上所述 ， 蔬菜種植行業(yè)發(fā)展體現(xiàn)了科技能夠滿足人們生活品質(zhì)的追求 ， 科技的發(fā)展推動(dòng)著蔬菜大棚種植行業(yè)發(fā)展的進(jìn)步 。在作物種植中 ， 溫度作為影響大棚蔬菜成長(zhǎng)狀態(tài)的主要因素之一 ， 作為這個(gè)在以前是不可控的因素之一 ， 單片機(jī)的發(fā)明以及發(fā)展 ， 有效的解決并且控制了這一難題 ， 能夠?yàn)榇笈飪?nèi)植物提供健康適宜的成長(zhǎng)環(huán)境 。參考文獻(xiàn) :1龍建明 ，何國(guó)榮 基于單片機(jī)的可調(diào)光質(zhì) LED 大棚蔬菜補(bǔ)光系統(tǒng)設(shè)計(jì) J中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào) ，2015( 03) 1592張素玲 基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫濕度控制系統(tǒng)的研究 J計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用 ，2013( 14) 132-1333張準(zhǔn) ，陳良旭 ，韋中超 基于單片機(jī)與計(jì)算機(jī)串口的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) J現(xiàn)代電子技術(shù) ，2012( 16) 102作者簡(jiǎn)介 : 宋倩瑩 ( 1997-)，女 ，黑龍江齊齊哈爾人 ，本科 ，研究方向 :單片機(jī) 。57科技風(fēng) 2019 年 3 月 電子信息</p>