大棚温湿度远程监控的设计与实现

张建民+李衣菲+刘英楠+洪杰夫+何琴

摘 要：本文设计的大棚温湿度监控系统是结合了单片机、传感器、通信以及计算机技术，以单片机为核心，温湿度传感器为采集元件，将单片机与数字传感器连接，对测量到的数据进行采集和存储。进而可以全面、实时、自动地对所监测到的数据进行存储、记录并根据现场的情况进行及时的处理。实现了对大棚温湿度环境的远程的实时监控，达到了自动化和智能化的效果。

关键词：大棚；单片机 STC89C52；实时；传感器；远程监控

为了解决如何提高农业的生产效率、农产品质量以及能源节约等方面的因素，人们常常在农业生产当中采取现代技术进行温湿度的监测、数据显示、信息存储以及实时监控等，由于无线传输具有监测范围广，布线方便，成本低等优点，因此成为人们温湿度采集和控制的首选。

1 方案设计

系统核心处理器采用的是宏晶公司生产的STC89C52单片机，数据传感器进行检测温室内的温度、湿度、光照等，采集的数据经由I/O接口和RS-232传输到单片机中，单片机对数据进行一系列的处理之后将其存储，然后再将存储的数据通过短信方式发送到用户手机里。系统总框图如图1所示。

图1 系统总体框图

Fig1.Block diagram of the whole system

2硬件系统设计

2.1 主控制部分

STC89C52 单片机为系统的主控芯片，传感器将采集到的温度、湿度采集信号通过单片机处理后输送给显示器机，有显示器显示实时的温湿度，如果采集的的信号数值超过额定值，单片机会发出报警信号。通过解除按钮解除报警。

2.2 采集器的详细设计

数据采集即是通过一定的测量设备，将温湿度，压力，速度等模拟量转换成数字信号，然后再将转换的数字信号通过处理设备将其显示，处理，记录和传输的传输过程。那么，“数据采集系统”即是实现这个过程的系统。数据采集系统如图2所示。

2.3 远程通信模块的设计与实现

如图3所示，将温湿度数字传感器采集外界温湿度值送入到单片机中，然后由单片机对其进行编程，本系统采用了德国西门子公司推出的TC35短信模块，该模块的特点是通讯不能直接与RS-232连接，所以要通过串口芯片MAX232的电平转换，方能与单片机连接。

3 主程序模块设计

主程序模块的设计实现是整个测控系统中最重要的环节，它的主要功能是调用各种数据处理子程序和实现系统的自检，实现系统的初始化。主程序也是系统中最重要的程序，它是顺序执行的多分支无限循环程序，各参数的测试和控制都在子程序中进行的。主程序程序框图如图4所示。

图4 主程序流程图

Fig5.The main program flow chart

4 结论

基于单片机的大棚温湿度远程测控系统是测控通信研究的关键技术，对全新的数字传感器进行了分析和设计，用以实现串口通讯和网络传输的双重配置。实现了对当前农业温室测控技术的更新，同时，远程测控也为人们的现代家庭生活提供更加舒适的条件。

参考文献

[1]黄英主.单片机工程应用技术[M].上海：复旦大学出版社，2011，3.

[2]韩志军.单片机系统设计与应用实例[M].北京：机械工业出版社，2010，2.

[3]韩志军.单片机系统设计与应用实例第 2 版[M].北京：机械工业出版社，2010，2.

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