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基于单片机的无土栽培智能控制系统设计

来源:华盛论文咨询网 发表时间:2019-11-27 14:14 隶属于:农业论文 浏览次数:

摘要 要: 以 STC89C52 单片机为控制中心,系统采用 LCD12864 作为可视化模块,同时配有 A/D 转换模块、继电器模块以及 nrf905 无线传输模块组成。通过系统控制继电器对环境进行控制,调节湿度

  要: 以 STC89C52 单片机为控制中心,系统采用 LCD12864 作为可视化模块,同时配有 A/D 转换模块、继电器模块以及 nrf905 无线传输模块组成。通过系统控制继电器对环境进行控制,调节湿度温度等信息,进行无土栽培控制。

  关键词: STC89C51 单片机; nrf95 传输模块; 无土栽培

单片机

  发展农业现代化离不开电子技术的快速发展,农业生产正在向着机械化、智能化、遥控化方向发展,利用电子技术增加产量的同时减少成本,如今可用单片机及各类检测模块更加精准地进行检测分析,使我国的农业技术得到快速的发展。

  1 系统概述

  本文所介绍的是一款可以采集空气温度、湿度、光照以及培养液 PH 值的智能系统,同时通过无线传输模式将检测信息传输给控制中心,通过 LCD12864 显示屏进行信息显示。系统所涉及的是 STC89C52 单片机作为最小系统,同时配有传感器的信号采集模块、A/D 转换模块、LCD 显示模块、继电器模块以及无线传输模块。

  1.1 系统功能设计

  通过 nrf905 进行无线传输,将检测的空气温湿度、光照和培养液浓度传输给 LCD12864 液晶显示屏中。通过按键模块进行远程控制,对继电器进行远程控制,当检测的浓度低于设定值,系统分析需要浇水时,通过继电器控制水阀运转进行浇水。系统可以通过远端的 PC 机上的组态软件对继电器进行控制,实现可以远程控制功能。

  1.2 系统的组成

  本文的设计系统主要由单片机的最小系统和传感器模块、信息采集及数据转换模块、液晶显示模块、继电器模块和 nrf905 无线传输模块组成。单片机最小系统选用的是 STC89C52 单片机,传感器模块选用 的 是 温 湿 度 传 感 器,信号采集电路选择的是 DS18B20 温度测量电路,并使用 ADC0831 在湿敏电阻上执行模数转换,并对光敏电阻进行模数转换[1]。

  2 方案设计

  2. 1 采集信号的传输方式

  无土栽培应用信息数据采集技术和传输技术,以及远程监测,需要通信手段来实现,通常对于通信传输介质可以分为有线和无线通信。本文使用无线通信技术将检测装置连接到执行器和控制器,实现对温室环境及各类要求数据参数进行检测、调控,更加便捷,提高可移动性。

  2. 2 模数转换设计

  由于本文选用的单片机是 STC89C52,所以考虑到单片机的硬件要求,系统选用 ADC0831 模数转换器,它是一款只有一个通道的 8 位逐次逼近式的转换器,所以只需要一个引脚。

  3 系统硬件设计

  该系统选择了一个单片的 STC89C52 晶体作为一个低成本和高性能的 8 位微型控制器,主电源中接口 VSS 是系统接地端、VCC 是接 5 V 电压端,XTAL1 与 XTCL2 是外接晶振的引脚。最小系统中添加了复位电路,在上电后 VCC 接通约 5 V 电压后才可以使晶振电路进行稳定工作。同时为了保证系统各部分同步,添加了一个晶振电路。系统设定温度采集部分采用的是 DS18B20 温度采集电路,系统使用“一线总线”模式的接口温度传感器。一线总线成本低,连接方式简便,测试温度范围广、精准度高。系统中设置 EEPROM 的报警温度存储器,当断电后依然可以保存信息[2]。

  4 结束语

  本文主要设计的系统为无土栽培技术对温室的空气温度、湿度、环境光照等信息进行检测控制,更有效地实现智能培育。同时,无线传输模块被配置为无线传输信息,有效地实现无土栽培智能控制系统。

  参考文献:

  [1] 李军. 检测技术及仪表[M]. 北京: 中国轻工业出版社,2008.

  [2] 白玉.单片机在温控系统中的应用[J].辽宁教育学院学报,2002( 5) .

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