摘 要本文对市面上的智能温室控制系统进行了大量调研，根据大多数产品所存在的明显弊端和缺陷，提出了一款有创新性的研发方案，经过硬件电路和软件代码的配置，可以非常高效地解决这些故障问题，该款智能温室控制系统经过驱动处理器的控制，可以实现多种指标功能，这款智能温室控制系统在工作过程中能够通过高性能传感器实现对当前室内的温度合湿度两项数据的准确检测和控制，并能够将其转换为数字信号送入单片机进行使用，单片机在接收到检测数据后将其进行判断，如果检测出温湿度数据出现异常则立即进行报警提示，与此同时单片机将通过串口接口将检测到的各项数据送入PC端，通过PC端软件对数据进行显示并下发控制指令。本课题将在软硬件两个层面来进行设计研发任务，首先在硬件电路架构上将经过模块化设计方法，通过AT89C51单片机所对应的最小系统并结合各个功能子电路，组成智能温室控制系统架构，在软件角度经由程序语言构建软件代码，结合相对应的功能子电路，来实现各项指标功能需求。在功能测试环节本论文通过高效的方法，来对软硬件内容进行检测，并将检测到的缺陷设计内容经过针对性修正，最终实现一款各项功能指标全都满足指标需求的智能温室控制系统。
目录
一、 引言 1
（一） 智能温室系统的发展背景 1
（二） 智能温室系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能温室系统的方案设计 3
（二） AT89C51单片机简介 4
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） DHT11温湿度敏感器简介 4
（五） 蜂鸣器简介 5
（六） PL2303串口模块简介 6
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 液晶显示电路设计 8
（三） 温湿度检测电路设计 9
（四） 温湿度报警电路设计 9
（五） 串口通信电路设计 10
（六） 加热器驱动电路设计 11
四、 系统软件设计 12
（一） 智能温室系统的主程序流程设计 12
（二） 液晶显示子程序流程设计 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
12
（三） 温湿度检测子程序设计 13
（四） 温湿度报警子程序设计 14
（五） 串口驱动子程序流程设计 15
五、 实物的制作与调试 18
总结 22
参考文献 23
致谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 实物图 27
附录四 元件列表 28
附录五 程序 29
引言
智能温室系统的发展背景
通过对相关成熟设计方案进行翻阅可以知道，智能温室控制系统虽然存有一段较长的发展时间，但是近几年才被人们所熟悉，这是由于用于构建智能温室控制系统的重点元件在最近十年间得到突飞猛进的发展，特别是一些具备快速数据运算性能的微处理器控制技术得到推广，使得工程师开始将眼光转向这类高端微处理器，将其大批量用于智能温室控制系统的开发中，使得这种系统的每一项使用性能取得很大程度的提升，而它的价格并没有被提升，这就可以使得这类产品的性价比数据做到很高，自然获取很多使用者的喜爱。通说所说的智能温室控制系统是一种内部以主控芯片来作为主控核心的电子控制系统，经过常年累月的市场筛选，使得这种系统彻底摆脱了硬件模拟式框架，取而代之的是微处理器式，这两种方案在前几年间曾经遍布这种产品的各级市场，尽管呈现出来的指标参数特征差异很大，但是在目标使用环境下，这两种方案所展现出来的适用性不太一样，在一些常见的使用场合，对精度和功能多样性等一些方面没有较大要求，出于这种原因用户更青睐于使使用成本价格更低的传统型智能温室控制系统产品，传统方案架构所呈现的指标功能已经能够完全满足这些用户的需求。而使用微型控制器进行主控的新型方案，虽然结合了程序代码等一些新兴设计元素，使智能温室控制系统的性能呈现出多样化，另外在精度方面可以达到更高位数，但是这些高性能指标肯定将引入的是更高的价格成本，所以在数字型智能温室控制系统发展初期，它尚无法赢得用户的满意度，这种状况在接下来的几十年间才逐渐得到解决，随着各项电子技术的不断发展并走向成熟，各类技术在多个行业得到普及，从而可以大幅度控制成本因素，这样就使得数字型智能温室控制系统开始变得大为普及。在这类智能温室控制系统产品的市场竞争中，一些中低端产品已越来越没有市场优势，这个级别的产品不但性能参数较低，而且该器件的各项成本并没有伴随着使用性能被压缩在较低程度，更麻烦的是目前市面上大量中高档次产品进入市面后，凭借着优秀的指标和成本数据，代替中低端级别产品，这是市场选取的结果，在未来一段时间内，智能温室控制系统的发展趋势肯定是朝着更为高指标和更低的设计经费方向所迈进。发展到当前阶段，智能温室控制系统已经摆脱了硬件电路的束缚，市场上有大量方案可供研发人员构建系统框架，在主控芯片方面有十六位的低功耗处理器，如德州仪器公司研发的MSP430系列低功耗处理器，在三十二位高性能微处理器方面，如SST推出的STM32系列芯片，数百款型号可以适合各类使用场合的需求，在实现手持化、便携化、多功能化等方面，可以凭借着这些芯片轻松达到，这是智能温室控制系统发展到如今阶段所处的现状。
智能温室系统的国内外发展现状
通过对市面上大量的成熟方案进行查阅可以发现，这类系统已经经历了数十年的发展历程，发展到今天，凭着具备三十二位微处理器技术的成熟，这种系统里面架构已经取得了最佳方案的搭配，硬件电路系统所使用的各个电路模块、芯片都能够存有齐全的型号的产品可供选择，技术人员可以根据使用者的指标性能要求，立刻制定出一款合理另外成本低廉的设计方案。目前海内外对智能温室控制系统的研究现状，高精尖水平的设计方法当属一些欧美老牌发达国家，某些研究小组已经能够上手大多数成熟稳定的优良配置方案，对于这一些研究小组来说，成熟的架构已能够轻易的完成，现如今主要解决的问题是如何提升这种系统的数据处理速度，尽管当今的三十二位处理器的功效已经能够满足使用需求，然而电子科学技术的发展脚步时没有上限的，在随后不就时间内一定会迎来六十四位处理模块时代，从而研究小组所需要将一部分精力放到更高端产品的设计中。
本文主要研究内容
本文旨在设计一款智能温室控制系统，它将基于宏晶公司的AT89C51单片机构建主控核心而实现，本部分的主要内容为确立智能温室控制系统所需要实现的每一项指标需求，根据预期设计需要中的各项功能，本课题将AT89C51单片机等一些高性能器件进行了移植，而且分别构建成相对应的软件程序和硬件电路模块，这款智能温室控制系统在工作过程中能够通过高性能传感器实现对当前室内的温度合湿度两项数据的准确检测和控制，并能够将其转换为数字信号送入单片机进行使用，单片机在接收到检测数据后将其进行判断，如果检测出温湿度数据出现异常则立即进行报警提示，与此同时单片机将通过串口接口将检测到的各项数据送入PC端，通过PC端软件对数据进行显示并下发控制指令。

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