摘 要本课题设计运用MEGA328P芯片为主导控制国产Arduino Uno R3。通过温湿度传感器监测、土壤温湿度传感器检测、光照度传感器监测来监测蔬菜生长环境，运用LCD1602液晶屏高清、简单、直观地把检测到的信息经过处理显示出来，温湿度数据异常时会快速报警，避免额外的经济损失。该设计的优点显示简单易懂、便于携带，使用的电子部件的成本与相关产品成本相比较低。
目录
一、引言
（一） 背景及意义
（二） 发展现状
（三） 此课题主要研究内容概况
二、系统总体设计
（一）单片机的选择
（二）方案选择
三、系统硬件设计
（一）系统整体设计
（二）最小系统模块
（三）DHT11传感器介绍
（四）液晶显示屏
（五）蜂鸣器
（六）键盘输入
（七）LED电路
（八）土壤检测
四、软件设计
（一）开发环境
（二）总体程序流程设计
（三）1602LCD显示器程序
（四）温湿度传感器程序
五、实物调试
参考文献
致 谢
附录一 原理图
附录二 程序
一、引言
背景及意义
随着近两年蔬菜粮价的波动，蔬菜产业再度受到重视。而我国作为农工业大国，农业也是我国发展一直备受关注的产业。尤其以2020年至今，我国中央连续召开的多次会议，以及报告文件指出，将来中国的发展目标在以乡村农业的发展为首要。并在具体政策中给予农业方面多项丰厚政策与补助。因此，在中央政府引导下，农业的发展必将在走上一个高科技现代化征程。
而回顾我国农业产业现状发现，我国的农业在高科技现代化发展上还处于小白阶段，但这也注定未来在高科技领域，农业的发展有着十分广阔的空间。由于我国土地政策的结构，我国农业的现代化发展尤为缓慢。
（二）发展现状
目前，我国的农业经济模式很多地方还处于传统的小农经济，尽管自改革开放这些年来，农 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
业产业经历过不少转型，从基本小农经济到农业合作社、到农业养殖业等综合农业、农业旅游项目等等。在我国农业的发展中还是不间断遭遇很多困境和问题。主要问题如下。
第一：我国农业产业结构问题。首先农业产业的分布对于土地、温度、气候、地理以及尤其是农作物种类等，有着很强的局限性影响。因此农业的现代化必须要迎合多类基础性问题。
第二，我国人口众多，再加上资源分布不均衡，因此人均持有的农业资源极度稀少，这就造成农业产业成本高，利益小。这也是阻碍农业发展的重要因素。
第三，我国农业科技技术不发达，现代化农业设施匮乏。农业生产结构趋向传统化。
综合以上问题，我们知道农业发展的关键要素还是农业科技化的发展和转变。必须以科技化代替传统化，才能使我国农业得到更大的提高，才能提升农业生产的技术、效率和质量，并保障粮食安全性。
农业的发展我们可以参考顶尖国家的科技水平。以农业科技水平最高的美国为例。美国由于地广人稀的因素，几百年来，从未出现过大规模的粮食危机。而美国高科技的强大发展，在农业上也占据着世界的领先水平。今天要说的就是科技含量最为先进的农业技术系统——温室控制技术。
温室控制技术是以计算机为核心，建立数据化模块管理并控制温室温室内的温度、湿度、含氧量、二氧化碳量以及土壤酸碱度等生长要素，给农作物提供适宜的生长空间，使其不用受气候、地理、季节的影响依然能生存并高产。然后利用电子系统以及设备监测并管理农作物生长、给予合理的灌溉、施肥以及通风等，极大程度帮助农作物更好生长。提高农作物产量。
（三）此课题主要研究内容概况
本课题设计制作出的仪器是运用芯片MEGA328P为主导控制传输转换的核心。它分别由内部流程设计和硬件模块电路、软件编程的搭建两部分构造而成。在校对课程知识的学习了解，手动操作对电子元件的线路搭建和代码编写，对温湿度的检测知识的学习和摸索，在此设计里通过自己的想法设计一个温室蔬菜生长环境的监测系统。该电路通过储存硬件、温湿度传感器、土壤温湿度传感器、来实时监测蔬菜生长环境，当温湿度不满足蔬菜生长时，即用排气扇来进行排气，并在显示屏上显示出来。当温室内存在火灾隐患时火焰传感器和蜂鸣器会发出警报来提醒菜农，这样就可以减少很多损失。
二、系统总体设计
（一）单片机的选择
方案一：
使用STM32单片机来实现温室蔬菜生长环境监测系统的设计，STM32由RAM和ROM构建而成，拥有非常强大的计算能力，单片机反应速度快，但使用STM32单片机进行设计程序时，编程会将对复杂不适合新手人员直接上手。
方案二：
基于Arduino来实现温室蔬菜生长环境监测系统的设计，使用此开发板的好处有以下几点：使用Arduino开发板进行程序的设计时非常容易，它本身是开源平台拥有众多的开源项目，进行程序的编程时只需要会C语言即可非常容易快速上手。Arduino还具有将强的扩展性，只需要加装模块即可直接使用，而且产品性价比高。
通过对两组方案进行对比可以得知，Arduino开发板比STM32单片机性价比要高一些，而且在程序的编写上也更加简单便捷容易上手，但STM32单片机的功能相比Arduino更加多样，经过对比最终选择Arduino开发板来实现温室蔬菜生长环境监测系统的设计
（二）温室温湿度监测系统传感器的选择
本次系统传感器的选择工参考了以下两个传感器，用以做温度和湿度的监测。。
第一种，可以选用复合型传感器，主要适宜产品有DHT11传感器。这款传感器是以NTC测温电子元件与电阻式湿度感应电子元件组成，DHT11传感器可以测量的温度区间为1度到52摄氏度之间的温度数据，误差最大在±3摄氏度之间。湿度数值为22%到91%RH之间，误差仅在±6%RH之内，

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