【《基于单片机的食用菌生长环境控制系统设计与调试研究》11000字】

基于单片机的食用菌生长环境控制系统设计与调试研究摘要随着时代不断的进步和向前发展，人们日常生活的消费水平也在不断地提升，人们对于食物的种类的要求也在不断地增加，尤其特别是冬季，对于反季节瓜果蔬菜的需求也在不断地增加。根据现实情况下农户的需求，使研究设计能够达到种植的农作物高产、栽培优质的目的。在本设计中，根据农业生产生活的需要，设计了一套温室大棚食用菌生长环境控制系统，该设计能够模拟食用菌生长所需的温湿度环境，实现长期、实时、稳定、智能化自动监控。温湿度测量与控制的应用领域较广泛，该设计对研究温湿度检测系统具有更为深远的意义。本设计通过温湿度检测模块将采集到的信号输入给单片机，单片机将采集到的数据信号进行处理，通过显示模块进行实时显示。当检测到环境中的温度和湿度不在预设值范围内时，将启动声光报警。本设计选择使用STC89C52单片机作为主机控制系统，选用DHT11温湿度传感器为温湿度检测模块进行采集温室大棚环境中的温湿度信息，轻触式按键组成按键模块设定温湿度预设值范围，LCD1602液晶显示屏上自动设定实时温湿度数据变化，LED灯与蜂鸣器模块组成温湿度报警模块，该所组成的系统可以实现简易、智能化的温湿度测试和自动控制。经实验检测，本设计的系统结构简单，功耗低，性能好，成本低，操作简便，实用性强，符合仪器仪表小型化的趋势，也普遍适合应用于蔬菜大棚；它也是未来高性能和低功耗的研究和开发的方向，并为商用温湿度测控仪器仪表奠定了良好的基础。关键词：温室大棚；测量控制；DHT11；单片机；目录TOC\o"1-3"\h\u137551绪论 1285571.1设计背景及研究意义 1303241.2国内外发展状况 234791.3设计内容 3107131.4章节分布 3165172系统设计方案论证 4186452.1方案 4242812.2方案对比 451552.3方案选定 5168203系统硬件设计 5303103.1整体设计 5159783.2单片机最小系统 6245213.2.1STC89C52单片机介绍 652753.2.2单片机最小系统 7321373.3温湿度检测模块 9302123.3.1DHT11简介 9221303.3.2DHT11端口简介 9277683.3.3DHT11电路连接图 1014503.4液晶显示模块 10257813.4.1LCD1602液晶显示屏简介 10210833.4.2LCD1602液晶显示屏引脚说明 1123083.4.3LCD1602液晶显示屏连接电路 11180263.5外部温湿度控制调节模块 1224393.6LM7805稳压电路 13122813.7蜂鸣器报警模块 1420993.8LED报警显示模块 1530723.9按键输入模块 16198684软件设计 1726724.1系统主程序设计 17217394.2LCD1602液晶显示屏程序设计 1883904.3DHT11温湿度传感器程序设计 19288585系统调试 2015395.1硬件调试 2060625.2温湿度控制调试 212891总结 227886参考文献 246777附录一元器件清单 2629347附录二原理图 271绪论1.1设计背景及研究意义随着现代的农业智能化的快速发展，温室自动化日益成为农业从业人员的迫切需求，对温室作物的质量、增产和收益有着极其重大的现实意义。在传统的农业大棚里，温度计和湿度计都挂在里面。如果当前的温度或湿度太低，需要相应的加热或加湿措施确保作物生长环境的稳定性，而这些操作基本上需要温室管理人员手动完成，不仅消耗大量的时间，也消耗了大量的人力。随着经济水平的提高和前沿科技的迅猛发展，农业生产建设规模越来越大，农业大棚种植的农产品种类越来越丰富。这时，人工对温室内的温度或湿度的控制就会出现不足，所以为了满足农业温室建设的需要，保证温室内的温度和湿度适合作物生长发育，提高作物的光合效率，而为达到增产的目的，这就要求我们设计一种农业温室环境控制系统。因此，温室环境智能化控制系统的研究也逐渐成为现代农业科技发展的聚焦点。在温室蔬菜大棚的发展过程中，对大棚进行了控制，创造了良好的温湿度环境，模拟食用菌在自然条件下的生长，并对大棚食用菌的栽培和种植进行了改进，实现了较高的产值效益。温湿控制调节温室内的温度差，保持温室内环境恒定，满足食用生长条件。温室技术的普及极大地满足了人们日益提高的生活水平的需要。温室管理中最重要的因素是对温度和湿度的控制。温湿度是农业生产中最基本的因素之一。对于农业生产及其重要性而言，科学地利用现代高科技手段控制农业生产环境的温湿度，提高农产品质量和生产效率和效益具有十分重要的意义。目前，温室更多的是提供一个适宜作物生长的环境，温室内的温度和湿度的调节是根据不同类型作物再不同季节的生长需要来进行的。温湿度的检测是现代测量技术的重要组成部分，对提高产品检验质量、提升产品生产速度、生产的成本节省、生产的稳定不可或缺。因此，在能够保证准确、快速的温湿度实时检测的技术及其智能化设备备受国际的关注。食用菌生长环境温湿度控制系统操作结构简单，成本低，检测准确。更适合食用菌养殖户使用，可改善冬季人工焚烧秸秆，保持温室室温和室内湿度。适用于各种环境下大棚中作物生长对温度和湿度的要求，以及人类和动物干燥环境的改善和调节。因此，在实现自动化的前提下，在节约成本和易于操作的要求下，考虑食用菌的生长环境，在单片机控制系统中应用传感器技术，实现对环境数据进行采集、读取、并控制环境温湿度标准的对比和调节温湿度，对实现农业自动化管理具有较为深远的意义。1.2国内外发展状况早在上个世纪70年代的时候，国外的一些国家就已经展开了对温湿度检测技术的研究。首先，由于受当时检测技术的限制采用组合仪器进行模拟的方式收集环境中的数据，然后，系统运行发出命令、记录数据和控制调节。伴随着科技的进步微机技术的不断的发展，现代检测控制技术、无线网络技术、工程遥感检测技术等在温室检测控制管理中的应用，大大提高了温室大棚自动化控制系统的智能化。在国外智能温室产业中，以计算机技术为核心的室内环境综合控制系统已步入了模块化、网络化、自动化、智能化的阶段。相比较于国外，我国对温湿度检测控制技术的研究要晚于西方发达国家，于二十世纪80年代开始对其展开研究。80年代初,我国从西方地区引进现代化的温室设施,我国科研技术人员基本吃透了西方国家关于温湿度测量控制技术的研究,并且进一步掌握完善了室内温湿度测控系统的原理技术和微机技术。相比于发达国家，之间存在的差距还很大。我国在温湿度检测控制的方面的发展还几乎不能达到匹配现代化、工业化生产所需要的满足条件，在现实生产和生活中，困扰我国温湿度控制研究的发展还有许多问题留存，比如设备不能满足生产的需求，自动化程度比较低，环境检测控制水平低，成本较高，资源共享的弊端无法共享。与发达国家对比，我国温室农业的自动化和智能技术水平仍处于水平落后状态，与发达国家之间仍存在较大的差距。因此，应针对我国国情发展农业发展的温室控制系统，并在农业生产中有广泛的实际应用，为温室作物提供智能控制所需的特殊环境条件，以提高生产精度。控制生产单一条件，提高产品质量与生产效益，减轻劳作的强度，降低生产的人工成本，在实现环保生产的同时，为温室大棚种植生产的产业化和智能化奠定了坚实的基础。1.3设计内容如今对于反季节蔬菜的需求日益增加，农业温室大棚的智能化，自动化的要求越来越高，因此本设计应市场需求在食用菌的生长环境上进行模拟，以期待塑造适合食用菌适宜的生长环境扩大食用菌的产量。所以于此开发出符合我国国情的智能化农业温室大棚控制系统好需要更为深入的探索与研究。选择使用STC89C52单片机作为本设计的主控系统，选择使用DHT11温湿度传感器可以实时采集到温室大棚环境中的温湿度数据，单片机通过读取传感器所采集到的数据进行处理，LCD1602显示屏可以实时显示环境中温湿度的变化，并由按键模块预设温湿度值的范围，当温室大棚内的温度、湿度等实时数据如果不在指示灯的预设值范围时，就可能触发报警模块中的蜂鸣器自动响应进行报警，同时相应的指示灯不断地闪烁或者是亮起，以控制芯片控制相应的外部模块工作调整室内的温度和湿度，因此所需的室内保持适当的温度和湿度食用菌的生长，并实现检测和控制温度和湿度的蔬菜温室，从而有效地提高蔬菜的产量。1.4章节分布第一章详细介绍了食用菌生长环境控制系统在大棚中的应用背景，指出了目前大棚中需要解决的一些问题，以及农民对食用菌生长环境控制的需求。主题背景和设计目标清楚的陈述。第二章介绍了温室环境控制系统设计的两种方案，并对各自的优缺点进行了分析，通过比较，选择了一个合适的方案，然后根据该方案进行设计。第三章引入了一套完整的食用菌生长环境控制系统结构框架,根据设计的难度,整个分为模块,整个小问题,大问题分解成多个模块和模块化的思想是用来解决问题的设计。并对各个模块的设计进行了详细阐述。通过对各模块功能的说明，细化了各模块的任务，并针对在设计中可能遇到的一些问题，对需要解决的问题作出了较为合理的解决方法。第四章是系统流程图的介绍和软件程序的分析，结合之前搭建的硬件平台，给出了完整的主程序流程图。第五章结合软件和硬件进行了调试和测试，提供了测试图片，并用实际测试结果说明了本次设计的食用菌生长环境控制系统的实用性2系统设计方案论证本设计的系统能够同时进行检测温室大棚环境中的温度和湿度，通过按键模块进行设置温度和湿度的范围。LCD1602液晶显示屏可以实时显示环境温湿度值的变化。当检测到的数据不在预设值范围时，蜂鸣器发声鸣响，在蜂鸣器鸣叫报警的时候，四个LED红绿指示灯对应的数据值超出预设值限定范围时相对应的LED灯点亮。同时启动外部温湿度调节设备调节，使温湿度数值恢复到食用菌适宜生长的范围值。为达到食用菌生长环境控制系统的设计要求，实现本次设计有两种方案，进行分析两种方案后选优，以确定选用的最佳方案。2.1方案（1）第一种方案是采用PLC控制食用菌生长环境控制系统，PLC的主要功能是实时动态监测各种作物生长发育环境的变化。它是一种更常用的自动控制装置。PLC集成了计算机、继电器控制以及数字通信的技术，使其功能更强大。最突出的功能是PLC采用梯形图进行编程，比简单的C语言程序更直观，难度更小，开发时间更短，可扩展性更高。同时，它还具有抗干扰能力强的优点，加稳定可靠的运行时间，能够满足高效农业温室环境的控制要求。（2）第二种方案是采用单片机作为主控芯片，组成一个信息采集、数据处理、液晶显示、报警调节、制动控制为一体的控制系统。如果检测到的环境变量不在设定的范围内，相应的调节设备会在系统的控制下自动激活，改变环境，直到环境中的温度、湿度和光照强度在合适的范围内。2.2方案对比（1）基于PLC的农业温室大棚环境控制系统的优点是PLC具有多种组态模块功能。应用现场总线先进的技术，它可以实现多个PLC的网络分布式同时控制多个农业温室，但其缺点也非常明显，成本太高，而且它是对于大多数普通困难的农业用户难以负担得起它的价格，所以它并不被采纳。（2）基于单片机的农业温室大棚环境控制系统的设计操作相对简单。另外，通过C语言编程可以实现对环境参数的监测，外围电路简单，效益高，基本能满足本设计的要求。2.3方案选定上述解决方案都能满足要求，采用的PLC广泛应用于工业过程控制领域，编程简单，抗干扰的能力极强。与使用单片机的C语言编程相比，该方法较为灵活，也可以实现更复杂的功能。但是，本设计只是对温室环境的简单控制，所以没有采用更复杂的功能。另一方面，两者的价格也相差甚远。如果它能满足所需要的功能，并且能以更低的价格购买，那么对农民来说将是一个巨大的福音。与经济实惠的单片机相比，PLC控制因为其价格高，它并不适合大多数农民。综上，本设计系统主机控制核心采用STC89C52单片机、DHT11为温湿度检测模块来完成食用菌生长环境控制系统的设计。3系统硬件设计本章介绍了食用菌生长环境控制系统的总体硬件结构，并对整个系统的结构进行了简明的说明。此外，对所选用的模块进行了详细的介绍和使用，包括主控芯片的介绍，温湿度传感器介绍及使用说明，报警模块电路分析说明，液晶显示模块使用注意事项介绍等。3.1整体设计选择STC89C52单片机作为本次设计的主控系统，然后与时钟震荡电路和按键复位的复位电路组成单片机的最小系统。设计的系统中，温湿度检测模块硬件采用DHT11传感器，负责采集温室大棚环境中的温湿度数值，后传输给单片机；按键模块采用价格低廉的轻触按键构成；采用LED灯光显示报警与蜂鸣器报警以及LCD1602液晶显示屏实时数据显示；电源电压采用5V给整个系统线路进行供电。本设计系统整体框图如图3.1所示：图3.1系统整体框图3.2单片机最小系统3.2.1STC89C52单片机（1）简介STC89C52单片机是STC公司生产的8位的CMOS单片机，其具有高性能、电压低等的特点；52单片机大多选择采用双排列40引脚封装。（2）性能参数：●能与mcs-51指令系统完全兼容；●8k数据字节的Flash闪速存储器支持多次反复擦写的；●1000次擦写周期；●时钟频率：0Hz-24MHz；●三级加密程序存储器；●256x8字节内部RAM；●32个可编程双向I/0口；●3个16位可编程的定时/计数器；●共有8个中断源；●可编程的UART串行通道；●2个串行中断；●2个读写中断口线；●2个外部中断源；●空闲低功耗和掉电模式；（3）单片机引脚功能①电源引脚VCC(40引脚)，接+5V电源正极；GND(20引脚)，接地线；②连接外部晶振XTAL1(19引脚)，与外部时钟震荡电路中晶振的其中一个引脚连接。XTAL2(18引脚)，与外部时钟震荡电路中晶振的另一个引脚连接。③信号控制RST(9引脚)，输入复位信号。ALE(30引脚)，锁存地址位。PSEN(29引脚)，选低电平的通信信号。EA(31引脚)，访问外部存储器允许/编程电压输入。当EA接VCC时，则执行内部存储程序；当EA接GND时，则执行外部存储程序。④I/O口多功能端口引脚4组双向I/0口(P0、P1、P2、P3)，I/0口都可以单独地使用，用作输入/输出端口。3.2.2单片机最小系统时钟电路、复位电路、单片机等三个部分组成单片机的最小系统。最小系统电路的连接图如图3.2所示：图3.2最小系统电路连接图图中2个30pf的陶瓷电容和一个12m的晶振器件组成时钟电路。在时钟电路中，两个陶瓷电容起到帮助晶振起振的作用；当晶振的取值越高，时钟震荡频率就越快，因此单片机的就会有更快的运算速度。此处由于本设计为一般设计，12m的晶振完全满足系统的需要。单片机的复位电路如同手机的重新启动的部分一样。当手机在使用中需要重新启动时，按下关机重启键重新启动手机，手机中的系统程序从头开始重新启动。当然，这种情况同样适用于单片机。高电平按键复位电路主要是由一个1uf电容,一个100k电阻和一个轻触式开关按键等部件构成。在整个系统接电的一瞬间，单片机的引脚RST就显示为高电平,而电路中RC值决定了高电平出现的时间长短。若RST引脚长时间地出现高电平,意味着此时的微控制器必须保持复位状态才能进行周期性的循环。因此，要保证电路的复位必须选择得当的RC值。另外，电源电路可以通过使用5V电源进行供电。因单片机的P0端口开漏输出特性，所以外连一个10K排阻后P0口可作正常的输入/输出端口。3.3温湿度检测模块3.3.1DHT11简介DHT11温湿度传感器（如图3.3所示）是由温度监测传感器和湿度监测传感器构成。DHT11传感器其具有响应迅速、优异的产品质量、较强的外界干扰抵抗能力、价格低廉等特点。其封装采用单排式4引脚。外部构造简单，可提供各式各样的的包装形式满足用户需求。图3.3DHT11温湿度传感器DHT11传感器应用广泛，其主要应用于医疗器械、工业过程检测测量控制设备仪器、环境监测、以及一些家用的各种电器设备等。3.3.2DHT11端口简介（1）接口说明接线不到5米时，采用4.7K的上拉电阻；接线远超过5米时，要根据实地实际的情况进行选择比较合适的上拉电阻。（2）引脚说明Pin1(VDD)：电源引脚，供电电路电压为3--5.5V。Pin2(DATA)：数字输出，串行数据。Pin3(NC)：悬空不接线。Pin4(VDD)：接地线，为负极。（3）数据串行接口DATA同步温湿度检测模块的传感器与主控系统之间的通信。它采用数字串行输出格式，其通信的时间约为4ms一次。当主机向检测模块发出启动的信号时，DHT11温湿度传感器自动从低功耗空闲状态切换至高速运行模式。在开始采集信号完成时，DHT11发送了响应信号，触发了信息采集。在此时的模式下，DHT11温湿度传感器通过接收到启动信号，触发了对温室大棚环境中的温湿度采集。相反，DHT11温湿度传感器将不再是主动地采集环境中的温湿度数据信号，此时温湿度传感器切换至低功耗。3.3.3DHT11电路连接图DHT11传感器1引脚连接电源正极，2引脚连接单片机I/O口P1.7用于传输数据，由于本设计连线不超过5米，因此，在1和2引脚之间接一个4.7k的上拉电阻，以便当总线处于空闲时，为高电平；3引脚悬空，4引脚接GND。DHT11检测模块电路连接图如图3.4所示：图3.4DHT11温湿度检测模块电路连接图3.4液晶显示模块3.4.1LCD1602液晶显示屏简介LCD1602液晶显示屏是一种小体积、低功耗、质量轻等特点的显示设备。因它的低功耗，显示大量的信息(如文字、曲线、图像等)，不残生电磁辐射，且使用的寿命比较长。液晶显示屏在微小、轻便式电子产品的制造研发中广泛应用。LCD1602液晶显示屏价格低廉，且可以显示2行32个标准字符。尺寸大小如下图3.5所示：图3.5LCD1602液晶显示屏尺寸说明主要参数：●显示容量：2行共32个字符；●电压：4.5--5.5V；●电流：2.0mA；●模块工作的最佳电压：5.0V；3.4.2LCD1602液晶显示屏引脚说明表3-1LCD1602液晶引脚说明编号符号引脚说明1VSS接地2VDD正极/+5V3VL显示液晶偏压信号/调节对比度4RS命令/数据选择端（H/L）5R/W读/写选择端（H/L）6E使能信号7D0传输数据8D1传输数据9D2传输数据10D3传输数据11D4传输数据12D5传输数据13D6传输数据14D7传输数据15BLA背光/正极16BLK背光/接地3.4.3LCD1602液晶显示屏连接电路LCD1602液晶显示屏3引脚，调整液晶显示屏的对比度，高电平输入时对比度就很弱，而显示屏低电平输入时，其对比度相对增强，显示屏容易闪屏，因此，需要在液晶屏3引脚外接一个10k的电位器进行调节对比度；4、5、6引脚分别与单片机的P2.5、P2.6、P2.7相连接，实现单片机对LCD1602液晶显示屏的控制，7-14引脚与单片机的P0口依次相连接，实现LCD1602液晶显示屏数据显示、传输同时可以通过编程实现对其各个引脚的控制；单片机外接10k的排阻是为稳定电路、上拉、简化电路以及限流的作用。LCD1602液晶显示屏电路连接图如图3.6所示：图3.6LCD1602液晶显示屏电路连接图3.5外部温湿度控制调节模块外部温湿度控制调节模块主要由继电器、三极管、电阻、二极管以及直流电机等器件组成。外部温湿度控制调节模块电路连接图如图3.7所示：图3.7外部温湿度控制调节模块电路连接图由于单片机输出电流电压驱动继电器，再去驱动直流电机，继电器驱动电机实现升温、降温、除湿、降湿的功能。当温室大棚环境中的温湿度值不在预设值的范围内时，随即启动外部温湿度调节设备进行相应的调节，直到恢复到预设值范围之内。由于单片机输出的电流不能够满足驱动电机工作，电机接电源，三极管起放大开关的作用，单个继电器外接电机电路如图3.8所示：图3.8单个继电器外接电机电路图3.6LM7805稳压电路（1）LM7805简介7805系列一般采用TO-220三引脚的封装，广泛应用于固定电压电路。本设计选用LM7805三端稳压电路，其电路简单、稳定，易于调试(几乎无需调试)；价格低廉，广泛应用于高成本产品等方面。LM7805主要特点：●输出电流可达1A；●输出电压有：5V；●过热保护；●短路保护；●输出晶体管SOA保护。（2）LM7805稳压电路图稳压电路包含1个发光二极管、1uF的电容、1K的电阻以及一个DC5.5电源座接口，其中LED灯起指示电源作用，R3电阻防止电路电流过大二极管被击穿，电容C4起稳压作用；当电路接入5V电源时J1插入使LM7805短接，俗称跳线，当接入9V时，不插入J1；稳压电路连接图如图3.9所示：图3.9LM1602稳压电路电路连接图3.7蜂鸣器报警模块蜂鸣器又被称为电子发声器，广泛应用于微机控制研发制造方面，也适用于打印机、报警设备、通讯设备等产品中的发音器件。它采用直流电路电压供电。蜂鸣器工作时需要接通较大的电流，而单片机的输出电流比较小，蜂鸣器直接电源，这里蜂鸣器工作控制是采用三极管的开关管的功能来实现的。本设计采用S8550型PNP晶体管作三极管来放大电路电流，并且I/0端口上电为高电平，因此蜂鸣器在通电时不会工作进行鸣叫。蜂鸣器报警模块电路如图3.10所示：图3.10蜂鸣器报警模块电路图3.8LED报警显示模块发光二极管又被叫做LED灯。其原理是当电子和空穴结合时，它可以发射出可见光源，因此可以用作发光二极管。在电路中常常被用作指示，或组成各种图案或字形数字显示器。发光二极管是PN结结构的类似与普通二极管的结构，也是具有单向导电的其特点。接入一个大于5伏的反向电压在发光二极管两端时，发光二极管被击穿。因此必须串联一个电阻来控制限流其通过的电流，防止通过二极管的电流过大而被击穿从而造成电路断路。在本设计中，LED报警显示模块使用了2个红色LED灯，2个绿色LED灯。红色表示超过预设值范围，绿色表示低于预设值范围。当温湿度超出预设值范围。LED报警显示模块点亮相应的LED灯，即过高为红低则绿。其LED显示报警模块电路连接如图3.11所示：图3.11LED显示报警模块电路图3.9按键输入模块通过按键输入设备与单片机打交道的主要方式。在应用单片机的系统中，独立按键和矩阵按键是较为常用的按键。本设计的系统电路为要求较低的简单电路所以选择使用独立式轻触按键。按键模块按键功能为：“设定”、“加”、“减”和“返回键”。按键模块其连接电路图如图3.12所示：图3.12按键电路连接图4软件设计对于单片机系统环境的软件开发，从最初的微机开发编程到如今都离不开软件的编程；信息化发展的现代社会，软硬件的开发与发展进步几乎同步，从微型控制开发，达到国家国防网络安全建设，以及软件工程项目的开发，都离不开软件的编程，现如今语言编程繁多，在硬件网络的构造时应该选择相适合的软件编程开发语言进行设计，本章介绍了食用菌生长环境控制系统设计中有关软件程序设计的介绍，梳理食用菌生长环境控制系统工作的逻辑关系，以及对部分程序的流程设计进行简单的叙述说明。4.1系统主程序设计首先，进行初始化LCD1602液晶显示屏内部程序，随后后传感器开始检测环境内的温度、湿度，然后判别检测到的温室的大棚中的温湿度值是否在预设值的范围之内。若检测到的实时数据超出范围，则触发蜂鸣器鸣叫，同时对应的指示灯被点亮，启动外部温湿度控制模块进行调节温湿度，直至恢复正常。反之，系统不进行处理，在延迟一段时间后，检测模块再次检测环境中的数据。本设计系统的主程序流程如图4.1所示：图4.1主程序流程图4.2LCD1602液晶显示屏程序设计当开始运行系统时，首先，进行对LCD1602液晶显示屏内部程序的初始化，待测模块已经完成电流测试温度、湿度数据被传输到主控芯片，最后在液晶显示屏上进行实时显示。LCD1602液晶显示屏程序流程图如图4.2所示：图4.2LCD1602程序流程图4.3DHT11温湿度传感器程序设计温湿度检测模块使用编程的功能主要是主控制芯片控制温度和湿度传感器,以便传感器接收环境现状,并将其发送给主控制芯片,然后显示在液晶屏幕上,与开始时预设值进行比较，从而判断是否启动外部温湿度控制调节进行室内环境的温湿度的调节控制。DHT11温湿度检测模块程序流程图如图4.3所示：图4.3DHT11温湿度检测模块程序流程图5系统调试系统调试是整个设计的系统各个功能否实现的最为关键的步骤，整个系统的调试过程大致分为两个部分：硬件的调试和软件的调试；系统调试的目的是为了检验系统中采集到的环境温湿度的数据是否有误，以及当调节控制模块超过设定的范围时是否可以打开，从而达到本设计的目的。如果系统调试的结果不能满足设计所能达到的设计要求，则要正确分析发生的故障，找出哪一环节出了问题，解决所找到的问题，然后继续调试系统。如果调试系统达到了预期的目的，集成软、硬件整合成一个完善的温湿度检测控制系统，完成本实验的系统设计。5.1硬件调试电源接通之前检查电路的连接，上是否漏接或接反，避免系统因漏接不工作，接反烧坏器件现象，要求主控芯片能连续输出稳定的电信号。按键模块需要能够正确设置上限和下限。液晶显示模块还可以实时显示当前环境中的温度和湿度。传感器应能在接通电源时有信号输出，控制模块还需要在设定的上下限内准确调整环境参数。电源接通后，仔细观察各个模块，若发现出现明显错误，应迅速切断电源，仔细查找问题原因的所在立即排除故障，后再次进行各个元器件的检查，重新进行系统的测试。本次设计的实物图如图5.1所示：图5.1本设计系统实物图5.2温湿度控制调试接通电源后，传感器进行采集室内环境中的温湿度数据，液晶显示屏实时进行显示检测到的环境中的温湿度值，如图5.1中，可以看出此时的室内温度为25摄氏度，湿度为68%RH，经过严格的对比检测，系统所检测的数值与当前环境的数据基本一致，且，操作按键模块进行数据加减，能够触发系统报警模块，启动外部调节模块调节温湿度直至恢复正常值范围；因此，本次设计的食用菌生长环境控制系系统在温湿度的测量上能够实现预定的目标。总结温湿度检测测量是现代化农业智能化自动控制中最基本的要求之一。因此，在生产过程中往往需要对温度和湿度进行实时的检测与控制。食用菌生长环境控制系统选择使用STC89C52单片机、DHT11温湿度传感器、LCD1602液晶显示屏等元器件进行合理的设计，元器件价格便宜合适，易于采购，非常适合于量产。系统的强大功能可通过STC89C52单片机以及外接外围模块进行实现，通过按键输入设定范围，触发报警，进行调节使环境恢复到设定范围，软硬件有机的结合能够实现预期的目的从而为农业的自动化发展的借鉴意义；温室大棚食用菌生长环境控制系统能够模拟食用菌生长所需的温湿度环境，实现长期、实时、稳定、智能化自动监控。温湿度测量与控制的应用领域较广泛，该设计对研究温湿度检测系统具有更为深远的意义。大学生的自主创新与思考动手能力可以在实践中反映出来。通过查阅资料和对相关资料收集，培养自己以提高自学能力和动手能力。由最初的被动式填鸭式的接受知识到主动寻找寻求未知的答案，这可以说是在个人学习的方法上取得的重大突破。在过去的学习模式中，我们能够牢牢记住很多书本上的死知识，但是通过此次的毕业设计，我们学会了如何更好的去学以致用，抓好重点，克服困难，学以致用。通过本次设计的检验，不难发现很多地方都存在着不可避免的缺陷，但在未来的工作中，我会严格要求自己努力做到尽善尽美。回顾本次设计，还可以的扩展设计系统的功能：增设采集点；通过串口将可选采集的数据传输到上位机，记录实时温湿度的数据。参考文献[1]肖云方．温室大棚温湿度智能监控系统实现[J]．信息技术与信息化，2018(12)：80-83．[2]张俪亭，杨习伟．基于单片机的蔬菜大棚温湿度自动控制系统设计[J]．无线互联科技，2018，15(24)：41-42．[3]马福东，章牧．基于模块化智能温室系统的设计[J]．贵州农业科学，2018，46(05)：147-150．[4]原大明．基于单片机的温室大棚温湿度控制系统设计[J]．农业工程，2018，8(01)：32-34．[5]刘向举，姚沈结．温室温湿度智能测控系统研究[J]．齐齐哈尔大学学报(自然科学版)，2018，34(01)：20-24．[6]季媛媛．基于嵌入式技术的智能大棚监控系统设计与实现[D]．武汉工程大学，2017．[7]YongJin,YuqiuLuo,PanGeng,YangZhang,ShiyinQiu.RiskAnalysisandEarlyWarningSystemofUndergroundComprehensivePipeGallery[J].InternationalCoreJournalofEngineering,2020,