强烈推荐基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计毕业论文设计.docx

强烈推荐基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计毕业论文设计.docx

《强烈推荐基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计毕业论文设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《强烈推荐基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计毕业论文设计.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于单片机的二氧化碳红外检测仪设计

摘要

随着社会经济的发展，人们生活水平普遍提高，瓜果、蔬菜及花卉的社会需求数量和品质要求也不断提高，特别是大中城市需要周年供应新鲜蔬菜，因此农业温室得到迅速发展。

二氧化碳气体对农作物的生长起着非常重要的作用。

近些年来，我国北方农村形成了以日光温室为主导的农业产业化，因此，为二氧化碳的增施创造了有利的条件。

由于不同作物所需的二氧化碳浓度不同，在二氧化碳的增施中又难于控制对其量的排放，所以研制二氧化碳浓度检测器并用于日光温室的农业生产，对提高农业科技含量，促进农业增收，农民增收具有深远的意义。

本论文主要针对温室内二氧化碳浓度、温度以及湿度，设计了日光温室检测系统。

综合考虑系统的精度、稳定性以及经济性要求这三个方面之后，确定以AT89S52单片机为控制核心，选用性价比比较高的传感器，来实现对二氧化碳浓度、温湿度的准确检测。

针对不同的参数，可以通过键盘人为设定作物所期望的上、下限值。

当单片机检测到二氧化碳浓度、温湿度有任何一个参数越限时，则启动声光报警，这时检测人员通过主机打开相应的执行机构进行补偿。

检测器可以通过RS-232实现和温室主机的串行通讯。

本系统具有易于操作、运行可靠、便于扩充等特点。

该系统考虑到温室环境的复杂性增加传感器实现多点多目标因子的检测。

系统体积小，操作非常简单，灵活性强，针对不同环境、不同作物的不同要求，可以随时随地修改极限报警值，人机界面友好。

该系统具有功能强成本低的特点，

适合在各种温室或塑料大棚进行环境因子检测。

关键词：

日光温室，二氧化碳浓度，温湿度，单片机，测控

DesignofcarbondioxideinfrareddetectorbasedonMCU

Abstract

Asourcountryrealizesthecomparativelywell-offlevelbasically,people'slivingstandardsgenerallyimprove,especiallytheLargeandmediumcitiesneedtosupplythefreshvegetablesinanniversary,ThisneedstodevelopproductionofthegreenhouseCarbondioxideoncropgrowthandplaysaveryimportantrole.Inrecentyears,theruralnorthChina ofagriculture,therefore,appliedfortheincreaseofcarbondioxidecreatedfavorableconditions.Becausedifferentcropsneeddifferentcarbondioxideconcentrations,thegrowthincarbondioxideitdifficulttocontrolitsfacilitiesintheamountofemissions,socarbondioxidedetectordeveloped and used in greenhouse agriculture production, raiseagriculturalscienceandtechnologytopromoteagriculturalincomeandfarmersincreaseoffar-reachingsignificance.

Thisthesispresentsthemeasuringandcontrollingsystemabouttemperature, dioxide'sdensityinthegreenhouse,composedof AT89S52asthecorecontrolapparatus,andchoosethesensorswith betweenperformanceandcost.itachievedaccuratemeasurementandaccuracycontrol. When the parameter dioxide's density, the single-chipmicrocomputersactivatetheaudibleandvisual alarm.Atthesametime,thesingle-chipmicrocomputerscontrolthesolidstaterelaytoactuatemechanismforcompensation.Fordifferentparameters,wecanusekeyboardtosettheanticipantrangeofthecrop.Thesecondarycomputercommunicatewiththe.Thesystem takingintoaccounttheincreasedcomplexity of the greenhouse environment to achieve multi-pointmulti-sensortargetofcytokines.Systemissmall,theoperationisverysimpleandflexiblefordifferentenvironments,differentrequirementsofdifferentcropscanbemodifiedatanytimelimitalarmvalue,friendlyinterface.Thesystem andlowcost,suitableforgreenhouseorplastictunneltestingofenvironmentalfactors.

Key wards:

greenhouse; temperature; dioxide; single-chip

microcomputer

目录

1绪论............................................................... 1

1.1研究目的和意义 1

1.2国内外发展状况 1

1.2.1国外发展现状 1

1.2.2国内发展现状 2

1.3课题的主要内容及研究意义 3

2系统总体方案的设计 4

2.1总体方案设计 4

2.2详细设计......................................................... 5

3硬件设计........................................................... 6

3.1微控制器概述和选用 6

3.1.1AT89S52单片机的特点 6

3.1.2AT89S52单片机的主要特性 7

3.2二氧化碳数据的采集与处理 7

3.2.1二氧化碳传感器的选择 7

3.2.2红外二氧化碳传感器的工作原理 8

3.3AD转换器及其接口电路 9

3.3.1ADC0832的主要特点及管脚 10

3.3.2ADC0832与单片机的接口电路：

12

3.4串行通信接口设计 15

3.4.1RS232简介 15

3.4.2芯片接口电路 16

3.5报警电路........................................................ 17

3.5.1蜂鸣器简介 17

3.5.2报警电路...................................................... 18

4系统的软件结构和程序框图 19

4.1主程序模块...................................................... 19

4.2系统各程序模块 21

4.2.1数据采集子程序模块 21

4.2.2显示子程序模块 22

5.电路设计......................................................... 23

5.1电源供电部分 23

5.2电流采样处理部分 23

5.3单片机控制部分 24

5.4数码管显示部分 25

5.5单片机晶振部分 25

5.6复位部分........................................................ 26

6仿真结果.......................................................... 27

总结................................................................. 28

附录................................................................. 29

附录A程序清单 29

附录B设计PCB图 41

参考文献............................................................. 42

致谢................................................................. 45

1绪论

1.1研究目的和意义

目前，随着日光温室的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对温室的自动化程度要求也越来越高。

中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是日光温室已经成为高效农业的一个重要组成部分。

现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。

例如：

二氧化碳浓度、空气的温度、湿度等。

在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。

以日光温室为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。

温室内的二氧化碳浓度参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。

国外的温室设施已经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。

而当今大多数对温室二氧化碳浓度的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而