單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控設計研究

黃承江

[摘 要] 通過對單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控設計的深入研究，分析了監(jiān)控系統(tǒng)中軟件以及硬件的設計，并對將單片機AT89852作為該監(jiān)控系統(tǒng)的核心，通過軟件delphi完成系統(tǒng)的仿真等內(nèi)容做了詳細的闡述。從結(jié)果來看，該遠程監(jiān)控系統(tǒng)不僅操作方便簡單、性價比高，且人機界面好，具有較高的自動化程度，因而具有非常廣闊的應用前景以及推廣價值。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機；大棚溫濕度；遠程監(jiān)控；設計研究

[中圖分類號] TP277，TP368.1 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）28-0109-01

一、遠程監(jiān)控的模塊組成分析

在單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控的設計中，主要采用的是DS18B20來采集溫度，并采用HM1500LF來采集濕度。因而整個遠程監(jiān)控的主體則由DS18B20與HM1500LF這兩個設備構(gòu)成。通過相關(guān)的檢測系統(tǒng)對這兩個設備采集到的數(shù)據(jù)進行分析和處理，即在上位機中輸入采集到的各種數(shù)據(jù)，這樣就能達到遠程監(jiān)控大棚內(nèi)溫濕度情況的目的。在對環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測的過程中，如果其與設定的闕值存在較大的差異，則該遠程監(jiān)控系統(tǒng)就會啟動執(zhí)行機構(gòu)，并對大棚內(nèi)的溫濕度進行調(diào)正，直到與設定闕值相符為止。在該系統(tǒng)中，上位機又稱之為PC機，它主要是利用delphi軟件來編寫相應的管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，且能夠直接設置上下限溫度數(shù)值，以及讀取PC機中的數(shù)據(jù)。同時，其還能對PC機內(nèi)部的相應設備進行操作和控制，并達到調(diào)節(jié)大棚溫濕度的目的。

二、遠程監(jiān)控中的數(shù)據(jù)采集模塊分析

（一）DS18B20

單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控設計中，這種溫度傳感器傳輸數(shù)據(jù)的方式主要是單總線的形式，即能夠在同一條線上進行數(shù)據(jù)的輸出和輸入，結(jié)合這種思路，針對時序而言，該傳感器必須達到較高的相關(guān)要求。而在大棚溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，其能夠利用較為精準的延時來保證整個時序的有效性。并且還能夠利用_nop_（ ）這一指令，來實現(xiàn)短時間內(nèi)的延時。在該監(jiān)控系統(tǒng)中，通過對DS18B20這一傳感器進行分析，其時序延時的規(guī)格讀寫主要包括15微秒、45微秒、90微秒、270微秒以及540微秒等，因此通過傳感器所具備的較為精準的延時，就能對溫度傳感器的數(shù)據(jù)進行實時的讀寫以及初始化。

（二）HM1500LF

在單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控設計的過程中，HM1500LF這種濕度傳感器，在實際應用的過程中，能夠?qū)ο鄬穸扰c用電容量之間的函數(shù)關(guān)系進行充分的利用，并且還能對濕敏電容進行合理的選用。在整個HM1500LF傳感器中，為了確保模擬電路能夠?qū)ぷ鳡顟B(tài)進行永久保持，在現(xiàn)場測量的過程中，就需要將測量濕度的電路信號，適當?shù)剞D(zhuǎn)變成能夠進行傳輸以及存儲的數(shù)字信號。且將HM1500LF與DS2450有效結(jié)合起來，就能構(gòu)成一個數(shù)字濕度傳感器，從而使其能夠最大限度地發(fā)揮出作用。

三、單片機遠程監(jiān)控的軟件分析

（一）系統(tǒng)主程序

在單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，其主要的程序就是監(jiān)控系統(tǒng)。在運行該系統(tǒng)的程序之后，先要將初始化的相關(guān)工作做好，并且要將各項參數(shù)值調(diào)整到初始狀態(tài)。在初始化設置實施之后，該系統(tǒng)就會進入直接測量溫度的環(huán)節(jié)，這時當前的大棚溫濕度就能被系統(tǒng)實時測量出來，然后在LCD將測量的結(jié)果顯示出來。

（二）溫度傳感器子程序

為了對溫度傳感器這一子程序進行更好的調(diào)用，就必須完成溫度傳感功能指令、ROM操作指令以及初始化這三個步驟。因此在操作的過程中，必須對這三個步驟按照順序，進行嚴格的執(zhí)行，這樣才能確保溫度傳感器能夠返回到初始值狀態(tài)。

（三）液晶顯示子程序

在應用液晶顯示器的過程中，復位是非常關(guān)鍵的步驟。通常情況下，復位指的對初始化的程序指令以及內(nèi)部的RESET電路進行復位。因此，在設計單片機遠程監(jiān)控系統(tǒng)軟件的過程中，必須對這一子程序予以重視。

（四）串口通信子程序

單片機在通用微信或者實施通信的過程中，首先需要設置一定的串行口波特率。通常將單片機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的波特率設置為9600 b/s，不用校驗奇偶，且停止位為1位。在串口通信程序中，利用相應的查詢或者中斷的方式，在對子程序發(fā)送一定的查詢以及中斷占用資源的過程中，單片機就必須通過中斷的方式，實現(xiàn)子程序的接受和查詢。另外，通過對PC機的軟件進行分析和評價，可以看出起控制界面非常友好，因而非常適合用戶進行直接操作。

綜上所述，通過對單片機下的大棚溫濕度遠程監(jiān)控設計的研究和分析，可以看出，實現(xiàn)遠程化的監(jiān)控大棚溫濕度，就能及時地對大棚的溫濕度進行合理的調(diào)節(jié)，并且還能有效地提升該監(jiān)控系統(tǒng)的各種性能。

參考文獻：

[1]吳曉艷.基于單片機的大棚溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 自動化與儀器儀表，2015（7）：14-15.

[2]朱高中.基于單片機的糧倉溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2013（3）：677-681.

[3]閆向龍.基于C8051單片機的溫濕度網(wǎng)絡遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].陜西師范大學，2013.

[4]張子木.基于單片機的大棚溫濕度遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設計[D].新疆大學，2014.