本系统的原理构成框图如图2.1所示，主要包括以下几个组成部分：参数采集模块、A/D转换电路、单片机CPU数据处理、控制执行电路和串口通信模块等.
本文的重点是ADC0809的三路模拟电压采集以及单片机键盘显示最小系统。在实际的实现过程中，遵循从易到难，从硬件到软件的过程。首先理解设计任务以及系统要求实现的功能，有针对性地查阅相关的资料，熟悉所需芯片以及元器件的工作原理，再着手设计硬件电路并根据硬件电路的设计特点，有步骤地对硬件电路进行分模块调试。经过不断的学习和研究，结合具体调试实践，系统设计的功能基本达到预计的要求。
（1）本系统硬件设计采用89C51单片机对农业大棚内环境温湿度以及二氧化碳浓度进行数据采集、处理和控制，使装置具有先进型和可靠性，并具有成本低及操作简单等优点，有着优越的性能价格比利于面向广大农民推广。
（2）本软件编写采用单片机C语言实现，程序简单、易读、条理清晰、容易调整改进。具备完善的参数修改功能，增强了温湿度、二氧化碳浓度控制装置的通用性，可以满足不同区域及不同作物对环境温室度、二氧化碳浓度的要求；此外，装置采用模块化设计，可以根据实际需要，增加或减少相关设备。
（3）上下位机通信程序确保上位机可接收输送到串行口COM1或COM2的任意数据，因此下位机的更改不影响上位机的运行，对下位机进行一定的扩展后，可用于储藏保鲜、组织培养及累死的农业大棚参数测量与控制中。
（4） 系统采用了软件和硬件结合的抗干扰措施，使系统能准确可靠的运行；
（5） 系统具有易维护性，即根据用户新的要求，可以方便地对软件系统进行尽量少的修改，使系统功能得到一定程度的提高。
（6） 对软件和硬件做一些改动，如软件内部的参数表和扩充采集电路，可实现更多参数的采集。改变软件通信程序如采用模糊算法和神经网络PID算法等，可实现智能化的实时采集、通信和控制。
由于本人水平、实验条件、时间及经费等因素的限制，本系统尚存在以下一些问题：
(1) 精度有待于进一步提高。特别是湿度测量的精确度因受选用元件及试验条件所限，还不能满足对农业大棚温度湿度要求较高的作物的要求，有待于进一步的完善。
(2) 由于农业大棚控制的相应设施还不具全，没有二氧化碳浓度传感器，无法测量二氧化碳浓度。
总之，通过调试运行可证明，该系统采用体积小、价格低、接口能力强、抗干扰性好的单片机对农业大棚的这些参数进行控制,不仅具有控制方便、简单、灵活性大、操作简便等优点,而且可以大幅度提高被控参数的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
随着自动检测技术、计算机技术、智能控制理论、模糊控制理论和神经网络控制技术的发展，可以在本系统原有的设计理论基础上，对其功能进行不断的扩展和完善，最终实现农业大棚参数测量与控制的系统化和智能化，推进现代化设施农业的发展。
 
目录
摘要
Abstract
1  绪论1
1.1 农业大棚多参数测量与控制系统的国内外研究现状1
1.2  本文的主要研究任务1
2  系统的总体方案设计2
2.1 总体设计思路2
2.2 总体设计框图2
3  系统硬件设计3
3.1 A/D转换电路的设计与实现3
3.1.1A/D转换器的选3
3.1.2AD转换电路的具体设计6
3.2 键盘、数码显示电路的设计与实现8
3.2.1行列式键盘电路设计8
3.2.2数码管的电路设计9
3.2.3键盘与数码管的功能设计10
3.3 继电器控制模块的设计10
3.4 传感器输出模块11
3.4.1HM2温湿传感器12
3.4.2二氧化碳传感器放大电路的设计16
3.5 通信模块的设计17
3.6 系统整体硬件电路设计(见附录原理图)18
3.6.1AT89C51的简要介绍18
3.6.2整体硬件电路设计的现现20
4  系统的软件设计与实现20
4.1 单片机系统的软件设计20
4.2 通信软件的设计22
4.2.1下位机通信软件的设计22
4.2.1上位机通信软件的设计24
5  系统的可靠性设计27
5.1 系统抗干扰性设计27
5.1.1硬件抗干扰措施27
5.1.2软件抗干扰措施27
5.2 提高元器件的可靠性28
5.3 容错技术28
6  系统调试28
6.1 系统硬件调试28
6.1.1最小系统板调试28
6.1.2A/D转换电路调试29
6.1.3通信模块电路调试29
6.1.4继电器驱动电路调试29
6.2 软件29
6.2.1单片机系统软件调试29
6.2.2下位机通信软件调试30
6.2.3上位机通信软件调试30
6.2.4联机调试30
6.3 调试过程中发现的问题及解决方法31
6.4 调试记录和结果31
6.4.1调试记录31
6.4.2调试结果分析33
7  结论34
谢辞35
参考文献36
附录37
 

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