溫室大棚監測系統設計研討

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溫室大棚監測系統設計研討:基于ZigBee的溫室大棚溫度監測系統

摘要 本文針對傳統有線溫度檢測系統存在布線復雜、維護困難、成本高等問題。從低功耗、小體積、使用簡單等方面考慮連接進行數據傳輸，提出了基于射頻CC2430(ZigBee)和數字溫度傳感器DS1820設計無線溫度檢測系統的實施方案。

關鍵詞 無線通信；ZigBee協調器；CC2430； DS1820；溫度檢測

0 引言

隨著溫室大棚種植技術的不斷發展應用，現代農業種植，大棚溫室種植已成為重要手段。而溫室大棚中所種植的農作物對溫度的要求極高。大棚溫度控制不好，會影響到各種農作物的生長，從而導致大棚的效益下降。由此，便需對大棚溫度實時的、精確的監測。但是目前，國內的很多溫室大棚溫度監測仍然采用的是以單片機控制為核心的傳統有線監測系統。這種監測系統通過采用復雜的電纜將其各部件連接并進行數據傳輸，系統具有布線復雜、局限性強以及設備維護困難等問題。

針對這些問題，提出了一種基于無線射頻CC2430（ZigBee）技術和數字溫度傳感器的無線溫度檢測裝置。設備主要由一個無線節點（接點根據需要可擴展到56個）和一個協調器組成。系統通過協調器與無線節點進行無線通信，將無線節點所采集到的溫度數據信息由串口將數據顯示出來，從而達到對溫度檢測的目的。

1 ZigBee9技術簡介

ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術或無線網絡技術，是一組基于IEEE批準的802.15.4無線標準研制開發的有關組網、安全和應用軟件方面的技術，主要適合于承載數據流量較小的業務，可嵌入各種設備中。網絡功能是ZigBee最重要的特點，也是與其他無線局域網(WPAN)標準不同的地方。在網絡層方面，其主要工作在于負責網絡機制的建立與管理，并具有自我組態與自我修復功能。

傳統農業主要使用孤立的、沒有通信能力的機械裝置，主要依靠人力監測作物的生長狀況。采用了由成千上萬個傳感器構成的比較復雜的ZigBee網絡后，農業將可以逐漸地轉向以信息和軟件為中心的生產模式，使用更多的自動化、網絡化、智能化和遠程控制的裝置來耕種。ZigBee技術已廣泛應用于現代精確農業。

2 系統的硬件結構組成

整個無線測溫裝置硬件由無線節點和協調器兩大部分組成。通常，一套裝置只有一個協調器，其主要包括微控制器及射頻收發單元、無線節點、電源模塊及接口單元。

系統硬件在選用上，主要從溫度監測的精確度、溫度檢測的范圍以及所選元器件使用的便利性和經濟型方面考慮。我們主要采用的是DS1820的無線溫度傳感器和無線射頻CC2430。

DS1820的無線溫度傳感器內部結構主要由溫度傳感器、A/D轉換器、信號處理器、存儲器及接口電路五部分組成。其主要特點是溫度測量精確，對溫度的分辨率為0.5℃；測量范圍廣，測量范圍可從-55℃到+125℃；單總線接口，只需一個接口即可完成溫度轉換的讀寫操作，可簡化線路，節省I/O資源，提高經濟性。系統可將檢測到的溫度信息數字化，采用9位數字方式直接讀取溫度，其典型轉換時間僅為1s。

無線射頻CC2430芯片的是完全符合ZigBee技術的2.4GHz射頻系統單芯片，適用于各種無線網絡節點。其主要特點是體積小、高性能、低功耗，具有優良的無線接收靈敏度和強大的抗干擾性。

接口單元我們采用的是目前PC與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口RS-232接口。RS-232接口采用的是串行通訊方式，具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。

3 工作原理

系統的工作主要由3部分實現：信息采集終端、信息收集終端、信息顯示終端。

溫度數據由DS1820采集之后傳給節點，之后經兩塊ZigBee模塊的無線通信把溫度值傳給協調器，最后通過串口把溫度值顯示出來。在進行多點通信時，裝置中每個協調器可連接多達255個節點。不僅可以極大的解決傳統有線設備的布線問題，還可節約大量導線，提高設備經濟性。

1）信息采集終端：主要指是無線節點。從經濟性及便利性方面考慮主要采用的是由數字DS1820、無線射頻CC2430、電源等組成的無線節點。無線節點主要分布溫室大棚中需要進行溫度檢測的各個地點，節點之間通過射頻進行無線通信。工作中，終端在無線節點的增加或者刪除時，可快速的對網絡拓撲結構進行調整，實現網絡的自我修復從而保證系統工作的穩定性。溫度傳感器在與協調器綁定進行溫度檢測后，檢測到得溫度通過無線通信發送到協調器；

2）信息收集終端：主要是指協調器。協調器主要安放在溫度檢測控制室，其作用主要是完成整個系統網絡的建立與維護，與無線節點間實現綁定的建立，接收由無線節點通過ZigBee無線網絡發送過來的溫度數據，并實現數據的存儲及匯總。之后，通過RS-232串口將采集到得溫度數據信息傳送到上機位，以便對數據進一步處理；

3）信息顯示終端：主要是指上機位。通常與信息采集終端同樣安放在溫度檢測控制室。其主要作用是將由信息采集終端傳送過來的溫度檢測數據儲存并做進一步的處理后顯示。其中溫度值的顯示是以16進制形式顯示的，再做進一步處理是可以對其十進制化。實驗時，裝置在室溫情況下測量得到的數據溫度值為16+11=27攝氏度，較為準確。

4 結論

基于ZigBee的溫度檢測系統實現的是溫度的無線檢測，設備可靠性高和功耗小，成功解決了傳統有線溫度檢測系統布線等復雜的問題，適合工業級要求，有較高的實用價值。

溫室大棚監測系統設計研討:基于物聯網技術的溫室大棚監測系統的設計與應用

摘要：我國是農業大國，傳統的農業生產模式已經不能滿足現代化生產的需要。隨著物聯網技術的不斷發展，基于物聯網技術的溫室大棚監測系統既可以節省人力、物力、財力，又可以高效高質量地促進生產。因此，基于物聯網技術的溫室大棚監測系統的開發變得越來越有意義。本文介紹的溫室大棚監測系統采用Zigbee無線傳輸網絡，將溫濕度、氣體等傳感器采集的實時信息傳送到上位機和手機APP上，這樣溫濕度、氣體等信息就可方便快捷地同時顯示到電腦和手機上。

關鍵詞：溫室大棚；物聯網；監測；傳感器

隨著科技的發展，人們對生活工具的要求也越來越高，希望各類生活工具都變得更加快捷。我國是農業大國，傳統的農業生產模式不僅需要大量的人力去觀察農作物的生長，而且影響農作物生長的各環節，也需要農民靠自己的經驗去感知，這非常不利于我國農業的快速發展[1]。隨著物聯網技術的發展，基于物聯網技術的溫室大棚監測系統可以很好地解決傳統生產模式的弊端[2]。本文所介紹的溫室大棚監測系統采用物聯網技術，利用CC2530單片機對傳感器采集到的各類信息進行處理，通過Zigbee無線通信技術形成一個可監測溫室大棚的溫度、濕度、氣體等參數的星型的無線傳感網絡。

1 系統設計

基于物聯網技術的溫室大棚監測系統是由一個協調器（ZigBee中心節點）和4個終端節點（ZigBee終端節點）構成。協調器的作用是將連接終端節點的溫度傳感器、濕度傳感器等采集到的信息，傳輸給上位機和手機APP[3]。本系統的上位機和手機APP都可以隨時查看溫室大棚的實時信息，并遠程控制溫室大棚。具體工作原理是監測系統電源開關打開后，傳感器先采集溫室大棚的溫度、濕度等信息給Zigbee終端，Zigbee終端通過無線網將信息傳送給Zigbee協調器，進而再傳送給上位機和手機APP[4]。根據環境要求的不同，通過鍵盤設定各類溫室大棚監測信息的最高值，上位機和手機APP通過與輸入設定值進行比較，控制協調器驅動蜂鳴器報警。

2系統構成

本系統主要由CC2530單片機構成主控部分，進行信息處理、外部指令接受、控制信號形成和信息記錄等功能。本系統中土壤濕度傳感器類型為DHT11，空氣溫濕度傳感器類型為DS18B20，二氧化碳傳感器類型為M-Q2。Zigbee終端節點會不時讀取各個傳感器采集的信息（模擬信號），并將各類模擬信號轉換成數字信號反饋給Zigbee協調器。Zigbee協調器和上位機通過串口RS232進行通信，上位機和手機通過路由器wife通信，只要上位機和手機在同一個局域網內，當上位機打開管理系統、串口和網絡服務，手機上的APP就可以連接上Zigbee終端，這樣傳感器采集的各類信息就可以同時在手機和上位機上顯示[5]。

3系統測試

3.1 上位機信息采集測試

溫室大棚各類信息通過Zigbee終端節點到達Zigbee協調器后，經過串口RS232把各類信息的數字信號傳輸到上位機中，在上位機中進行顯示、保存和處理，然后上位機再將處理后的數據傳輸給手機用戶APP軟件上。其中，上位機中一個終端的顯示信息，如圖1所示。

3.2手機APP軟件信息采集測試

手機APP通過藍牙方式接受上位機的數據，最終各類信息也可以在用戶APP軟件上同時顯示，顯示信息如圖2所示。

4結語

隨著物聯網技術的快速發展，使得基于Zigbee的溫室大棚監測系統的設計與研究非常具有實用價值和研究價值，基于Zigbee的溫室大棚監測系統一方面節省了人力物力財力，另一方面可提高農業溫室大棚的收益和效率，加快現代農業的發展，提高人們的生活質量。

溫室大棚監測系統設計研討:基于單片機的溫室大棚溫濕度集中監測系統設計

摘 要：目前的溫室大棚存在環境參數讀取的自動化程度較低且不準確，人力消耗大等問題。為解決上述問題本文提出了一種基于單片機的大棚溫濕度集中監測系統設計方法。該系統由單片機和多個AM2301傳感器構成下位機，在對環境中的溫濕度數據進行采集的同時，通過串口將數據傳輸至上位機的人機交互系統中進行集中監測。人機交互系統界面具有數據顯示的功能，可以精準地呈現出溫度、濕度變化曲線，便于人工監測。多次試驗表明，該系統具有節省人力、反應迅速、操作簡單、可擴展性好等特點。

關鍵詞：溫室大棚；單片機；人機交互系統；環境監測

我國具有上萬年的農業發展史，隨著科學技術的逐步發展，農業生產中溫室大棚的應用越來越廣泛，為人們創造了許多經濟效益。而在溫室大棚的管理中最重要的就是對環境參數的控制。所以溫室大棚的溫濕度控制的改進迫在眉睫。目前，我國的溫室大棚在應用上仍存在以下問題：大棚中采用人工來控制大棚的溫度，費時費力，而且精確度極低，不能使作物處于最合適的環境，為了解決上述問題，本文提出了一種基于單片機的大棚溫濕度集中監測系統。系統能通過下位機單元對溫度、濕度等數據實時采集并將數據傳輸至上位機進行實時顯示。上位機在VC環境下搭建交互界面，可實現對多個溫室大棚內的數據進行同時顯示的功能。

1.系統總體設計

系統由多個下位機數據采集單元，數據傳輸單元和上位機系統三大部分組成。系統拓撲結構如圖1所示。

溫度、濕度是影響農作物生長的主要環境指標，系統采用了多個傳感器完成了數據的采集。每一個溫室大棚內的數據采集單元對環境參數采集后，對數據進行處理。通過串口將數據傳輸至系統上位機。上位機中的交互軟件在接收到數據后予以顯示。另外，在設計的過程中考慮到農業生產的特點，系統的各個部分都進行了模塊化設計，便于針對不同作物的需要對不同環境因素進行監控，同時也增加了系統的可擴展性以及通用性。

2.系統硬件結構

由于STC89S52單片機具有體積小，造價低，接口資源豐富等優點，所以選其作為下位機中央處理芯片。針對溫室大棚中，環境復雜的特點，上下位機之間的通信采用串口通信，穩定可靠。選擇AM2301溫濕度傳感器作為溫濕度的檢測原件，它具有測量范圍廣、分辨率高、精度高、采用單線制進行數據發送等特點，更便于系統集成。

串口通信是系統中的重要技術。串口按位（bit）收發數據。雖然相對于并行通信其速率較慢，但是它可以同時用兩根線就可以完成數據的收發。可以以這種簡單的方式完成遠距離通信。通信需要3根線來完成，分別是接受、地線、和發送。其他線用于握手，但并不是必須的。串口通信主要的通信參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗位。兩個進行通信的端口，上述⑹必須完全匹配。

3.上位機交互系統

程序軟件是基于Microsoft Visual C++ 6.0編寫的MFC程序，主要用于濕度、溫度數據的接收與顯示。采用串口通信，將濕度、溫度分為濕度整數部分，濕度小數部分，溫度整數部分，溫度小數部分，以及校驗位共5byte的數據接收過來進行結算。采用MFC進行程序界面的編寫與顯示。使用picture控件實現了示波器對濕度與溫度的示波器動態顯示，按照時間的變化動態顯示溫度與濕度的當前數值。示波器的繪制先建立一個picture控件，定義一個定時器，對對話框類編寫一個對于定時器消息處理函數，每次定時器定時時間到，進入中斷函數中，會在picture控件中重新繪制示波器圖片，使人看起來就是動態顯示濕度與溫度。使用picture控件實現了數碼管顯示，數碼管對濕度與溫度的示波器動態顯示，按照時間的變化動態顯示溫度與濕度的當前數值。

數碼管的繪制先建立一個picture控件，在資源bitmap中插入需要的0～9已經編輯好的數字以及小數點、負號等特殊符號的位圖資源。定義一個定時器，對對話框類編寫一個對于定時器消息處理函數，每次定時器定時時間到，進入中斷函數中，會在picture控件中重新繪制數碼管圖片，使人看起來就是動態顯示濕度與溫度的準確數值。程序運行之后，點擊連接按鈕，程序就會顯示傳感器測量到的濕度與溫度。用戶界面如圖2所示。

4.實驗結果與分析

在室內模擬溫室進行實驗，使用一個數據采集單元對室內的溫度、濕度進行檢測。同時利用吹風機來模擬溫度變化，利用噴壺來改變傳感器附近的濕度。采用串口與上位機進行通信，將收集到的數據傳至上位機人機交互界面顯示如圖2所示。圖中結果表明，該溫濕度監測系統能夠較為靈敏的對環境溫濕度進行檢測和顯示。

結論

本系統由多個單片機和外圍傳感器構成下位機系統，實現了對溫濕度等環境參數的采集。同時通過上位機的人機交互系統界面對溫室大棚中溫度、濕度進行實時顯示和監控。系統實現了對多個溫室大棚同時進行監控、顯示的功能。經大量試驗表明：本系統能夠準確、實時的顯示環境溫濕度。具有操作簡單、反應靈敏、自動化程度高、可擴展性好和便于集中監控等特點，基本可以滿足現代農業對大棚監控系統的要求。

溫室大棚監測系統設計研討:基于單片機的溫室大棚環境參數監測系統設計

【摘 要】隨著生活水平的提高，人們希望一年四季都能吃到新鮮的蔬菜，因此對影響農作物生長的溫度、濕度和光照度等環境參數進行合理有效的監測和控制，成為溫室大棚進一步提高的重要方面。以AT89C51單片機為核心，結合溫濕度傳感器、光照度傳感器設計和實現了這種環境參數監測系統，系統包括數據采集模塊、控制模塊、鍵盤電路、液晶顯示和報警系統。本系統用于對溫室大棚的環境參數監測，具有對溫室大棚內的溫度、濕度和光照度等環境參數進行實時檢測并顯示等功能。具有重要的應用價值。

【關鍵詞】溫濕度傳感器；光照度傳感器；AT89C51單片機；環境參數監測

0 引言

我國是農業大國，農業生產在國民生產中占據了重要的地位，隨著科技水平的提高、人們對生產生活物資需求的增加，溫室大棚的發展速度很快，大力發展溫室大棚成了近幾年的重點[1]。由于我國地理環境復雜氣候多變等多方面的原因，根據國外技術設計的溫室大棚系統不太符合我國實際，盡管國內已經產生了溫室大棚環境參數監測系統的研究成果，但是在穩定性、可靠性和可操作性方面依然不太理想，難以應用推廣。為改變傳統的人工經驗評判的誤差大、反應周期長的問題，開發一種穩定性好、可靠性高、成本低、適應性強、易于推廣的溫室大棚環境參數監測系統，以滿足國內日益增長的溫室大棚生產的需要[2-3]。

為了提高人們的生活水平，對影響農作物生長的溫度、濕度和光照度等環境參數進行合理有效的監測和控制，成為溫室大棚進一步提高的重要方面。設計開發適合我國地理、氣候等方面特點的溫室大棚環境參數監測系統，對溫室大棚生產力的提高、管理水平的提高，具有深遠的意義。

1 系統工作原理

整個系統的工作過程是通過溫濕度傳感器、光照度傳感器采集信號，內部經信號放大器放大后，送到A/D轉換器，將模擬量轉化為數字量，傳送給單片機控制系統，最后經過LCD液晶顯示溫濕度和光照度。它包括了測量，顯示與控制三模塊，測量模塊是由溫濕度、光照度傳感器來完成的；顯示模塊是通過液晶顯示屏來顯示環境參數數據；控制模塊則是由單片機來控制驅動電路實現的，當溫濕、光照度超過可控范圍時單片機啟動報警系統。硬件結構如圖1所示。

2 硬件系統設計

2.1 單片機控制系統

采用AT89C51單片機作為控制器。在單片機系統設計中，時鐘電路和復位電路的設計是十分重要的一個環節，在時鐘電路中，C1、C2為負載電容。一般情況下，單片機的晶體振蕩為并聯諧振狀態，也可以理解為諧振電容器。根據晶體振蕩器廠家提供的晶振要求來對負載電容進行選值的，也就是說，晶體振蕩器的頻率就是在他提供的負載電容下測得的，如此既能最大限度的保證頻率值的誤差，又能保證溫漂等誤差。所以兩個電容的取值應是相同的，或者說相差不大，反之容易造成諧振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。振蕩頻率為12MHz，幅度為5V。輸出的信號與單片機的18，19腳相連。復位電路雖然簡單，但其作用十分重要。它通過一個按鍵和一個極性電容并聯，接下拉電阻后接在單片機的引腳RST。

2.2 數據采集單元

本設計采用數字溫濕度傳感器SHT11和光照度傳感器來采集信號。溫濕度傳感器有SHT10、SHT11、SHT15型號，但要考慮使用環境、穩定性、精度、價格等各方面問題，因此綜合考慮以上因素，選擇型號SHT11。該傳感器由一個溫度傳感元件和濕度傳感器組成，并連接一個高性能的8位單片機。因此，產品品質優良，響應速度快，抗干擾能力強，性價比很高。即使在惡劣的環境下應用，也可以很好地傳輸，因此成為各種應用的最佳選擇。SHT11的額定工作電壓在2.4-5.5V范圍區間內，而一般供電電壓設定是3.3V，在25℃時測溫精度為±0.4℃，測濕精度為±3.0%RH。SCK用于微處理器與SHT11之間的通訊同步，DATA用于讀取傳感器數據。

根據溫室大棚內農作物的要求，選擇光照度傳感器GY-30，無需任何外部零件，光源的依賴性不大，其輸出信號為標準的電壓及其電流信號，具有體積小、安裝方便、線性度好、抗干擾能力強和量程可調的特點，廣泛用于環境、養殖、溫室和建筑等的光照強度測量[4-5]。

2.3 鍵盤電路

在實際運用中，需要設置一個適合植物生長的溫濕度、光照度范圍。當一個單片機應用系統的運行需要人工干預時，鍵盤往往是一種最簡單的干預途徑，利用鍵盤，人們可以很方便的實現向系統輸入數據或讓系統去執行某一項命令。在此，系統設置了三個按鍵，通過這三個按鍵來設置溫濕度、光照度的上下限數值。CPU的操作很快，因此這種抖動就容易對按鍵的識別產生影響，為了防止因按鍵抖動而導致系統的誤操作，一般采取延時操作消除按鍵抖動。

2.4 輸出模塊

1）液晶顯示電路。采用LCD1602液晶顯示屏，顯示系統采集到的環境參數，當需要進行參數上下限調整時，顯示出參數的調整值。可以調節滑動變阻器來調節數據顯示的亮度。2）報警電路。該系統采用三個發光二極管燈作為光報警，當系統檢測到的數據符合給定的要求時，現場燈不顯示；當系統檢測到的數據不符合要求時，現場做出相應參數的報警。本設計采集監測三個數據，設置了3個報警，更加容易分辨是哪個參數需要調整。

3 軟件系統設計

主程序是系統的監控程序，在程序運行的過程中必須先經過初始化，包括鍵盤程序，中斷程序，以及各個控制端口的初始化工作。系統在初始化完成后就進入溫濕度和光照度測量程序，實時的測量當前的環境參數，并通過顯示電路在LCD上顯示數據。程序中以中斷的方式來重新設定參數的上下限。根據硬件設計完成對環境參數的控制。按下數值加鍵可以設定參數上限，按下數值減鍵可以設定參數下限。

4 結論

本環境參數監測系統設計，是采用數字式溫濕度傳感器、光照度傳感器采集信息，送到單片機進行控制溫濕度度和光照度的顯示。另外本系統還可以通過外接電路擴展實現報警功能，從而更好的實現溫濕度和光照度的實時控制。若AT89C51內存不足，由于引腳相同且功能沒有太大差別，可以改為AT89C52替換。在功能、性能、可操作性等方面都有較大的提升，具有更高的性價比。

溫室大棚監測系統設計研討:溫室大棚溫濕度環境監測系統的主控電路研究與設計

【摘 要】根據目前常見的溫室用溫濕度監測系統所存在的穩定性和可靠性等缺點，本文進行了研究，利用PIC16F877A單片機來對蔬菜大棚監測系統進行了研究，提高了監測系統的智能化和數字化程度。在研究的基礎上，對傳統的主控電路進行了創新設計，并提出了相應的對策和解決方案。

【關鍵詞】溫濕度；監測系統；主控電路；PIC

目前，大部分常用的溫濕度監測系統是以晶體管電路或51單片機為核心部件，再配以相應的傳感器和A/D轉換電路組成的溫度和濕度實時監測系統。這樣的系統，在實際工作中存在諸如在線調節不方便、數字化和智能化程度較低等缺點。

因此，本文研究了基于PIC16F877A單片機的蔬菜大棚溫濕度監測系統相關技術，對主控電路進行了改進，提出了相應的對策和解決方案。

1 設計思路

通常情況下，溫室內的溫度和濕度對作物的影響巨大。如若要使得這些植物在非本季節處于較佳的生長狀態，就必須嚴格控制溫室內的溫濕度。而不同類別的植物，所需溫濕度也不盡相同。嚴格監測和控制溫室內溫度和濕度環境參數，能夠有效保障植物時刻處于較佳的生長狀態，有利于提高生產質量和產量。

首先，本文分析了溫室溫濕度監測系統基本原理和性能要求，針對農業生產所使用的普通MCU與PIC系列PIC16F877A進行性能比較，對優化主控電路做出理論依據，并提出相應的優化方案和整改對策。然后，分析了目前農業生產所使用的模擬量傳感器和直插式數字傳感器進行性能差異，從非電和電兩個方面著手對影響溫濕度監測精度及可靠性的原因進行分析，并在優化的主控電路。最后，采用了以PIC16F877A對直插數字集成式溫濕度傳感器DHT11進行循環控制，達到對蔬菜大棚溫濕度實時監控的目的[1]。

2 硬件電路設計

本文選用DHT11作為溫濕度環境信號監測系統的主要傳感器件。DHT11數字溫濕度傳感器含有已校準數字信號輸出，包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連，具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。DHT11傳感器的校準系數以程序的形式存在OTP內存中，傳感器內部在檢測型號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，非常適合溫室內的溫度和濕度環境參數信號監測系統的技術特點[2]。

本設計利用DHT11直插式數字溫濕度傳感器對蔬菜大棚溫濕度進行實時監測，并把實測溫濕度值實時顯示在LCD1602上，可以通過鍵盤設定溫濕度極限值，如果實測溫濕度超過設定極限值，則進行LED或者蜂鳴器報警操作。

基于PIC16F877A單片機的蔬菜大棚溫濕度監測系統主控電路如圖1所示，監測過程大體如下：當產品上電時，PIC16F877A與DHT11傳感器通訊，當PIC做好數據接收準備時，DHT11通過單總線將數據發到至PIC，最后再由PIC將處理過的檢測數據發送至LCD1062進行顯示，從而達到蔬菜大棚溫濕度的實時檢測。在此基礎上，用戶可以通過按鍵輸入溫濕度極限值，對溫濕度報警值進行設定，之后以達到峰值超標自動報警的目的。

3 主函數初始化和外部中斷流程圖設計

我們對需要的特殊寄存器進行初始化后，使其進入while循環，等待外部中斷。

①初始化

初始化函數包括了系統初始化函數sys init（）；，LCD初始化函數lcd_init（）；等。系統初始化函數主要是對外部中斷的I/O口，和使能端進行設置[3]。LCD初始化函數lcd_init（）；主要是多LCD的I/O口進行方向設置，LCD指令輸入等操作。如圖2所示，對主函數進行初始化設計。

如圖3所示，本文對中斷入口和外部信號進行了設置，使得設計的主控電路能夠更好的響應其他優先級更高的事件，從而完成了外部中斷流程的設計。

從上述設計的主控電路來看，本文在對傳統主控程序進行分析后，才給出基于PIC16F877A的溫濕度監測系統主控程序的設計，并設計主要模塊的流程圖。不難看出，通過PIC單片機設計監測系統的主控電路，能夠使得整個監測系統的主要部分實現模塊化設計，這將有利于系統將來的升級改造，并降低了整個程序復雜度，使程序設計、調試和維護等操作簡單化。從而使得整個監測系統相對與傳統的監測系統而言，能夠體現出智能化、數字化的特點。