基于STC89C52单片机的二氧化碳浓度监控系统设计

基于STC89C52单片机的二氧化碳浓度监控系统设计

第一章绪论

1.1课题的背景

随着经济的迅速发展，农业成为人类发展中必不可缺的一部分，俗话说：民以食为天，中国更是人口大国，作为世界最大的农产品需求国家，提高农作物技术，大力发展农业，确保农作物又好又快发展是长久以来的关键。而发展农产品的关键即控制植物生长过程环境中CO2的实时浓度，建造温室大棚是当今农业发展趋势，不仅可以实时改善大棚中农作物生长的CO2浓度，更加精确的调节到最适合植物生长的CO2浓度，提高种植农作物的质量，还能极大的减少人力物力。农业现代化科学种植已经成为必不可少的一部分，世界各地很多国家早就开始对大棚的实施建设，既能减少人力物力，还能提高种植的精度、农作物的产量。

1.2课题的研究目的

为了防止由于空气中CO2浓度过高或过低造成的植物生长缓慢、呆滞，从而影响农作物产量等问题的发生。该系统可以根据当前环境作出判断，反映出当前环境下每个时间点的CO2浓度值，并设定最适合植物生长的CO2浓度值（即阈值），系统开始运作后，液晶显示屏实时反映当时CO2浓度，并对CO2 浓度和CO2阈值进行比较，若低于阈值，则烟雾报警器能正常运行。反之，则立即发出警报。

1.3国内外发展现状

1.3.1国外发展现状

首先我们谈一下国外，国外开始着手于温室栽培的最早发生地的开端在罗马，当时还比较简单，利用云母片覆盖西瓜，使植物提前成熟，后来发现这一好处之后，很多国家又开始持续研究创新，建造玻璃温室种植蔬菜水果等等，最原始的温室大棚外面用纸窗包裹，后来才逐渐改善，随后大棚外面开始使用玻璃、塑料等材料加以代替。直到1960年，很多国外的国家的温室栽培已经发展的比较炉火纯青了，像荷兰一些西方国家，耕地小数量少并且土地资源比较匮乏，他们农业资源相对匮乏，因此在农业方面，政府投入和补贴也比较多，所以他们农业设施那时候就比较发达，温室的面积、规模方面都比较可观，荷兰是园艺设施方面发展比较前卫的国家，也是全球的花卉大国，通过温室大棚不仅可以改善原有面积的农业产量，极大程度上给荷兰这样耕地小数量少并且土地资源匮乏的国家提供了便利。温室不仅可以运用在农业上，还可以用在反季节瓜果蔬菜上，根据市场需求，可以产出非当季瓜果产品，不仅不需要很多的人力，而且极高的精度更有利于增加农业产量。直到现在，大棚仍然在不断发展建设中，相信以后会有更好的发展，可能会向人工智能方向更好的发展。

1.3.2国内发展现状

国内发展比国外迟，经济发展相对缓慢，在农业设施建设方面也比较薄弱，缺乏科学种植的意识，那时候虽然人口众多，但是整体农业处在不乐观的情形，农业产量少、规模小，温饱依旧是个大问题，尽管在农业建设方面花费大量人力资源，但是投入农业的资金有限，没有科学的方法，导致并没有很好的可观收入和产量，这也很大一部分取决于我国的早期经济，经济落后，文化自然也跟不上，人们根本就没有科学种植的概念，直到90年代，人们才开始意识到要合理科学种植，我国才兴起温室大棚，当时只是在青岛等地实施日光大棚，后来才慢慢扩大规模，从小型再到中型大型，相比国外而言，我国的大棚相对落后很多，也就相对耗费人力，一是因为当时我国经济相对落后，也就没有在农业方面有什么投资，农业设施水平也相对落后很多。二是因为施肥等问题，导致单位面积产量较低，所以总体的产量还比较低。直到现在我国已成为全世界大棚数目规模最大的国家，也慢慢实现智能化大规模高产量生产，向多功能系统化又好又快的发展。现在社会普遍GDP升高了，人们生活水平质量提高了，反季节蔬菜水果同时成为一种潮流，应时的瓜果蔬菜供不应求，也正反应了大棚的重要性，而这一新兴产业具有很好的特点，产品多样化，生产周期短，效益好，是许多农业生产项目中最活跃的。发展蔬菜大棚，可大大提高土地使用效率，除了提高效率也是大有好处的，它是一种新的劳动密集型产业，可以吸引更多的农村劳动力在很大程度上，增加了农民工的基本收入。从根本上看，在一定程度上可以带动整个行业稳定高效发展，让人们更能体会到魅力。

第一章绪论 1

1.1课题的背景 1

1.2课题的研究目的 1

1.3国内外发展现状 1

1.3.1国外发展现状 1

1.3.2国内发展现状 2

第二章温室大棚CO2监控系统的总体设计 3

2.1 系统框图 3

2.2单片机芯片的选择 3

（1）AT89C51单片机 3

（2）STC89C52单片机 3

2.3二氧化碳传感器的选择 4