51单片机项目（18）——基于51单片机的大棚环境监测系统

1.功能描述

首先使用DS18B20，测量土壤温度，并显示在OLED屏幕左边。然后使用土壤湿度传感器测量土壤湿度，因为这个传感器输出的值是模拟量，所以需要使用AD转换模块。本次使用ADC0832，这是一个8位精度的AD转换模块，将土壤湿度传感器输出的模拟量转换为数字量，并送给单片机读取。因为AD的精度为8位，所以转换得到的数字量的范围是0-255.用这个数据量除以256再乘以100就可以得到湿度的百分数（0%-%100）。测出的土壤湿度数据显示在OLED第一行右边。
然后使用DHT11模块，测空气温度、空气湿度，分别显示在OLED左边、右边。
最后，系统定义了一个空气温度阈值，显示在屏幕第三行。如果检测到空气温度大于阈值，那么蜂鸣器响，风扇打开。否则蜂鸣器不响，风扇关。系统还定义了一个土壤湿度阈值，如果检测到的土壤湿度阈值低于此阈值，那么打开水泵。

/*
接线：

DHT11-DAT----->P2.0
DS18B20-DAT----->P3.7

OLED-SCL----->P1.4
OLED-SDA----->P1.3

蜂鸣器---->P1.5

风扇---->P2.6
水泵----->P2.7

ADC0832-CS---->P1.0
ADC0832-CLK---->P1.1
ADC0832-DAT---->P1.2

土壤湿度传感器的模拟输出口--->ADC0832的CH0

L298N需要额外供电，也就是需要另一个电源。
接线方式：
L298N的电源端： 12V接 12V/5V GND接GND
L298N的IN1---->P2.6
IN2 不接
IN3---->P2.7
IN4 不接
L298N左边输出端接风扇
右边输出端接水泵
*/

2.实物图

3.课题意义

基于51单片机的大棚环境监测系统具有以下几个重要的课题意义：

1. 提高大棚种植效率：大棚是一种封闭式的种植环境，通过监测和控制关键参数，如温度、湿度、光照等，可以优化植物生长环境，提高种植效率。通过51单片机实时监测环境参数并作出反应，可以及时调整大棚内部的光照、通风、加热等设备，创造适宜的生长环境，提高植物的生长速度和产量。

2. 降低资源消耗：大棚环境监测系统可以实时监测大棚内部环境的温度、湿度等参数，并根据监测结果自动调整灌溉、通风等设备的运行状态，从而避免资源的浪费和能源的过度消耗。这样不仅能节约水和电，还有助于减少农药的使用，对环境保护起到积极的作用。

3. 提高农作物质量和口感：通过大棚环境监测系统，可以及时掌握大棚内部环境的变化，并实时调整环境参数，为农作物提供最适宜的生长环境。这样可以提高农作物的质量和口感，使其在市场上具有竞争力。

4. 实现智能化管理：大棚环境监测系统可以利用51单片机作为中央控制单元，通过传感器收集大棚内部的环境数据，并将数据发送到中央控制单元进行处理和分析。通过网络连接，可以实现对大棚环境的远程监控和控制，实现智能化管理，提高农作物的管理水平和生产效益。

综上所述，基于51单片机的大棚环境监测系统的课题意义在于提高大棚种植效率，降低资源消耗，提高农作物质量和口感，实现智能化管理。这对于推动农业的可持续发展和提高农民收入具有重要的意义。

4.代码

整个工程的结构如下：

main.c的代码如下

#include "reg51.h"
#include "oled.h"
#include "DHT11.h"
#include "delay.h"
#include "temp.h"	
#include "adc0832.h"/*接线：DHT11-DAT----->P2.0DS18B20-DAT----->P3.7OLED-SCL----->P1.4OLED-SDA----->P1.3蜂鸣器---->P1.5风扇---->P2.6水泵----->P2.7ADC0832-CS---->P1.0ADC0832-CLK---->P1.1ADC0832-DAT---->P1.2土壤湿度传感器的模拟输出口--->ADC0832的CH0L298N需要额外供电，也就是需要另一个电源。接线方式：L298N的电源端： 12V接 12V/5V  GND接GNDL298N的IN1---->P2.6IN2 不接IN3---->P2.7IN4 不接L298N左边输出端接风扇右边输出端接水泵
*/sbit beep=P1^5;         //蜂鸣器sbit fengshan=P2^6;      //风扇控制引脚
sbit shuibeng=P2^7;     //水泵控制引脚extern uchar temp;      //温度
extern uchar humi;      //湿度int t=0;            //在定时器中记录1S时间int wendu_yuzhi=30;        //空气温度阈值    大于此阈值  开风扇  低于  关
int turang_yuzhi=20;       //土壤湿度阈值    小于此阈值  开水泵  大于  关int datapros(int temp) 	 
{float tp;  if(temp< 0)				//当温度值为负数{//因为读取的温度是实际温度的补码，所以减1，再取反求出原码temp=temp-1;temp=~temp;tp=temp;temp=tp*0.0625*100+0.5;	//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就//算加上0.5，还是在小数点后面。}else{		tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量//如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身temp=tp*0.0625*100+0.5;	//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就//算加上0.5，还是在小数点后面。}return temp;
}void Int0Init()             //定时器初始化 
{  TMOD=0X01;                  //定时器工作在方式1下，即16位定时器TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;   TR0=1;                     //打开定时器0ET0=1;                     //使能定时器0EA=1;                     //打开总中断}main()
{  int turang_tempe=0;         //土壤温度数据int turang_humi=0;     //土壤湿度数据OLED_Init();			//初始化OLED  OLED_Clear();Int0Init() ; while(1){turang_tempe=datapros(Ds18b20ReadTemp())/100;	 //数据处理函数   处理温度数据 turang_humi=100-(read_ad(0)/256.0)*100;                     //获取土壤湿度数据OLED_ShowString(3*8,0,"T:",16);OLED_ShowNum(5*8,0,turang_tempe,3,16);        //显示土壤温度OLED_ShowString(10*8,0,"H:",16); OLED_ShowNum(12*8,0,turang_humi,3,16);        //土壤湿度OLED_ShowString(3*8,2,"T:",16); OLED_ShowNum(5*8,2,temp,2,16);        //空气温度OLED_ShowString(10*8,2,"H:",16); OLED_ShowNum(12*8,2,humi,2,16);        //空气湿度//显示空气温度阈值OLED_ShowString(3*8,4,"T_Y:",16);OLED_ShowNum(7*8,4,wendu_yuzhi,3,16);   //显示土壤湿度阈值OLED_ShowString(3*8,6,"S_Y:",16);OLED_ShowNum(7*8,6,turang_yuzhi,3,16);   if(temp>wendu_yuzhi)         //如果空气温度大于空气温度阈值  那么蜂鸣器响 风扇开{beep=1;fengshan=1;}else                             //否则 蜂鸣器不响  风扇关{beep=0;fengshan=0;}if(turang_humi<turang_yuzhi)     //如果土壤湿度小于土壤湿度阈值  那么开水泵{shuibeng=1;}else{shuibeng=0;}Delay(180);              //延时180ms}
}void time0() interrupt 1		//定时器0的中断服务函数
{   t++;                          //t为20时，计数满1sif(t==20){receive(); 				// 检测温湿度数据 t=0; }  TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;         //重新给定时器赋值}