基于单片机的室内热植柜设计与实现（有完整资料）-育师

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编号：

T4062305C

设计简介：

本设计是基于STC89C52的室内热植柜，主要实现以下功能：

可通过温度传感器检测温度
可通过土壤湿度传感器检测土壤湿度
温度过高制冷，过低加热
土壤湿度过低浇水
具有自动与手动模式
可通过光照强度调节灯光亮度与窗帘

电源： 5V
传感器：温度传感器（DS18B20）、土壤湿度传感器（FC-28）、光敏电阻（5528）
显示屏：LCD1602
单片机：STC89C52
执行器：舵机（SG90）、水泵
人机交互：独立按键

标签：STC89C52、LCD1602、DS18B20、FC-28、5528、SG90、舵机、独立按键

题目扩展：智能花盆、大棚环境检测系统

基于STC89C52单片机的室内热植柜系统设计，通过集成多种传感器和控制模块，提供了植物生长环境的监测和自动调节功能。下面是每个部分的简单功能概述：

中控部分（STC89C52单片机）

核心控制器：作为整个系统的核心，负责协调输入和输出，处理数据和控制逻辑。
数据采集：接收来自温度传感器、光敏电阻与ADC0832组合、土壤湿度传感器和独立按键的数据。
数据处理：根据传感器数据和用户设置的阈值，自动调节植物生长环境。
控制输出：根据处理结果，控制LCD1602显示屏、继电器、SG90舵机和USB灯。

输入部分

温度传感器：实时监测热植柜内的温度，确保植物生长在适宜的温度下。
光敏电阻和ADC0832：监测光照强度，为植物提供必要的光照信息。
土壤湿度传感器：检测土壤湿度，确保植物获得适当的水分。
独立按键：提供用户交互界面，用于切换显示界面和模式，设置温湿度阈值，控制加热和制冷。
供电电路：为整个系统提供稳定的电源，确保系统正常运行。

输出部分

LCD1602显示屏：显示当前的温湿度、光照强度、模式和设置的阈值，提供直观的用户界面。
继电器：控制制冷和加热设备，自动调节热植柜内的温度，保持适宜的环境。
SG90舵机：模拟窗帘的开合，调节进入热植柜的光照量，创造适宜的光照环境。
USB灯：根据光照强度调节灯的亮度，补充植物所需的光照。

实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为USB灯。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 数据检测测试

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示测得的土壤湿度光照强度，以及温度。

图5-2数据检测测试

5.3 光照调整测试

如图5-3所示，当我们按下切换按键时会显示设置速度阈值最大界面。

图5-3光照调整测试实物图

5.4 温度阈值设置测试

如图5-4所示，S2、S3、S4是进入阈值设置界面的。

图5-4 设置温度阈值实物图

5.5 制热和制冷测试

如图5-5所示，根据不同温度阈值判断是否加热。

图5-5 制热和制冷测试实物图

仿真调试

6.1仿真总体设计

仿真总共包括四部分，分别为设计总体控制系统单片机，显示模块LCD1602，舵机，测温模块，继电器，独立按键。如图6-1-1为整体仿真的设计。

图6-1-1 仿真总览

6.2数据检测测试

当开始仿真之后屏幕上会显示测得的土壤湿度光照强度，以及温度。如图6-2-1。

图6-2-1数据检测

6.3温湿度阈值设置

如图6-3-1所示，，S2、S3、S4是进入阈值设置界面的。

图6-2-1阈值设置界面

6.4光照强度测试

如图6-4-1所示，仿真当中灯光亮度会随光照强度改变。

图6-4-1 光照强度测试

设计说明书部分资料如下

设计摘要：

室内热带植物种植在室内环境中需要稳定的温度、湿度和光照条件，为了实现这些条件的控制和管理，本文提出了一种基于单片机的室内热植柜设计与实现方案。

首先，设计了一个基于单片机的智能控制系统，包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器和执行器等模块。温度传感器用于实时监测室内温度情况，湿度传感器用于监测室内湿度水平，光照传感器用于实时监测光照强度。执行器控制温度、湿度和光照等参数，以维持适宜的生长环境。

其次，通过单片机对各传感器采集的数据进行实时处理和分析，根据预设的控制算法，调节执行器的工作状态，实现对室内热带植物生长环境的智能化监测和控制。在一定范围内，动态调整温度、湿度和光照参数，确保植物的生长和发育。

最后，通过实验验证了该系统的可行性和稳定性，系统实现了室内热植柜的自动化控制和管理。在实际应用中，该系统可以有效提高室内热带植物的生长效率和生存率，降低人工维护成本，提升室内绿化环境的美观性和舒适度。

综上所述，本文基于单片机设计了一个智能化的室内热植柜系统，通过实时监测和自动控制，为室内热带植物提供了稳定的生长环境，具有很高的实用价值和推广应用前景。

关键词：单片机；土壤湿度传感器；光敏电阻；温度传感器；舵机

基于单片机的室内热植柜设计与实现（有完整资料）

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