基于Arduino的温湿度控制系统小论文

基于Arduino的温湿度系统设计

刘**

（江西理工大学信息工程学院，江西 赣州 341000）

摘要：本系统是一个基于Arduino的温湿度控制系统，该系统通过一个DHT11数字温湿度传感器来采集环境中的温湿度数据。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。然后再通过LCD1602液晶显示器进行观测。当环境中的温湿度数据达到临界值是通过报警系统进行报警。Arduino设计温湿度控制系统，可以即时精确的反应温室内的温度以及适度的变化。完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。在温度波动限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。

关键词： Arduino；DHT11；传感器；性价比极高； 中图分类号：T183 文献标识码：A

Design of Temperature and Humidity Control System based on Arduino

LIU **

（School of Information Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou Jiangxi

341000, China)

Abstract: This system is a temperature and humidity control system based on the Arduino, the system through a DHT11 digital temperature and humidity sensor to collect the environment temperature and humidity data. DHT11 digital temperature and humidity sensors is a section contains the already calibration digital signal output humidity composite sensor.And then through LCD1602 LCD display. When the environment temperature and humidity data reaches the critical value is through the alarm system alarming. Use a Arduino-type microcontroller design temperature and humidity control system for, instant accurate reaction greenhouse temperature and moderate changes. Complete, such as the temperature was cooled to a specific temperature,raised to a specific temperature. Maintain constant temperature and other control in the volatility temperature range, humidity control is also true. Keywords: Arduino; DHT11; Sensor; Highly cost-effective;

0 引言

农业科学技术与信息科学互相融合、渗透是现代农业生产的显著特点。各种高新技术不断应用于农业的生产，农业信息化的总趋势就是：计算机技术，信息存储和数据处理技术以及各类软件，网络通信，人工智能与智能控制系统等综合应用于现代智能机械化的农业生

产[1]。

很长一段时间，对温室环境的监测一般采用人工方式，这种传统的数据收集的方法浪费人力财力，准确性不是很高，而且容易受其它外部因素影响，很难达到期望的目的。特别是在现代化的蔬菜温室的生产和管理过程中，环境的温度和湿度变化对植物的健康成长有重

要影响。如果白天和夜里的温湿度变化很大，则会对植物的正常生长产生重要影响[2]。国内外温室种植业的实践生产经验表明，提高温室环境的管理水平和自动化控制水平可以有效发挥温室作物生产的高效性，其中对作物生长环境的温湿度的数据采集是温室环境监测的重要组成部分。因此，为了提高农作物产量，我们需要对植物生长环境中的温湿度因素进行必不可少的监测与控制，使其保持在有利于作物生长的合理范围内波动，以提高农作物的产量和质量。随着通信网络技术，传感器数据采集技术及计算机控制技术等现代信息技术的迅猛发展，目前设施农业的一个研究热点就是数据自动采集及智能控制系统的开发[3]。因此，设计一套能够实时对植物生长环境因素有效监测和控制的智能系统对于提高农作物产量具有十分重要的意义。

1、系统总体结构

系统主要实现的功能是温湿度数据采集、数据显示以及越界报警。系统结构如图1所示。其中心处理单元为Arduino控制器。Arduino UNO是Arduino USB接口系列的最新版本，作为Arduino平台的参考标准模板。

图1系统结构框图

采集温湿度方面由DHT11 传感器来完成，通过DHT11 传感器采集当前的温湿度值，经Arduino控制器 将数据传送到液晶屏上显

示出来，并且接入蜂鸣器和呼吸灯，设置温湿度的上限值，实现越限报警和呼吸灯随湿度大小闪烁。

2、系统硬件设计 2.1主控模块

Arduino UNO是作为Arduino平台的参考标准模板，是Arduino USB接口系列的最新版本。UNO的核心控制器件是ATmega328处理芯片，数字输入/输出口共计有14路：6路PWM输出端口，6路模拟输入端口，一路ICSP header，一个16MHz晶体振荡器，一个电源插口，

一个USB接口和一个复位按钮[4]。在AREF处新添加了两个引脚：SCL和SDA，支持I2C接口；增加IOREF和一个预留管脚，控制板能同时兼容5V和3.3V的供应电压。图2为改进后的Arduino UNO。

图2 Arduino UNO

2.2温湿度采集模块

DHT11温湿度传感器是含有已校准数字信号输出的一款温湿度复合传感器。为保证传感器具有卓越的长期稳定性和极高的可靠性，

它采用了温湿度传感技术和专门制作的数字集成模块数据采集技术[5]。传感器包括一个NTC测温元件和一个电阻式感湿元件，并与一个高性能8位单片机相连接[6]。

DHT11温度与湿度传感器连接Arduino控制板相对而言还是比较简单的。Arduino控制板的

数字I/O接口2的作用是发收串行数据的，即数据口。数字I/O接口2连接传感器的Pin2。由于测量电路长度一般小于20米，所以需要额外增加一个5000欧的上拉电阻，所以在电源与DHT11的第二个脚之间接一个5000欧电阻[7]。而DHT11的电源端口第一个脚和第四个脚分别接Arduino控制板的电源接口和接地接口。 …… 此处隐藏：4528字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……