基于微信的蔬菜温室大棚环境监测系统设计

本文以STC89C52单片机为主控制器，应用温湿度传感器、土壤传感器、光照强度传感器以及Wifi模块等外围设备。通过传感器测量温室大棚中的室内环境参数，并与预设值进行比较，实时监测温室大棚中的各个环境参数。若当前值与预设值比较，当前值没有在预设值的范围内，则蜂鸣器报警，LED灯闪烁，并且外围设备自动打开，进行相应的工作。同时网络平台监测环境参数，当环境参数发生变换的时候，可实现网络平台对于外围设备的启停工作;最后，通过硬件设计和软件编程，实现了基于微信平台的温室大棚监测系统设计，达到预期效果。 

 引言

传统的温室大棚的监测方式一般为人工监测方式，一般使用放置在大棚内的温度计目测度数，会产生读数误差，再通过人工记录对比规定适宜环境值。与人工监测控制相比较，温室大棚智能监测系统可以让农作物能够大大减少对自然条件的依赖，使农作物克服环境气候的限制，在截然不同的地理环境下产出丰硕的果实。目前，随着智能手机的流行，越多的人喜欢用手机作为控制端，实时的监测生物生长的温室大棚，尤其是偏远山村，构建一个工控机进行温室大棚智能控制系统成本太高，为了降低成本，使每户都能够使用起温室大棚智能监测系统，故应用了网络平台进行控制，即引用了微信平台方式进行实时的环境监测。

1 系统总体方案设计

此设计将使用 STC89C52 型单片机为核心主控器，通过LCD1602 工业型液晶显示器实时地显示数值。使用 DHT11 温湿度传感器实时采集大棚内的温度和湿度，通过按键设定温度的适宜参数，温度上限报警参数和温度下线报警参数，同样可以通过按键设置湿度的适宜参数，湿度上限报警参数和湿度下限报警参数。

LCD1602 显示器能够显示出温度数值和湿度数值。使用 YL-69 土壤湿度传感器实时监测土壤中水分含量，避免农作物缺少必要的水分，同样可以通过按键设置土壤湿度的适宜参数，土壤湿度上限报警参数和土壤湿度下限报警参数。当超过这些设定参数值时，会有报警 LED 灯闪烁和警示蜂鸣器啸叫。之后驱动外围设备工作，进行排风以降低温度。总体设计框图如图 1 所示。

2 系统软硬件电路设计

2.1 系统硬件电路设计

总结硬件电路结构设计，分别使用了 DHT11 温湿度传感器，光照传感器，YL-69 土壤湿度传感器，按键电路，蜂鸣器电路，通过模块的组合来实现对大棚环境的监测。

首先使用温湿度传感器对大棚内温度和湿度进行整体监测，同时使用光照传感器监测当前大棚内部的整体光照情况是否合格达到标准，使用扎根于土壤中的 YL-69 土壤湿度传感器模块监测土壤中水分含量是否合格达到标准，传送数据值单片机，通过 LCD 显示设备，实时显示出当前温度数值，实时显示出当前湿度数值，可以通过相应按键调整适合于农作物的适当上下阈值，在单片机内部与预设值进行数据比对，倘若发生数值超过限定范围就发生蜂鸣器报警以及 LED 灯报警。通过以上硬件模块的搭配与组合构建出了一套温室大棚检测系统的硬件电路部分，其搭配合理结构完善，为软件设计提供了完备的硬件基础。

2.2 系统程序设计

温室大棚智能监测系统的软件设计部分是主要由单片机发出指令对温湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器模块进行操作命令，使其正常运行，同时温湿度传感器模块对温室大棚内的温度和湿度进行监测，将监测到的温度和湿度参数数据传输至单片机和预设值进行比对校验，当监测到的数值不在预设值范围内时，触发蜂鸣器报警方式，并将数值实时显示在显示屏上。

3 调试

网络平台主要设计实现了应用微信平台实现网络平台调试，以便于农户可以不用去温室大棚查看环境参数值，便可以轻松的通过手机查看环境参数的变化值，并通过手机进行外围设备的启停工作。调试过程 ：首先，打开微信公众号，显示出当前的实时温度湿度数值和继电器吸合状态，微信公众号显示实时数值如图 2 所示 ；其次，当环境参数发生变化的时候，网络平台可以进行报警，报警界面如图 3 所示 ；最后，可以应用网络平台进行外围设备的启停控制，已达到温室大棚需求的环境参数值。

4 总结

整个系统设计是将单片机作为核心控制器，在智能温室内部采用温湿度传感器测量温度和湿度，采用光照监测传感器测量光照值，采用土壤湿度传感器监测土壤中的水分含量，将实时数据与设定的相应上下阈值进行对比，当超出设定范围时，触发蜂鸣器报警系统。

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