基于单片机的智能温室控制系统的设计1 引言设施农业是世界现代农业发展的主要方向之一, 我国农业正处于从传统也向高产、优质、高效为目的的现代化农业转化新阶段, 设施农业是我国今后比较长的时间内农业发展的一个主要方向。现代大型温室中 , 室内的温度、湿度、CO2 浓度、营养液养分状况等所有环境因子的监测、传感、调节, 都由计算机进行综合管理 , 实行自动控制。国内现有的大多数温室系统是从国外引进的, 这些系统一是价格昂贵 , 二是存在水土不服的问题。 国内在温室的自动控制与智能化方面进行了许多有价值的研究 , 但研制的温室环境调控与生产管理设施未完善配套, 较多温室环境监测与控制系统硬件与软件依赖国外进口。因此, 开发出符合中国国情的自动化温室系统 , 才是解决问题的关键。托普物联网研究目标是开发一款基于单片机的温室控制系统, 能独立对各个温室模块进行控制。同时也可以和上位机进行通信, 接受上位机指令对各个模块进行控制 , 并把采集的数据传给上位机。2 系统组成及工作原理本系统功能由硬件和软件两大部分协调完成, 硬件部分主要完成各种传感器信号的采集、 转换、各种信息的显示等 ; 软件主要完成信号的处理及控制功能等。图1 智能温室系统结构图系统原理结构框图如图 1所示, 它是一个小型的分布式数据采集与控制系统,是由单片机为核心的下位机和PC机构成的上位机组成的控制系统其中下位机又由相应的传感器 ( 如温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器、光照度传感器等 ) 、模拟量输入输出通道、 开关量输出通道所等部分组成。 下位机既可以独立完成各种信息的采集、预处理及存储任务 , 又可接受从上位机送来的控制参数设置, 启动增温降温、加湿除湿、遮阳补光等调控设备, 从而按不同要求调控温室的微气候环境。上位机将下位机送来的数据, 及时在线地用动态数据、曲线的方式显示起来, 并储存在相应的数据库中, 一般可以保存一个生长季节的数据, 对存储起来的数据 , 按研究需要 , 进行分析、统计 , 可显示、打印成表格或曲线或直方图, 同时也向下位机传递控制。3 硬件构成 3.1 系统控制器控制器是系统的核心 , 主要用于现场实地检测及控制, 完成数据处理。每个控制器都有自己的显示、键盘系统, 可以独立于上位机来控制和调整系统的运行状态。显示系统提供系统设备运行参数, 系统设备状态等菜单 , 可以通过操作键盘来调整参数 , 这样使系统可以脱离 PC...
