冬季蔬菜生长环境自动控制系统的设计
De in o t ma i n r l y t m o it r g t be sg fAu o t Co to s e f rW n e c S Ve ea l Gr wig En i m e t o n vr on n
Ha n me Z a in i g n Yi g i h o Ja p n
T es s m a n d a tg ss c slw c s,l w p w r h y t h sma y a v na e u h a o o t o o e ,mo i rlr e ae ,ec t v ro st eb c w d e so e t d t n l e nt g ra o a s t .I o ec me h a k a n s f h a i境 问题 , 提出了一种能够采集多个温室环境信息并 自动控制蔬菜生长环境 的设计方案 。它以基 于射频 通信的无线传感器 网络为核心 , 能依据传感器节点采集到 的温室环境信息和蔬 菜不同生长阶段对环境 因子 的要求 ,自动控制调
节 环境 设 备 开 关 , 提供 蔬 菜 生 长 所 需 的最 佳 环 境 条 件 , 而 达 到 改 善 温 室 环 境 的效 果 。系 统 具 有 成 本 低 、 耗 低 、 控 范 围大 等 从 功 监
( oee fP yi & E gne n, Q N r a nv sy Q Clg hs s l o c ni r g 咖 ei om lU i rt, S adn 7 15 hn ) ei h nog2 3 6 ,C ia
Absr c : Fo h o l ms o ntrg e n o e v g tb e g o ng e v rnme t t e p p rpr e t e in o e ea l r d c in a tma i ta t rt e prb e fwi e r e h us e ea l r wi n io n , h a e es ns a d sg fv g t e p o u to uo tc b c nr ls sem i h c n c le tm u pl n io o to y t wh c a o lc hi e e v rnme tlif r to . I a e n rdi rqu n y c mmu c to e h lg fwiee s na n o mai n tb s so a o fe e c o niai n tc noo y o r ls s ns rn t r s a h o e a d c nto n io me t le u p n sauo tc l a e n t n io m e a n o main ol ce e o ewo k s t e c r , n o r le vr n n a q i me t tma ial b s d o he e vr n nt i r to c le td by y l f s ns rn de n te g e n o s n e t fee t e fv g t b eg o h S st mp o e t eg e n o e e io me te e tv l . e o o si h e h u ea d t hedi rntsag so e ea l wt , O a o i r v h e h us nvr n n f cie y r h r r
r e o s na e n , a lng c m lxt g e nh u e ma g me t c b i o pe iy a d oh ris e f c iey n t e su s ef tv l . e Ke wor s: r ls e s rnewo k a t mai o to r d ofe u c mm u i ain L w o rdisp to e v rnme tc n r l y d wiee s s n o t r u o t c n r l a i r q en y co c n c t o p we s ia in o n io n o to
O 引言
随 着 我 国蔬 菜 产 业 的迅 速 发 展 ,蔬 菜 在保 障人 们 身 体 健 康 和 提 高人 民生 活 质 量 方 面发 挥 了重 要 作 用 。 冬 季 是 蔬 菜 生 产 的 淡 季, 其种 类 和 数 量 相 对 较 少 。 在寒 冷 的北 方 , 菜 大 多是 在 温 室 内 蔬 种 植 的 , 候 、 照 等 因素 不 利 于 促 进 植 物 的代 谢 和 土壤 中养 分 的 气 光 吸取 , 而 降 低 了蔬 菜 的 生产 品质 及 经 济 效 益 。近 年 来 , 从 随着 无 线
优点 , 有效地克服了传统 温室管理落后 、 布线 复杂等 问题 。
关 键 词 : 线 传 感 器 网 络 自动控 制 射 频 通 信 无 低功耗 环 境调 控
【 图分 类 号 】P 7 [ 献标 识 码 】 [ 章 编 号 ]0 03 8 (0 00 —0 90 中 T 23 文 B 文 10 —8 6 2 1 )50 3 —3
自动 控 制 系统 与 装 置
Au o t ma i n r l y t m s& E imen s t Co to S s e c qup t
《 气自 化 21年 2 电 动 } 0 第3卷第5 0 期
冬 季 蔬 菜 生 长 环境 自动控 制 系统 的设 计
韩英梅 赵 建 平 ( 阜师 范 大 学 物 理 工 程 学 院 , 东 曲 阜 2 3 6 ) 曲 山 7 15
蔬菜大棚温度控制系统设计
蔬菜大棚温度控制系统设计一、概述随着人们对健康饮食的关注不断加强,蔬菜的种植需求也在不断增加。
特别是在一些家庭农场和大型农业生产基地中,蔬菜大棚的种植已经成为了常见的生产模式。
在这种大棚环境下,蔬菜的种植需要稳定的温度环境,但是不同的蔬菜对温度的要求也不同,为了达到最佳种植效果,对大棚温度进行精确控制非常重要。
因此,本文主要针对蔬菜大棚的温度控制需求,设计了一种基于单片机的控制系统。
二、系统设计1. 硬件设计控制系统的硬件主要由传感器、执行器、控制模块等部分组成。
(1)传感器传感器用于监测大棚内部的温度。
在本系统中,采用数字温度传感器DS18B20来实现温度采集。
该传感器具有精确、稳定、抗干扰等特点。
(2)执行器执行器用于对大棚内部进行温度调节。
在本系统中,采用继电器作为执行器,通过控制电路开关,实现对温度设备的开关控制。
(3)控制模块控制模块是系统的核心部件,它负责数据的采集、处理和控制信号的输出。
在本系统中,采用STM32F103C8T6单片机作为控制模块。
该单片机运行速度快,集成了丰富的模块和接口,可以满足本系统的需求。
2. 软件设计系统的软件主要由采集程序和控制程序组成。
(1)采集程序采集程序主要用于读取传感器数据,并通过串口传输到控制程序中。
在采集过程中,设置一定的采样周期,来保证数据的准确性和稳定性。
(2)控制程序控制程序主要用于对采集的数据进行处理,并根据设定的温度值,控制继电器的开关状态,达到控制温度的目的。
在控制程序中,设置一定的控制算法和控制策略,来保证控制系统的性能和稳定性。
三、系统实现在硬件和软件设计完成之后,进行系统实现。
对于本系统,可以将传感器和执行器采用模块化设计,使得系统更加灵活和易于维护。
在系统实现过程中,需要进行测试和调试,来验证系统的性能和稳定性。
在测试和调试过程中,需要注意保证系统的安全性和可靠性,避免不必要的损失。
四、本文主要介绍了一种基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统设计。
温室大棚自动控制系统设计
自动化本科毕业论文(设计)题目:温室大棚自动控制系统设计(初步)学部:专业班级:学号:学生姓名:指导教师姓名:指导教师职称:摘要:本文在简单介绍温室系统控制发展过程的基础上,综述了目前控制系统中的上位机、下位机、传感器及执行机构的研究应用。
针对冬季温室蔬菜生长环境问题,提出了一种能够采集多个温室环境信息并自动控制蔬菜生长环境的设计方案。
它以计算机控制为核心,依据传感器节点采集到的温室环境信息和蔬菜不同生长阶段对环境因子的要求,自动控制调节环境设备开关,提供蔬菜生长所需的最佳环境条件,从而达到改善温室环境的效果。
系统具有成本低、功耗低、监控范围大等优点,有效地克服了传统温室管理落后、布线复杂等问题。
关键词:控制系统自动化温室大棚传感器Abstract:Based on the brief introduction of the development process of greenhouse system control reviewed based on current control system under the PC, a machine, sensors and actuators research applications. In winter the greenhouse vegetable growing environmental problem, this paper proposes greenhouse environment information can be collected more vegetable growth environment and automatic control of the design scheme. It with computer control as the core, according to collect sensor nodes greenhouse environment information and vegetables different growth stages to environmental factors, automatic control regulation requirements of environmental equipment switch, provide the best vegetable growth conditions needed to improve the effect of greenhouse environment. System has low cost, low power consumption, monitoring range etc, and effectively overcome traditional greenhouse management problems behind, wiring complex.Keyword:Control system automation greenhouse sensor目录:第一章绪论 (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.1.1 温室控制系统的发展 (1)1.1.2 研究意义 (1)1.2 国内外温室控制技术发展概况 (1)1.3 选题的目的和意义 (2)第二章理论基础 (2)2.1 控制理论 (2)2.1.1 自动控制系统 (2)2.1.2 过程控制系统 (3)2.1.3 计算机控制系统 (3)2.1.4 MCS-51系列单片机引脚及功能 (3)2.2 温室环境控制原理及控制技术 (4)2.2.1 温室环境因子 (4)2.2.2 常用控制设备 (6)2.2.3 常用的温室环境调控设备主要有以下几种: (6)第三章温室控制系统的总体设计 (6)3.1 控制系统的设计要求 (6)3.1.1 能够实时采集并显示温室内外的各个环境参数 (6)3.1.2 存储一定时间的温室环境参数值 (6)3.1.3 能够根据季节、地区和作物的不同,设置不同的控制参数 (6)3.1.4 自动调节温室内的环境参数 (7)3.1.5 声、光报警的功能 (7)3.1.6 与上位机进行通讯 (7)3.1.7 友好的操作界面 (7)3.2 控制系统的总体设计 (7)第四章系统硬件系统设计 (8)4.1 系统硬件的组成 (8)4.2 传感器的确定 (10)4.2.1 传感器的定义 (10)4.2.2 传感器的作用 (10)4.2.3 传感器的原理 (10)4.2.4 本系统所需要传感器 (11)4.2.5 串行通讯接口的设计 (12)第五章系统的软件设计 (13)5.1 数据存储器的分配 (14)5.1.1 内部RAM 的分配 (14)5.1.2 外部数据存储器的地址分配 (14)5.2 下位机程序设计 (15)5.2.1 主程序设计 (15)5.2.2 通讯程序的设计 (16)第六章总结 (20)6.1 系统总体结构和特点 (20)6.1.1 根据课题内容,本论文完成内容 (20)6.1.2 总体来讲本系统特点 (20)6.2 总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1课题背景及研究意义1.1.1温室控制系统的发展70年代中期,美国、日本、荷兰、意大利等开始使用微型计算机控制植物的生长环境。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述1. 引言1.1 背景介绍本文将对基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统进行设计与研究,分析系统需求,探讨PLC在系统中的应用,提出系统设计方案,设计系统功能模块,并进行系统性能测试。
通过本研究,希望能够为智能化农业生产提供一种新的解决方案,提高蔬菜大棚的生产效率和管理水平。
1.2 研究目的本文旨在设计一个基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统,通过对智能控制系统的需求分析、PLC在控制系统中的应用、系统设计方案、系统功能模块设计和系统性能测试等方面的研究,来实现对蔬菜大棚环境的精细化监测和智能化控制。
具体目的包括:1. 提高蔬菜大棚的生产效率和品质,通过自动化控制系统实现对温度、湿度、光照等环境参数的精确监测和调控,提高蔬菜的生长速度和产量。
2. 提升蔬菜大棚的能源利用效率,通过智能控制系统实现对供暖、通风、灌溉等设备的精准控制,节约能源消耗、降低生产成本。
3. 实现蔬菜大棚的远程监控和智能化管理,通过PLC控制系统与互联网的结合,实现远程控制和监测,提高蔬菜大棚的管理效率和研究水平。
通过本研究,旨在为智能农业技术的发展和蔬菜生产的现代化提供技术支持和理论指导,推动农业生产方式向智能化、信息化、环保化方向发展。
2. 正文2.1 智能蔬菜大棚控制系统的需求分析智能蔬菜大棚控制系统的需求分析是设计控制系统的基础,它考虑了大棚种植环境的特点和种植要求,以实现最大化生产效率和优化管理的目的。
智能蔬菜大棚控制系统需要实时监测和控制环境参数,如温度、湿度、光照等,以确保蔬菜种植环境处于最适宜的状态。
系统需要具备远程控制和监测功能,以方便用户远程管理大棚种植过程,并及时调整参数。
系统需要具备智能化的种植管理功能,包括灌溉、施肥、病虫害监测等,以提高生产效率和减少人工成本。
系统还需要具备数据分析和预譳警功能,以及实现数据的存储和共享,为种植决策提供依据。
智能蔬菜大棚控制系统的需求分析需要兼顾种植环境的特点和种植要求,以实现智能化、高效化的种植管理目标。
蔬菜大棚温度控制系统
蔬菜大棚温度控制系统目录一、引言 (3)(一)选题的背景 (3)(二)国内温室大棚发展状况 (3)(三)选题目的 (2)二、控制系统的总体设计 (4)(一)控制系统具体功能 (4)(二)控制系统整体结构 (4)(三)硬件设备的选择 (5)1.控制芯片的选择 (3)2.温度传感器的选择 (6)3.显示器件的选择 (6)(四)系统工作原理 (7)三、温度控制系统电路设计 (8)(一)控制模块电路 (8)(二)控制模块输入电路 (11)1. DS18B20温度传感器设计 (11)2. 外部控制电路的设计 (15)(三)输出控制控温设备电路 (16)1.蜂鸣器电路的设计 (16)2. 继电器驱动电路设计 (17)(四)系统硬件测试 (18)四、系统软件部分设计 (18)(一)主函数 (18)(二)数码管显示函数的设计 (19)(三) DS18B20温度采集函数的设计 (20)(四)系统单片机程序调试 (21)五、结论 (21)参考文献 (23)致谢 (23)一、引言(一)选题的背景从本世纪处开始,随着中国经济的快速发展,人民对于生活质量和身体健康越来越重视,在北方寒冷的冬季吃上新鲜可口的蔬菜成为了生活的需要。
因此造成了冬季反季节蔬菜的需求逐年扩大,尤其是在北方寒冷地区。
温室蔬菜栽培大棚远比比南方蔬菜的长途运输更加具有明显优势。
出于经济上的价值。
长江以南从南到北菜长途运输不仅成本高,而且长途运输的蔬菜大多为冷冻脱水蔬菜不再新鲜。
因此,依靠现代数字温度控制系统,推广性价比高的大棚种菜能更好地满足人民群众生活的需要。
由于不同蔬菜作物及其不同生育期所需要的温度不同且要求稳定在一定的温度范围内。
仅仅是依靠人工管理存在温度调节不及时、不准确,影响作物生长及人力资源浪费等问题。
因此要求有一种能对温室温度的检测具有足够精度和实时控制的温度控制系统来代替人工操作,并尽可能具有较低成本,这样的产品才有实用价值。
蔬菜大棚的温室环境控制自动调节的环境条件在温室中,以实现对植物生长发育的最佳环境。
蔬菜大棚智能温度控制系统设计
蔬菜大棚智能温度控制系统设计摘要传统的农业生产模式已经不能很好地适应现代化的快速发展,现代化农业是中国农业发展的必经之路。
随着我国经济的快速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,尤其是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。
现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。
本文中研究的蔬菜大棚智能温度控制系统主要由AT89C51单片机、并行口扩展芯片8255、74LS244驱动器、A\D转换器0809、温度传感器DS1820、继电器、LED显示器和报警电路等构成,实现对蔬菜大棚温度的检测与控制,解决了温室大棚人工控制的温度误差,且费时费力、效率低的问题。
该系统运行可靠,成本低。
系统通过温室内的温度参量的采集,并根据获得参数实现对温度的自动调节,达到了温室大棚自动控制的目的。
从而有效地提高了蔬菜的产量并满足人们在不同季节对蔬菜的需求,带来很好的经济效益和社会效益。
关键词:AT89C51单片机、温度传感器、A\D转换器、LED数码管AbstractThe traditional agricultural production model have can not very well to adapt to the rapid development of modern, modern agriculture agricultural development in China is the only way. With China's rapid economic growth, agricultural research and application technology is more and more attention, especially greenhouse canopy has become the efficient agriculture is an important part. Modern agricultural production is an important part of agricultural production environment to some important parameters testing and control. In this paper the research vegetables canopy intelligent temperature control system mainly by the AT89C51 single-chip microcomputer, parallel port expansion chip 8255, 74 LS244 drive, A \ D converters 0809, the temperature sensor DS1820, relays, LED display and alarm circuit structure, to achieve the temperature of the awning vegetables detection and control, solve the trellis artificial control temperature of greenhouse error, and time-consuming, and the problem of low efficiency. The system run reliably, the cost is low. The system through the greenhouse temperature within the parameters of the collection, and according to get to the temperature parameters realize automatic adjustment, to shed the purpose of greenhouse automatic control. To improve the production of vegetables and satisfy people in different season for vegetable demand, bring good economic benefits and social benefit.Key words Single-chip microcomputer temperature transmitter A/D converter LED目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ............................................................................................................................................ I II1 绪论 (1)2 蔬菜大棚的方案选择 (3)2.1 系统整体框图 (3)2.2 系统工作原理 (3)3 蔬菜大棚系统的硬件设计 (4)3.1 电路原理图 (4)3.2 工作原理 (4)3.3 各部分单元电路的设计及器件选择 (4)3.3.1温度传感器电路介绍 (5)3.3.2温度传感器的选择 (5)3.3.3 DS1820简介及性能特点 (6)3.3.4显示电路 (8)3.3.5系统报警电路 (8)3.3.6 时钟电路 (9)3.3.7 AT89C51的复位电路 (9)3.3.8键盘扫描 (10)4 系统软件设计 (11)4.1 系统主程序流程图 (11)4.1.1系统主程序 (12)4.2 系统主要部分子程序 (22)4.2.1 AT89C51和DS18B20制作的温度报警器内部程序 (22)5 protues仿真图 (27)6 总结 (31)参考文献 (31)致谢 (33)咸阳师范学院2012届本科毕业毕业论文(设计)1 绪论我国北方冬季寒冷而漫长,大力推广蔬菜大棚种植蔬菜能够更好地满足人民生活水平日益提高的需要。
课程设计—蔬菜大棚自动控制系统
检测课程设计—蔬菜大棚智能控制系统学院:电气学院专业班级:电仪09—3班姓名:朱学政指导教师:董爱华李良目录1.摘要-----------------------------------------32. 实验所需元器件-------------------------------33. 实验整体结构图-------------------------------44. 传感器简介------------------------------------------------------74.1.1 DS18B20简介----------------------------------------------------74.1.2 DS18B20的性能特点-------------------------------------------74.2.1 DHT11简介-------------------------------------------------------74.2.2 DHT11的性能特点----------------------------------------------84.3 热释电传感器模块简介及特性---------------------------------104.4 光敏电阻传感器原理及特性------------------------------------114.5 ZigBee无线模块简介---------------------------------------------125. 温室大棚控制系统软件设计------------------------125.1.1 下位机软件设计-------------------------------------------------125.1.2 编程软件简介----------------------------------------------------155.2.1 上位机软件设计-------------------------------------------------155.2.2 Microsoft Visual Studio 2008编程软件简介----------------166. 总结-------------------------------------------------------------17附录------------------------------------------------------------------18参考文献----------------------------------------37蔬菜大棚智能控制系统1. 摘要随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展,并且必将以其优异的性能价格比,逐步取代传统的温湿度与光照强度的控制措施。
大棚蔬菜温度测控系统的电路设计
大棚蔬菜温度测控系统的电路设计摘要目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关及A/D转换器等组成的传输系统。
此温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆,才能把现场传感器的信号送到采集卡上,安装和拆卸过程繁琐复杂,成本也高。
同时线路上传送的是模拟信号,易受干扰和损耗,并且测量误差也比较大,不利于控制者根据温度变化及时做出决定。
在这样的形式下,开发一种实时性高、精度高,能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。
本文的主要设计思想是构建温室计算机分布式自动控制系统,由一台PC机与以单片机为核心的控制装置组成,采用总线式RS-485通信网络进行数据传输,通过读取实时和PC机中的历史存储的环境参数值来监测温室的运行情况。
本文提出一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案。
主要研究的内容概括如下:1.研究影响温室环境的温度参数及分析其调节控制方法。
2.针对当今农业温室的研究热点-智能化温室控制系统进行研究,运用传感器技术、通讯技术、自动检测技术和微型计算机技术,研究了一套能实现对温室温度实时监测与控制的计算机分布式测控系统。
3.详细描述了分布式的蔬菜大棚温度控制系统结构。
该系统由上位机和下位机系统组成。
上位机由RS485接口与下位机进行通讯。
下位机是温室温度采集系统,它以AT89S51单片机为核心,完成控制功能,并可独立工作。
4.完成了RS-485接口的方案设计,可以方便地进行远距离多节点通讯,实现多点的温度测控。
5.用户可以根据需要设置参数,通过系统的自动调节作用使温室温度处于适宜作物生长的最佳值,当环境参数超限时,可以发出声光报警。
6.对所取得的成果进行了总结,并对未来工作进行了展望。
关键词:温室;单片机;温度传感器;温度控制;AT89S51;RS-485Temperature Control Systems of Greenhouse Based on theMCUABSTRACTCurrently, the temperature control system of greenhouse is mostly using a transfers system which consists of analog temperature sensors, multiplexing analog switches and A/D conversion units. This kind of temperature collection system needs a lot of cables which is laid to make the signal of the sensor be sent to the collection card in the greenhouse, and the work of fixing and take-down is miscellaneous, and the cost is high. What's more, the analog signal transferring in the system which is easily interfered and alleged, and the measure error is bigger, this is hard for the controller to make a decision in time according to the change of temperature. So under this circumstance, it is necessary to employ a real time and precise temperature control system which can deal with temperature information of many nods.The main idea in this paper is to design a computer distributed auto-control greenhouse system. The system is made up of one PC and a control device which treat MCU as the core, and the data is transmitted by RS-485 bus communicat network. The local operation status in greenhouse can be obtained by monitoring environment parameters and these information be stored in PC. This paper gives a greenhouse temperature control project which is based upon the SCM and digital monobus technology. The main content of this paper are as follows:1. Studied the important temperature parameter in greenhouse, and analyzed the methods of regulatory control.2. Through studying the auto control system of intelligent greenhouse, a distributed control system can achieve realize real-time monitoring and control of greenhouse temperature is obtained from using sensor, communication and auto-measure technologies.3. The paper describes the structure of the distributed control system, which consests host computer and lower computer. The host computer utilizes RS-485 to communicate with the lower computer. The lower computers that administer the data acquisition system using the AT89S51 Microcontrollers can operate separately.4. The design of RS-485 interface we proposed can communicate among several net nods in distant range and implement temperature measurement and control of multi-point.5. The users can set parameter base on the need of plants, by auto controlling of the system, temperature parameters of greenhouse can be in the best,and the greenhouse can provide plants a good growth environment. When parameters overrun the deadline, the system can make sound-light alarm.6. The achievements of this paper are summed up, and the future work is prospected.Key words:Greenhouse;Microcontroller;Temperature Sensor;Temperature Control;AT89S51;RS-485目录第一章绪论 (1)1.1 选题的背景 (1)1.2 选题的意义 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 本文主要研究内容 (5)第二章控制系统的总体设计 (7)2.1 控制系统设计目标 (7)2.2 控制系统整体结构 (8)2.2.1控制系统整体构成 (8)2.2.2系统工作原理 (9)2.2.3系统主要技术指标 (11)2.3 硬件设备的选择 (11)2.3.1单片机的选择 (11)2.3.2温度传感器的选择 (15)2.3.3 RS-485通信设计 (18)第三章多路温度测控系统电路设计 (22)3.1 测控系统总电路 (22)3.2 数字量输入电路 (22)3.2.1 DS18B20的测温原理 (22)3.2.2温度传感器供电方式 (24)3.2.3 DS18B20与单片机的硬件接口设计 (25)3.3 输出控制控温设备电路 (26)3.3.1开关量输出电路 (26)3.3.2光电耦合器驱动固态继电器电路 (26)3.3.3声光报警电路 (27)3.4 硬件看门狗电路 (28)3.4.1单片机复位电路 (28)3.4.2 MAX813L芯片组成及特点 (28)3.5 键盘接口电路 (29)3.5.1矩阵式键盘的结构 (29)3.5.2按键的识别 (29)3.6 TC1602液晶模块与AT89S51接口 (30)3.6.1 TC1602液晶模块 (30)3.6.2 TC1602液晶模块与AT89S51接口 (30)第四章总结与展望 (32)4.1 设计总结 (32)4.2 不足与展望 (32)参考文献 (33)致谢 ··············································································································错误!未定义书签。
温室蔬菜生产中光照与温度控制系统设计
温室蔬菜生产中光照与温度控制系统设计引言:随着人口的增长和气候变化的影响,温室蔬菜生产在满足人们日益增长的食品需求方面发挥着重要作用。
而温室环境的光照和温度是影响蔬菜生长和产量的关键因素。
因此,设计一个有效的光照与温度控制系统对温室蔬菜的生产至关重要。
一、光照控制系统设计光照是植物生长的最重要的环境因素之一。
合理的光照控制系统可以为蔬菜的生长和发育提供适宜的光照条件,从而提高产量和品质。
1. 光源选择为了提供稳定的和适当的光照条件,设计一个合适的光源是至关重要的。
传统的光源包括白炽灯、荧光灯和高压钠灯。
然而,随着LED(发光二极管)技术的进步,越来越多的温室选择了LED光源,因为它们具有节能、寿命长和可调节光谱的优势。
2. 光照控制方法光照控制方法应根据蔬菜的生长阶段和需求来确定。
一般来说,光照系统应包括手动和自动控制两种方式。
手动控制可以根据种植者的经验和需求进行调整,但它需要较大的人工干预,不够智能化。
自动控制系统则可以根据蔬菜生长的需求进行自动调整,使得光照条件始终处于最佳状态。
这种系统通常使用传感器来监测光照强度和环境光照变化,通过反馈调整光源的亮度和使用时间。
3. 光照强度和光周期控制蔬菜的生长需要特定的光照强度和光周期。
合适的光照强度和光周期可以促进蔬菜的生长和开花。
光照强度的调控可以通过调整光源的亮度来实现,而光周期控制则可以通过计时系统实现。
对于不同的蔬菜,有专门的光照强度和光周期要求,因此,设计光照控制系统时应根据具体的蔬菜种植需求来设置。
二、温度控制系统设计温度是蔬菜生长的另一重要环境因素,它直接影响光合作用、气孔调节和水分摄取。
因此,温室蔬菜生产中的温度控制系统设计至关重要。
1. 温度传感器安装温度传感器是温度控制系统中起着重要作用的设备。
它可以精确地测量温室内的温度变化,并将这些数据传输给控制系统。
在温室中安装温度传感器时应注意几个重要因素,例如安装位置的高度和距离植物的远近等。
一种智能有机蔬菜生长柜的控制系统设计
60 士肛科試 2018年•第5期饮食安全成为生活健康刻不容缓的难题,能否有一种设备实现将蔬菜种进 千家万户,打造每个家庭的绿色农场。
本文设计了一种智能有机蔬菜生長柜的 控制系统。
该系统主要由Android 手机平台操作界面和控制系统两部分组成, 两者之间通过蓝牙模块进行通信。
控制系统以STC 90C 58A D 单片机为核心部件, 对各种采集到的参数进行处理,与设定的环境参数进行对比,使其达到环境最 佳。
结果表明,该系统工作稳定、精度高、操作方便,可以实现在有机蔬菜生 长过程的全托管。
随着社会的健发展,人们贼越关注 到家庭饭紅的饭菜安全问题。
■无论是 在生产、运输,还是在销售过程中都会因为不同的需要受到一定污染,这些或轻或重的 污染物在长期食用过程中被辦在体内,从 而引发IE 胖、儿童脑发育障碍、消化功能紊 乱、致癌等各种疑难疾病。
随着物联网科技 的发展,智能化产品更为人们生活省心省 力,智能有机蔬菜生长柜的控制系统实现丢 弃生产到食用的中间环节,并严格监控生产 环节,避免了农药污染、重金属污染、化肥 过度污染等,还能合理为麟生长提 的环境,让使用者更方便获臟色蔬菜。
1系统总体架构针对智能有机蔬菜生长柜要实现的功 能,该系统主要由传感器模块、电源模块、 主控模块、控制执行机构、显示模块和 Android 手机客户端等组成。
传贼集生长柜内部环境参数;主控模块是生长柜的 核心环节,接受和处理各种传截采集到的 数据并将结果显示在液晶显示屏上,实时结 合有的生长趋势做出调整;电源模块 给系统每个组成部分提供合适的工作电压; 控制执行机构趙是通过控制设备驱动执行 机构根据命令进行动作;显示模块动态显示 生长柜内的环境雜变化情况。
系统总体架 构如图1所示。
(I)图1有机蔬菜生长拒系统设计 2系统硬件部分设计 2.1传感器模块系统配备了光强度传麟、温M S 传感 器、土壤传感器等,可以对光强度、温湿度、土壤湿度等环境参数进行采集,从而与 有《^*佳的成长环境条件进行针对健比较与分析,形成较为合理的系统控制方 案。
蔬菜温室大棚智能控制系统的设计
作者签名:
日期:
曲阜师范大学研究生学位论文使用授权书
(根据学位论文类型相应地在“□”划“√”) 《蔬菜温室大棚智能控制系统的设计》系本人在曲阜师范大学攻读博士
√ 学位期间,在导师指导下完成的博士□/硕士□ √ 学位论文。本论文 □/硕士□
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分类号:TP273
学校单位代码:10446
Байду номын сангаас
硕士 学 位 论 文
论文题目: 蔬菜温室大棚智能控制系统的设计
研 究 生 姓 名 : 董文国 学 科 、 专 业 : 控制理论与控制工程 研 究 方 向 : 工业控制
导师姓名、职称 : 张立华 副教授 论 文 完 成 时 间 : 2012 年 4 月
曲阜师范大学研究生学位论文原创性说明
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摘要
随着“工厂化高效农业示范工程”的推进,我国的温室大棚控制系统在规模和技术上 都获得了长足的发展,但在配套设施的完善程度,生产的稳定性、产业化程度和现代化水 平上都还不完全具备工厂化农业的形态,尤其在温室生产环境自动控制方面,与发达国家 相比,还有相当大的差距[3]。 因此,研制一套适合我国国情并且具有独立知识产权的蔬菜温室大棚智能控制系统具 有非常重要的现实意义。首先,可以精确控制作物的生长环境,促进农作物生长,提高产 量;其次,可以提高蔬菜温室大棚环境控制的自动化水平。所以,开发一套功能完善的蔬 菜温室大棚智能控制系统,具有重大的经济效益和社会意义。 本文研究了温室大棚内环境的特点,然后分析了温室大棚内对作物生长有影响的环境 因子,根据各因子对作物生长产生的影响,建立温室控制系统的数学模型,确定适合温室 大棚控制系统的多变量模糊控制算法。对蔬菜温室大棚监控系统发展现状及需求进行了分 析,并且对 ZigBee 无线传输技术进行了研究,利用现代测控技术、DSP 技术及当今流行的 物联网无线通信技术研究设计了一套蔬菜温室大棚智能控制系统。实现了对蔬菜温室大棚 内湿度、温度、CO2 浓度及光照强度的数据采集、数据运算处理、监控操作等任务。 本文首先根据现有蔬菜温室大棚控制系统研究的理论成果及经验数据,建立了蔬菜温 室大棚的温度、湿度控制模型,并对其进行了相关研究,提出了适合温室大棚控制系统的 温度、湿度的多变量模糊控制算法,并通过计算及计算机仿真确定该控制算法的稳定性及 实用性。然后以此控制算法作为控制系统实现的理论支撑,重点介绍了蔬菜温室大棚控制 智能系统的整体功能架构及硬件系统的设计、 软件系统的设计流程、 整体系统的性能测试。 本文介绍的蔬菜温室大棚智能控制系统,硬件系统设计包括:无线传感器节点设计、 数据处理采集系统的设计、ZigBee 无线组网的设计、DSP 监控中心单元的设计等。重点介 绍硬件系统中各模块的设计思想、具体原理电路及实现方法;软件系统设计方面:介绍了 软件总体功能的设计思想,以及分析设计各软件功能模块的流程图,完成了相应控制算法 和节能策略的软件实现。 最后,对系统进行了性能测试,得出了较好的控制效果。并对论文进行总结,介绍 了本文完成的研究成果;同时,通过系统测试,给出了系统设计的缺陷及相应的改进,并 提出了课题下一步的研究方向及改进思路,为课题的进一步深入研究打下了基础。
