AT89S51单片机智能温室测控系统设计(2)

国际上许多大棚行业已经将大量先进科技运用到管理上,尤其是将无线传输和网络连接对作物环境完美控制。不仅如此,大棚行业也拥有了健全的标准和规


国际上许多大棚行业已经将大量先进科技运用到管理上,尤其是将无线传输和网络连接对作物环境完美控制。不仅如此,大棚行业也拥有了健全的标准和规则,使温室使用更简单更顺手收入更可观。目前国际上温湿度检测所使用的检测元件种类各式各样,比起利用单片机连接电气元件构成集成电路效用改善不少,所采集到的各项数据更精确。利用单机片进行温湿度监测控制相比于PLC的设计复杂,所以研究较少。如今人们对许多东西的要求变得很高。尤其是在智能温室中,对温湿度的控制要求更为苛刻。利用单片机对温室进行控制,能够更好地对环境的温湿度监测系统进行设计。

美国很早就已经利用单片机对温室进行精确的控制。现如今大部分美国大棚已经能根据作物的生长周期和环境,对室内温湿度和二氧化碳等很多变量实施控制处理。使用者先设置变量的上下限参数,再将系统测的测量数值与最初设定的范围区间做比较,判断是否符合范围,如果不在其范围内,确定应采取的控制措施,向对应模块实施操作从而满足条件。

在我国的温室发展历程中,我国的温室已经从人工单一粗糙慢慢向智能复杂精确转变。但在一部分小型城市尤其是某些落后的山区还利用简单的人工操作等不经济不科学的方式来调节变量,所以研究快捷方便和经济科学的系统来实现智能调节就显得至关重要。

虽然我国已初步实现温室的智能化管理,但是我国的温室普及率相对发达国家还较低,而且很多系统可靠性低。我国也从西方发达国家购买了些温室系统,表面上已实现了网络化、无人化,但花费了大量的资金,还会遇到一旦系统发生故障想要对其维护很不方便,以致使用者的收益过低。推动温室管理发展能够缓解因人口导致的粮食问题,尤其是人们的物质需求正在不断增加。我国的北方地区气候干燥寒冷不易作物生长环境。虽然有着南方蔬菜运往北方这一科学方案,使北方人民不愁无法吃到蔬菜,但这种方案不仅会消耗大量人力物力,而且当蔬菜到达北方时已不再新鲜很有可能错过了最好食用的时间,与此同时我国农业自动化能力不足,大量的劳动力剩余还存在着资金不足等问题,正是因为这些问题限制了温室的发展。因此蔬菜大棚的完善控制是非常有必要的。

第二章 总体方案设计

2.1系统功能简述:

本课题需要进行设计的智能温室尺寸为:长8m,宽4m,高2.8m。温度范围为:18-22℃ 湿度范围为:>=50%温室面积较大,温湿度差异也较大,所以要有不同测控点对各区间进行实时

检测控制,从而使温室内各区域都符合设定条件。我设置9个测控点对温室进行温湿度控制,而且各区间各自控制调节互不影响。九个区间各安装有一个湿度传感器和一个温度传感器,还有加热装置,降温装置以及增湿装置。在某个区间内,当温度低时,加热电阻工作升温,上升到某数值时,停止加热。当温度高时,风扇工作降温,下降到某数值时,停止降温。当湿度低时,喷水水泵工作加湿,加湿到某数值时,停止加湿。所有控制系统均由单片机进行控制。PC机进行数据采集和显示,分别显示温室九个区间的温湿度实时值。

图2-1 系统整体图

第三章 硬件设计

3.1芯片介绍

3.1.1单片机AT89S51

我们使用了AT89S51单片机作为此系统的控制芯片。AT89S51是在代表性8051进行改变功能得到的。该单片机芯片的静态性能很好。该芯片包含128BRAM;4*8位可编程I/O口。不仅如此,该芯片不会因使用过程中发生断电而使已运行的数据消失,当系统恢复数据仍存在。