日光溫室自動(dòng)監(jiān)控及低溫預(yù)警系統(tǒng)的研究.pdf

1、日光溫室以其低成本、節(jié)能耗的優(yōu)點(diǎn)被大面積推廣，成為我國(guó)現(xiàn)階段主要設(shè)施類型，形成了具有我國(guó)特色的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展道路雛形。但是我國(guó)的日光溫室研究仍處于初級(jí)階段，溫、光、水、氣環(huán)境綜合控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)施生產(chǎn)、設(shè)計(jì)參數(shù)化與質(zhì)量監(jiān)控體系等方面仍存在很多問題。尤其在夏季高溫、高濕條件下，冬季多陰雨、雪天氣的條件下，由于管理設(shè)備與技術(shù)手段的落后而不能使溫室環(huán)境得到有效的調(diào)控，使溫室生產(chǎn)者遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 近年來，單片機(jī)在我國(guó)的許多領(lǐng)域均得

2、到了廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)良的性價(jià)比特別適合于日光溫室的建設(shè)要求。因此，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)日光溫室內(nèi)環(huán)境與水肥灌溉的自動(dòng)控制，營(yíng)造作物適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，是使日光溫室生產(chǎn)能夠持續(xù)快速發(fā)展和解決實(shí)際生產(chǎn)管理問題的重要手段。 針對(duì)目前我國(guó)日光溫室環(huán)境調(diào)控能力差以及抵抗自然災(zāi)害能力較弱的現(xiàn)狀，提出了基于單片機(jī)的總體環(huán)境控制方案。確定了日光溫室內(nèi)溫度、濕度、土壤含水量為基本被調(diào)參數(shù)，采用模糊控制算法規(guī)則，完成對(duì)溫室溫度、濕度、水肥灌溉等的實(shí)時(shí)顯示與調(diào)

3、控，并對(duì)有出現(xiàn)低溫冷害的可能進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警。 設(shè)計(jì)以MCS-51系列單片機(jī)89C51為控制核心，89C51的單片微機(jī)本身帶有4K電擦寫式程序存貯器，集成度高，處理能力強(qiáng)，配置以雙計(jì)分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7109、編程I/O口擴(kuò)展芯片8155、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片6264、程序存儲(chǔ)器芯片27256、看門狗芯片X25045等部件，構(gòu)成實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)。 整個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，分為硬件電路設(shè)計(jì)及軟件編程設(shè)計(jì)兩大部分。其中

4、，硬件設(shè)計(jì)部分包括采樣電路設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)及存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)、顯示電路設(shè)計(jì)、報(bào)警電路設(shè)計(jì)及看門狗電路設(shè)計(jì)等；軟件設(shè)計(jì)部分包括系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集及數(shù)字濾波子程序設(shè)計(jì)、模糊控制子程序設(shè)計(jì)、低溫預(yù)警子程序設(shè)計(jì)、顯示及報(bào)警子程序設(shè)計(jì)等，均采用51系列匯編語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。 最后，系統(tǒng)采用MATLAB程序?qū)δ：刂埔?guī)則進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并應(yīng)用MULTISIM2001軟件對(duì)部分電路進(jìn)行了模擬調(diào)試，結(jié)果表明系統(tǒng)具有