基于總線的連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、傳統(tǒng)連棟溫室監(jiān)控多依賴于生產(chǎn)者自身積累的經(jīng)驗，缺乏精準(zhǔn)的環(huán)境信息獲取途徑與便捷的農(nóng)業(yè)設(shè)施控制手段，致使生產(chǎn)技術(shù)落后，效益低，制約了連棟溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展?，F(xiàn)場總線是近年來快速發(fā)展的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線技術(shù)，其主要用于解決工業(yè)現(xiàn)場中的智能化電子儀器儀表、控制器與執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信，以及現(xiàn)場控制設(shè)備與高級控制系統(tǒng)之間進(jìn)行信息傳輸?shù)膯栴}。農(nóng)業(yè)環(huán)境是現(xiàn)場總線技術(shù)可以廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域之一，需研究現(xiàn)場總線與農(nóng)業(yè)監(jiān)控融合的相關(guān)問題。本文以連棟溫室環(huán)境

2、為應(yīng)用場景，在充分分析當(dāng)前總線技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計開發(fā)了基于485總線的連棟溫室多因子環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，重點從環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和系統(tǒng)控制節(jié)點兩方面進(jìn)行設(shè)計，同時設(shè)計并實現(xiàn)了基于短信實時預(yù)警的溫室監(jiān)控系統(tǒng)，主要工作與成果如下:
　　(1)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計。硬件設(shè)計主要包括采集電路、控制電路以及供電電路3方面。本文根據(jù)連棟溫室作物監(jiān)控需求確定采集參數(shù)，采集電路分別從空氣溫濕度、土壤溫濕度、光強以及CO2濃度傳感器等方面進(jìn)行著手設(shè)

3、計，系統(tǒng)性說明各傳感器模塊與單片機電路連接方式;控制電路設(shè)計主要實現(xiàn)對硬件調(diào)控設(shè)備驅(qū)動控制的開發(fā)，實現(xiàn)微弱信號至大信號的轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)分別對滴管設(shè)備、卷簾設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備以及補光設(shè)備協(xié)同運作;供電電路設(shè)計需滿足各傳感器、微處理器等模塊的供電使用。最終結(jié)合整個硬件系統(tǒng)說明電路整體框架。
　　(2)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計。軟件設(shè)計主要基于Keil的集成開發(fā)環(huán)境，進(jìn)行軟件編譯。首先，單片機運行初始化設(shè)置，實現(xiàn)對單片機預(yù)編譯等相關(guān)指令的執(zhí)

4、行;其次，監(jiān)控軟件主程序設(shè)計，主要包括單片機與各傳感器通信之間時序電平的編譯，完成設(shè)施環(huán)境信息的采集;再次，各模塊基于485總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信編譯，并對單片機與PC機之間的通信進(jìn)行處理，完成單片機分節(jié)點讀取能力;最后，結(jié)合系統(tǒng)軟件整體運行情況，系統(tǒng)性說明整個軟件編譯實現(xiàn)過程。
　　(3)短信實時預(yù)警控制。本文在分析短信收發(fā)關(guān)鍵技術(shù)和基本原理的基礎(chǔ)上，研究傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)添加短信預(yù)警功能的可行方式，提出基于短信預(yù)警的監(jiān)控系統(tǒng)。本文在構(gòu)

5、建環(huán)境數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫檢索、預(yù)警條件管理與匹配，以及短信預(yù)警和短信查詢等功能。預(yù)警控制電路由監(jiān)控主機和GSM調(diào)制解調(diào)器組成，軟件部分采用C＃、Access作為解決方案。結(jié)果表明，系統(tǒng)具有運行可靠，人機交互友好，易于升級移植等特點，為實時預(yù)警提供了一種解決思路。實時預(yù)警控制可減少系統(tǒng)開發(fā)成本與難度，可有效降低值班人員的工作強度，從而具有良好的應(yīng)用與推廣價值。
　　(4)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計與調(diào)試。結(jié)合系統(tǒng)軟硬件開