日光溫室自動監(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)點被大面積推廣，成為我國現(xiàn)階段主要設(shè)施類型，形成了具有我國特色的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展道路雛形。但是我國的日光溫室研究仍處于初級階段，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)濟損失。 近年來，單片機在我國的許多領(lǐng)域均得

2、到了廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)良的性價比特別適合于日光溫室的建設(shè)要求。因此，利用單片機實現(xiàn)日光溫室內(nèi)環(huán)境與水肥灌溉的自動控制，營造作物適宜的生長環(huán)境，是使日光溫室生產(chǎn)能夠持續(xù)快速發(fā)展和解決實際生產(chǎn)管理問題的重要手段。 針對目前我國日光溫室環(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，完成對溫室溫度、濕度、水肥灌溉等的實時顯示與調(diào)

3、控，并對有出現(xiàn)低溫冷害的可能進行預(yù)報預(yù)警。 設(shè)計以MCS-51系列單片機89C51為控制核心，89C51的單片微機本身帶有4K電擦寫式程序存貯器，集成度高，處理能力強，配置以雙計分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7109、編程I/O口擴展芯片8155、外部數(shù)據(jù)存儲器芯片6264、程序存儲器芯片27256、看門狗芯片X25045等部件，構(gòu)成實時環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)。 整個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，分為硬件電路設(shè)計及軟件編程設(shè)計兩大部分。其中

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