基于ARM9的多色光照智能生物培養(yǎng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前光照生物培養(yǎng)箱已逐漸成為生物學(xué)科研、農(nóng)業(yè)蔬菜工廠、航天育種及為航天員提供蔬菜等方面的必備實(shí)驗(yàn)設(shè)備。國(guó)內(nèi)現(xiàn)已研制的光照生物培養(yǎng)箱功能相對(duì)比較單一、控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、智能化程度不高，然而國(guó)外研制的光照生物培養(yǎng)箱具有多功能、智能化程度高、性能穩(wěn)定、價(jià)格昂貴等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)光照生物培養(yǎng)箱的市場(chǎng)大部分被國(guó)外產(chǎn)品所占領(lǐng)。為此，研究并開發(fā)一款國(guó)產(chǎn)的多功能、智能化程度高且性能穩(wěn)定的光照生物培養(yǎng)箱具有重要意義。
　　本文首先分析了目前光照生物培養(yǎng)箱國(guó)內(nèi)

2、外的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢(shì)。然后研究并設(shè)計(jì)基于ARM9內(nèi)核控制器和以Linux操作系統(tǒng)為核心的多色光照智能生物培養(yǎng)系統(tǒng)。完成了多參數(shù)監(jiān)控、智能算法控制、多功能的智能光照生物培養(yǎng)箱的軟硬件系統(tǒng)的研究工作。從系統(tǒng)控制方案的選擇方面，分析了目前幾種比較可行的控制方案，給出了系統(tǒng)的控制方案，再分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求之后給出系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路?；诮o出的總體設(shè)計(jì)思路，對(duì)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，依次設(shè)計(jì)并完成系統(tǒng)的外圍電路與底層監(jiān)控模塊的硬件電路，

3、實(shí)現(xiàn)了LED光照控制電路、溫濕度控制電路、二氧化碳濃度監(jiān)控電路與系統(tǒng)外圍電路。硬件電路設(shè)計(jì)并制作完成之后，搭建并移植Linux操作系統(tǒng)到系統(tǒng)硬件平臺(tái)上完成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。然后采用Qt完成系統(tǒng)的應(yīng)用軟件開發(fā)工作，設(shè)計(jì)了觸摸屏人機(jī)交互界面與上位機(jī)界面。再進(jìn)行系統(tǒng)的智能控制算法的實(shí)現(xiàn)，采用基于模糊控制算法整定PID控制器來實(shí)現(xiàn)光照生物培養(yǎng)箱內(nèi)恒定溫濕度控制，采用數(shù)字PID控制算法實(shí)現(xiàn)光照生物培養(yǎng)箱內(nèi)恒定光照控制。系統(tǒng)測(cè)試表明，系統(tǒng)的功能總體達(dá)到