【正文】 人員不斷重復(fù)同樣的工作；不能連續(xù)采集數(shù)據(jù)，工作效率非常低；溫室大棚里的氣體印象人身健康。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)三要素的精確控制，本系統(tǒng)選取光照這一單一參數(shù)進(jìn)行控制。本人簽名：2013年6月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目： 無(wú)線溫室大棚光照控制系統(tǒng)開發(fā) 系部： 自動(dòng)化 專業(yè)： 自動(dòng)化 學(xué)號(hào)：092039233 學(xué)生： 王良訓(xùn) 指導(dǎo)教師（含職稱）： 佟春生 教授 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 郭晉秦 1．設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo)請(qǐng)開發(fā)設(shè)計(jì)一套可實(shí)現(xiàn)在每個(gè)溫室中采集諸如空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、土壤濕度、營(yíng)養(yǎng)液EC值（鹽類濃度電導(dǎo)率）、pH值以及室外天氣參數(shù)、作物生理參數(shù)等信息的無(wú)線感知溫室大棚檢控系統(tǒng)。要求：(1)監(jiān)控點(diǎn)位置靈活變動(dòng)；(2)節(jié)點(diǎn)數(shù)目可隨意增減；（3）溫度的高低通過(guò)控制卷簾機(jī)、通風(fēng)口的大小，及室內(nèi)加溫的大小來(lái)進(jìn)行綜合控制；（4）濕度主要通過(guò)通風(fēng)口來(lái)進(jìn)行控制。運(yùn)用AT89C52單片機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，設(shè)計(jì)出一套切實(shí)可行的溫室控制系統(tǒng)。隨著設(shè)施化農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)溫室大棚環(huán)境控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，不但要求控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的眾多環(huán)境因子的檢測(cè)和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理與分析，并要求系統(tǒng)能結(jié)合作物專家的經(jīng)驗(yàn)和農(nóng)業(yè)科研成果實(shí)現(xiàn)智能化管理。由于有線通信方式在智能溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)中的不足，無(wú)線通信方式開始出現(xiàn)。如上設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖11：圖11 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖有以下幾點(diǎn)意義： （1） 控制系統(tǒng)通過(guò)internet實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的通信，不受距離的限制， 能達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。當(dāng)時(shí)由于水平的限制，對(duì)于生態(tài)環(huán)境因素采用單因子控制，即對(duì)溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度進(jìn)行單獨(dú)分別控制的方法，主要是控制溫度，其次是濕度(空氣濕度、土壤濕度)。此方法是將各種作物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段需要的適宜環(huán)境條件要求輸入計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)某一環(huán)境因素發(fā)生改變時(shí)，其余因素自動(dòng)做出相應(yīng)修正或調(diào)整。美國(guó)和荷蘭還利用溫差管理技術(shù)，對(duì)花卉、果蔬等產(chǎn)品的開花和成熟期進(jìn)行控制，以滿足生產(chǎn)和市場(chǎng)的需要。（2）在溫室管理方面，研制、開發(fā)新型的溫室計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，利用實(shí)用的軟件平臺(tái)開發(fā)友好的用戶界面，研制開發(fā)針對(duì)性強(qiáng)、具有高水平的專家管理系統(tǒng)，提高溫室的管理水平。本課題只涉及到光照的檢測(cè)。（3） 遠(yuǎn)程監(jiān)控和檢測(cè)。第2章 系統(tǒng)總體法案設(shè)計(jì)由于本科題只對(duì)光照進(jìn)行控制，光照的時(shí)間常數(shù)非常小，非常便于控制，另外由表（1）與表（2）可知，白天室外光照度滿足大于光補(bǔ)償點(diǎn)，小于光飽和點(diǎn)的要求，所以針對(duì)白天我們不需要對(duì)光照度進(jìn)行控制，到了夜間，光照度幾乎等于零，我們只需要根據(jù)不同的參數(shù)控制對(duì)應(yīng)的led燈提供大于光補(bǔ)償點(diǎn)的光照就能達(dá)到既節(jié)能又提高蔬菜光合作用效率的目的。（2） 該控制系統(tǒng)省略了光照檢測(cè)和控制遮光簾等裝置，有效的節(jié)約了成本，但 是沒(méi)有降低控制的效果。 針對(duì)以上課題，考慮到工控機(jī)成本較高，代價(jià)大，所以選取PLC與單片機(jī)兩套控制方案。方案2：AT89S52單片機(jī)控制器 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。另一種方案是傳感器上用一個(gè)NRF芯片發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)的另一個(gè)與下位機(jī)相連的NRF模塊上，下位機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給遠(yuǎn)程上位機(jī)，方案敘述如下：方案1：GPRS模塊 GPRS通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱，它是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。方案2：nrf24l01無(wú)線通信 ~ 頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片。 市場(chǎng)上一個(gè)GPRS最少100元左右，一般300元左右，如果每一處傳感器，每一處執(zhí)行器都用上GPRS模塊成本就太高，而一個(gè)NRF24l01模塊才只有15元，滿足經(jīng)濟(jì)性的的要求，而且NRF24L01模塊能在一般條件下能達(dá)到80米的有效距離，如果以60m性能穩(wěn)定的距離來(lái)計(jì)算，一個(gè)圓形溫室大棚的面積可以達(dá)到=*60*60=11304平方米，完全能滿足現(xiàn)階段現(xiàn)階段溫室大棚面積大小的要求。（16列2行）。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等，led數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽(yáng)兩類，了解LED的這些特性，對(duì)編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長(zhǎng)等。利用光敏電阻制成的光控開關(guān)在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)。光敏電阻的伏安特性如圖24所示，不同的光照度可以得到不同的伏安特性，表明電阻值隨光照度發(fā)生變化。不同的光敏電阻的光照特性是不同的，但是在大多數(shù)的情況下，曲線的形狀都與圖6的結(jié)果類似。但光敏三極管的光電流比同類型的光敏二極管大好幾十倍，零偏壓時(shí)，光敏二極管有光電流輸出，而光敏三極管則無(wú)光電流輸出。故一般在作線性檢測(cè)元件時(shí)，可選擇光敏二極管而不能用光敏三極管。第3章 硬件設(shè)計(jì)（模塊）介紹光敏二極管也叫光電二極管。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。光敏三極管和普通三極管相似，也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時(shí)也受光輻射的控制。 ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。GND：地。ALE：地址鎖存允許信號(hào)輸入端。A、B、C：地址輸入線。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS……51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。MAX220–MAX249系列線驅(qū)動(dòng)器/接收器，專EIA/TIA……，尤其是無(wú)法提供177。、大電流達(dá)林頓陳列—ULN2003 ULN2003 是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN 達(dá)林頓管組成。任何工作都按時(shí)間順序。內(nèi)部時(shí)鐘電路是在XTAL1和XTAL2引腳上外界定時(shí)元件，內(nèi)部震蕩電路就產(chǎn)生自己震蕩，定時(shí)元件通常采用四應(yīng)警惕和電容組成的并聯(lián)諧振回路（如下圖）。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為5V177。89系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入 圖35 51單片機(jī)復(fù)位電路到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。圖38 RS232通信電路 ULN2003驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)Uln2003能提供更大的輸出電流驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)圖39 ULN2003驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 見(jiàn)附錄第4章 系統(tǒng)軟件方案的設(shè)計(jì) MSCOMM控件簡(jiǎn)介 ，它允許建立串口連接，可以連接到其他通信設(shè)備（如Modem）．還可以發(fā)送命令、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以及監(jiān)視和響應(yīng)在通信過(guò)程中可能發(fā)生的各種錯(cuò)誤和事件，從而可以用它創(chuàng)建全雙工 、事件驅(qū)動(dòng)的、高效實(shí)用的通信程序。這些串口在CPU和外設(shè)之間充當(dāng)解釋器的角色。下面我們對(duì)Winsock控件的事件、方法、屬性按其在程序中出現(xiàn)的順序分別作詳細(xì)的介紹，以便更好地理解程序源代碼。（4）服務(wù)器程序用Accept方法接受客戶機(jī)程序的requestID請(qǐng)求。在該事件中，可以用GetData方法接收數(shù)據(jù)。（3）使用Connect方法，向服務(wù)器提出連接請(qǐng)求。（6）如果接受到Close事件，則用Close方法關(guān)閉連接。Keil軟件是目前最流行開發(fā)51系列單片機(jī)的軟件。運(yùn)行Keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVisionMPLAB等軟件。 串口中斷程序流程圖 該系統(tǒng)有兩個(gè)中斷方式可能引起燈的開啟狀態(tài)的變化，一種是串口發(fā)來(lái)了數(shù)據(jù)，表示蔬菜的類型發(fā)生了變化，第二種是當(dāng)光照達(dá)到一定的值時(shí)自動(dòng)開啟led燈，本流程圖針對(duì)的就是第一種情況。如上圖界面用到的主要控件有LEBAL,COMMANDBOX,TEXTBOX,FRAME,COMBOBOX,STATUBAR,MSCOMM,WINSOCK等等控件。如上圖界面用到的主要控件有LEBAL,COMMANDBOX,TEXTBOX,FRAME,COMBOBOX,STATUBAR,WINSOCK等等控件。根據(jù)選擇芯片和期間的性能，系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)擁有的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低，精度高，維護(hù)簡(jiǎn)單，擴(kuò)充簡(jiǎn)單，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰明了。一個(gè)最重要的不足之處是操作人員不能自己添加新蔬菜到上位機(jī)蔬菜選擇中，需要改程序，這兒最好是vb和數(shù)據(jù)庫(kù)連接，實(shí)現(xiàn)較方便的操作，和較大的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存處理。[7]張杰，胡世安，龍子夜等．基于GPRS的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及其應(yīng)用探討[J]，電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2009，(增刊)：154—157．[8]趙申，蔣鈴鴿．基于GPRS的無(wú)線數(shù)據(jù)采集與傳輸終端叨．通信與計(jì)算機(jī)，2004，(8)：130—132．致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}。// 補(bǔ)償點(diǎn) int deng。//0101 0000工作方式1：9位異步收發(fā)TH1=0xFd。ES=1。b++) { 。//二進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制循環(huán)次數(shù)int a。EA=0。 }P1=A。sum=0。i4。 sum=sum+a。buchang=36。buchang=27。init_()。 = 白菜 39。發(fā)送消息 ElseIf = 甜瓜 Then 39。 39。 3 39。 39。End SubPrivate Sub Command2_Click() 39。加栽窗口 (1).Text = 歡迎使用！ (2).Text = 狀態(tài)： 監(jiān)聽(tīng) Num = 0 NumOnline = 0 白菜 甜瓜 絲瓜 茄子 辣椒 黃瓜39。ElseIf = COM3 Then39。ElseIf = COM5 Then39。ElseIf = COM7 Then39。Else: = 939。表示客戶請(qǐng)求連接的ID號(hào)End SubPrivate Sub Timer1_Timer() Dim strz As String Select Case Case 6 strz = 正在連接 Case 7 strz = 已連接 = Case 2 strz = 監(jiān)聽(tīng) End Select (2) = strzEnd SubP