【正文】 蕩器 ,無需外部晶振。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 圖 上位機(jī)硬件框圖 系統(tǒng)工作原理 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的下位機(jī)采集現(xiàn)場溫度和濕度 ,經(jīng)過數(shù)字濾波處理后存儲在控制器中 ,當(dāng)上位機(jī)查詢下位機(jī)時 ,下位機(jī)通過 RS485 總線將溫度值和濕度值傳輸至上位機(jī)。同時還具有報警功能 ,當(dāng)系統(tǒng)檢測到溫濕度異常時能經(jīng)行聲光報警。控制決策模塊根據(jù)下位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)判斷當(dāng)前是否需要調(diào)溫或調(diào)濕。采集模塊主要完成溫度河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 采集和濕度采集。硬件帶來的誤差包括傳感器選型 ,采樣電路器件選型和電路設(shè)計(jì)等方面。 （ 3）選擇支持浮點(diǎn)運(yùn)算的控制器。 可靠性設(shè)計(jì) 用于工業(yè)控制場合的系統(tǒng)對可靠性有較高的要求 , 只有具有較高可靠性的系統(tǒng)才具有實(shí)用價值。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 第 4 章 溫室大棚的 GPRS 監(jiān)控系統(tǒng) GRPS 的溫室自動控制系統(tǒng) ,是基于目前我國溫室大棚生產(chǎn)的特點(diǎn) ,既能滿足個體農(nóng)民生產(chǎn)的需要 ,又便于企業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)的需要。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)主要由兩部分組成 :下位機(jī)系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用 Sony／ Ericsson公司工業(yè) GPRS模塊 GR64。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)訪問采用 ODBC 方式 ,用 SQL 語句進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的操作。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 硬件電路設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 信號檢測 溫室大棚各點(diǎn)的溫度、濕度及光照等與位置的不同而分布不均勻 ,各點(diǎn)差異較大 ,為提高測量精度 , 對于室內(nèi)不同位置 ,采用多點(diǎn)檢測和循環(huán) 檢測的方式。此外 ,體積微小、響應(yīng)迅速、低能耗、可浸沒、抗干擾能力強(qiáng)、溫濕一體 ,兼有露點(diǎn)測量 ,性價比高 ,使該產(chǎn)品能夠適于多種場合的 應(yīng)用。 GPRS 無線網(wǎng)的優(yōu)勢在于能提高資源利用率 ,在通信過程中不需要建立保持電路 ,符合數(shù)據(jù)通信突發(fā)性的特點(diǎn) ,它組網(wǎng)迅速靈活、成本低、覆蓋范圍廣、實(shí)時在線、按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)、登錄網(wǎng)絡(luò)快捷等。本文采用其串行接口 ,SIM卡接口和電源接口。 系統(tǒng)控制器 該設(shè)計(jì) AVR 單片機(jī) ATmega16 作為主控器。通過 AVR 單片機(jī) ATmega16 控制 SHT15 每 3 s啟動一次轉(zhuǎn)換。土壤調(diào)濕主要通過澆水來實(shí)現(xiàn) ,由自動噴頭來完成。 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件采用 C51語言設(shè)計(jì)。 單片機(jī)部分軟件 主要完成的功能是 : 接收溫度、濕度數(shù)據(jù)采集信息 ,與設(shè)定值進(jìn)行比較 , 如果超出設(shè)定范圍向 GPRS 模塊發(fā)送告警信息 ,通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心和管理者告警。同樣是通過 AT 指令完成 ,也就是通過串口向 GPRS 模塊發(fā)送 AT 指令。用戶目前可以使用兩種套接字 ,它們是數(shù)據(jù)報套接字( datagram socket s) 和流式套接字 ( stream socket s)。在客戶端也可以隨時請求服務(wù)器端的數(shù)據(jù) ,以達(dá)到溫度數(shù)據(jù)的共享。 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 溫室大棚檢測控制系統(tǒng)為滿足室內(nèi)環(huán)境檢測的實(shí)時性要求，應(yīng)采用多級子系統(tǒng)分布式結(jié)構(gòu)。由于溫室大棚一般構(gòu)造面積較大，傳感器屬定點(diǎn)使用 的一次性儀表，故各類傳感器的使用數(shù)量較多。 3. 信息處理子系統(tǒng) 信息處理子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心部分，包括環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)置、信號處理和控制 3 個部分。 4. 伺服子系統(tǒng) 該子系統(tǒng)包括溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過對降溫設(shè)備（如濕簾風(fēng)機(jī)）、加熱設(shè)備（如熱風(fēng)機(jī)）的工作方式及時間的控制以實(shí)現(xiàn)對溫度的調(diào)節(jié)功能。 主要特點(diǎn) 信號檢測的多元化 本特點(diǎn)指檢測信號有溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等多種不同類型的信號，并且同一種類型的信號又有若干多個檢測點(diǎn)。 系統(tǒng)功能的易擴(kuò)充性 系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用面向?qū)ο髾C(jī)制和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在不需改動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，容易增加新的模塊，使系統(tǒng)的功能擴(kuò)充容易、方便。其功能是執(zhí)行相應(yīng)的控制命令。數(shù)據(jù)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 采集和數(shù)據(jù)處理兩部分是互相聯(lián)系的，它們之間用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)作為聯(lián)系的紐帶； 3伺服軟件。這樣整個系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)完全可以使用相應(yīng)的高級程序設(shè)計(jì)語言通過調(diào)用原碼庫來完成，可以方便、靈活地設(shè)計(jì)出用戶界面良好、質(zhì)量優(yōu)良的系統(tǒng)軟件。溫室控制主要是根據(jù)外界環(huán)境的溫度、濕度、 CO2，含量、光照以及風(fēng)速、風(fēng)向、雨量等氣候因素，來控制溫室內(nèi)的溫度、濕度、通風(fēng)、光照，創(chuàng)造出適合作物生長的最佳環(huán)境，同時還需 對影響作物生長的各種營養(yǎng)元素進(jìn)行動態(tài)的配方管理。溫度檢測電路將檢測到的溫度轉(zhuǎn)換成電壓，該模擬電壓經(jīng) ADC0809 轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入 89C51 單片機(jī)，單片機(jī)通過比較輸入溫度與設(shè)定溫度來控制風(fēng)扇或電爐驅(qū)動電路，當(dāng)棚內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)時，單片機(jī)不對風(fēng)扇或電爐發(fā)出動作 。該設(shè)計(jì)還具有對溫度的實(shí)時顯示功能，對棚內(nèi)環(huán)境溫度的預(yù)設(shè)功能。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 參 考 文 獻(xiàn) [1] 于海業(yè) . 溫室環(huán)境自動檢測系統(tǒng) .農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ， 1997 [2] 牛皖閩 ，何立新 .溫室控 制系統(tǒng)試驗(yàn)裝置與系統(tǒng)分析 .齊齊哈爾輕工學(xué)院學(xué)報 ， 1995 [3] 韓冰 , 李芬華 . 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XXX. XXX. XXX” ,PORT 建立 SOCKET 連接 ,XXX. XXX. XXX. XXX 為監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)端 IP 地址 ,PORT 為端口號。 AVR 單片機(jī)與 GPRS 模塊的通信其實(shí)就是單片機(jī)通過 AT 指令控制 GPRS 模塊 ,通過向 GPRS 手機(jī)模塊寫入不同的 AT 指令能完成多種功能 ,如網(wǎng)絡(luò)登陸、發(fā)送 GPRS 消息、讀取 GPRS 消息等。在設(shè)計(jì)中采用模塊化方式 ,主要由主程序 ,溫度、濕度、光照、土壤濕度等參數(shù)采集子程序 , 外圍設(shè)備控制子程序 , GPRS 模塊控制子程序等模塊組成。當(dāng)超過報警限時 ,通過語音芯片和發(fā)光二極管進(jìn)行聲光報警。主控器控制功能主要包括調(diào)濕、調(diào)溫、調(diào)節(jié)光照、自動灌溉等控制。當(dāng)啟動溫濕度轉(zhuǎn)換后 , SHT15 開始轉(zhuǎn)換。在本系統(tǒng)中 ,它帶有 GSM /GPRS 全套語音和數(shù)據(jù)功能 ,具有M2M 通信解決方案的全部核心功能。本系統(tǒng)選用 GPRS 通信取代 GSM 短消息的原因 ,是因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)對系統(tǒng)實(shí)時性要求較高 ,GPRS 具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快、通信質(zhì)量高、永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi)等優(yōu)點(diǎn) ,所以無論從性能或是經(jīng)濟(jì)角度 , GPRS 較 GSM 短信 都有很大優(yōu)勢?？梢院芊奖愕貜?LCD 直觀地讀出溫度數(shù)據(jù)。數(shù)字傳感技術(shù) ,具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。用戶還可以根據(jù)需要打印數(shù)據(jù)表格和圖形。上位機(jī)系統(tǒng)是以 X86 計(jì)算機(jī)為核心的 C/ S 模型的網(wǎng)絡(luò) ,可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的復(fù)雜處理和保存。 ATmega16接受多路傳感器模塊信息并 進(jìn)行處理、判斷 ,控制 LCD 液晶模塊 FYD128640402B實(shí)時顯示現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)；然后控制溫度、濕度、光照控制器調(diào)節(jié)溫室環(huán)境參數(shù) ,最后通過 GPRS 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；監(jiān)控中心為通過串口與 GPRS 模塊連接的計(jì)算機(jī) ,完成各種信息的存儲、統(tǒng)計(jì)和控制命令發(fā)送功能。并可聯(lián)網(wǎng)實(shí)時顯示及語音播報 ,進(jìn)行溫度報警。 硬件可靠性設(shè)計(jì) 單片機(jī)硬件系統(tǒng)的抗干擾能力與元器件質(zhì)量、裝配質(zhì)量等因素都有關(guān)系 , 但其