【正文】 室環(huán)境控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀(jì) 70 年代。而溫室設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)境控制，該技術(shù)的最終目標(biāo)是提高控制與作業(yè)精度。當(dāng)前農(nóng)業(yè)溫室大棚大多是中、 小規(guī)模， 要在大棚內(nèi)引入自動(dòng)化控制系統(tǒng)，改變?nèi)咳斯す芾淼姆绞剑鸵紤]系統(tǒng)的成本，因此，針對(duì)這種狀況，結(jié)合郊區(qū)農(nóng)戶的需要， 設(shè)計(jì)了一套低成本的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。而當(dāng)今大多數(shù)對(duì)大棚溫度、濕度的檢測(cè)與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測(cè)控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及由于測(cè)控不及時(shí)等弊端，容易造成不可彌補(bǔ)的損失，結(jié)果不但大大增加了成本，浪費(fèi)了人力資源，而且很難達(dá)到預(yù)期的效果。在農(nóng)業(yè)種植問(wèn)題中，溫室環(huán)境與生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測(cè)控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。Temperature 。目的是利用畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間學(xué)習(xí)一種利用 P89C54 型單片機(jī)對(duì)花房溫度進(jìn)行控制的方法。該系統(tǒng)可自動(dòng)控制加熱、降溫、加濕、通風(fēng)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)已用于控制溫室環(huán)境。溫室是觀賞植物栽培生產(chǎn)中必不可少的設(shè)施之一，不同種類觀賞花卉對(duì)溫室的要求也不盡相同。終端控制設(shè)備向中央控制裝置輸送檢測(cè)信息，根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號(hào)，使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境調(diào)節(jié)。溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)使用 P89C54 型單片機(jī)對(duì)溫度控制的基本原理實(shí)例化，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)控制花房?jī)?nèi)的溫度的花房溫度控制系統(tǒng)。Glasshouse。例如：空氣的溫度。國(guó)外的溫室設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是價(jià)格非常昂貴，缺乏與我國(guó)氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)控軟件。由于單片機(jī)及各種電子器件性價(jià)比的迅速提高，使得這種要求變?yōu)榭赡堋厥疑a(chǎn)以達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，防治病蟲害及提高質(zhì)量、產(chǎn)量等為目的。我國(guó)的現(xiàn)代化溫室是在引進(jìn)與自我開(kāi)發(fā)并進(jìn)的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。目前正開(kāi)發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。而且，國(guó)內(nèi)的控制系統(tǒng)主要用于單因子控制，因而設(shè)施現(xiàn)代化水平低，對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控能力差，產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量難以得到保證，正是這些塑料大棚和日光溫室對(duì)于解決城鄉(xiāng)人民的蔬菜供應(yīng)發(fā)揮著主力軍的作用。:目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)己成為當(dāng)前世界最有活力、發(fā)展最快的高科技領(lǐng)域。:分布式系統(tǒng)通?？煞譃樯稀⑾聝蓪?。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3:所謂綜合環(huán)境調(diào)節(jié)，就是以實(shí)現(xiàn)作物的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)為目標(biāo)，把影響作物生長(zhǎng)的多種環(huán)境參數(shù)，如光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度等，都保持在適宜作物生長(zhǎng)的狀態(tài)，并盡可能使用最少量的環(huán)境調(diào)節(jié)裝置，既省時(shí)又節(jié)能，還能使勞動(dòng)者愉快地從事生產(chǎn)勞動(dòng)。這樣計(jì)算機(jī)可以根據(jù)室外的氣候，在使用最低能耗、最佳利用溫室中的現(xiàn)有的設(shè)備的情況下自由進(jìn)行調(diào)節(jié)。便攜式環(huán)境參數(shù)采集器內(nèi)部裝有溫度、濕度、光照等各種傳感器，并嵌入了藍(lán)牙芯片，因此，這種參數(shù)采集器具有無(wú)線通信功能，可以便捷地放置在溫室內(nèi)的不同位置。為它們提供一個(gè)更適宜其生長(zhǎng)的封閉的、良好的生存環(huán)境，以提早或延遲花期，最終將會(huì)給我們帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。終端控制設(shè)備向中央控制裝置輸送檢測(cè)信息，濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號(hào)，使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境調(diào)節(jié)。 溫室控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容溫室控制系統(tǒng)以 AT89C54 單片機(jī)的溫度、濕度測(cè)量和控制系統(tǒng)為核心來(lái)對(duì)溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。本控制系統(tǒng)以單片機(jī)的控制為核心，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境的溫度和濕度，并設(shè)定了這兩個(gè)參數(shù)的上下限定值，并具有相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)超過(guò)設(shè)定的限定值時(shí)，單片機(jī)控制報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，而且同時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器打開(kāi)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)使相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。 AT89C54 單片機(jī)的主要功能和特性，以其為核心設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5第二章 溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)介紹 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，軟件、硬件緊密相關(guān)。 硬件設(shè)計(jì)的基本原則系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，一定要注意在滿足性能指標(biāo)的前提下，盡可能地降低價(jià)格，以便得到高的性能價(jià)格比，這是硬件設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮的一個(gè)主要因素，也是一個(gè)產(chǎn)品爭(zhēng)取市場(chǎng)的主要因素之一。有完善的抗干擾措施，是保證系統(tǒng)精度、工作正常和不產(chǎn)生錯(cuò)誤的必要條件。，使用方便，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)一定的檢測(cè)程序，例如狀態(tài)檢測(cè)和診斷程序，以便系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，便于查找故障部位。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 溫度傳感器 DS18B20DS18B20 是 DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的，是一種單總線溫度傳感器，屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器，有兩種封裝形式分別為 3 腳 PR 35 封裝和 16 腳SSOP 封裝。IH3605 的引腳定義分別如圖 所示。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7，計(jì)算出 25℃溫度條件下相對(duì)濕度值 RH0 。在黑暗的環(huán)境下光敏電阻的電阻值很大，導(dǎo)電性降低，受光線照射后，電阻值降低，導(dǎo)電性增強(qiáng)。監(jiān)測(cè)二氧化碳含量的方法有導(dǎo)電率法和紅外線二氧化碳分析儀測(cè)試法等。在溫室中監(jiān)測(cè)二氧化碳含量最常用的方法是導(dǎo)電率法。總失調(diào)誤差最大為177。R E F + A N A L O G I NR E F G N DV C CI / O C L O C KD A T A O U TC S12348765 TLC549 引腳排列TLC549 在工作溫度范圍內(nèi)的極限參數(shù):電源電壓 VCC: V。負(fù)基準(zhǔn)電壓: V。30 mA。一般來(lái)說(shuō)，7 段 LED 數(shù)碼管可分為共陽(yáng)極和共陰極兩種，共陽(yáng)極就是把所有 LED 的陽(yáng)極連接到共同的接點(diǎn) ，而每個(gè) LED 的陰極分別為 a、b、c、d、e、f、g 及dp（小數(shù)點(diǎn)）；同樣的，共陰極就是把所有 LED 的陰極連接到共同的接點(diǎn) ，而每個(gè)LED 的陽(yáng)極分別為 a、b、c、d、e、f、g 及 dp（小數(shù)點(diǎn)）。閉合和釋放過(guò)程都要經(jīng)過(guò)一定的過(guò)程才能達(dá)到穩(wěn)定，這一過(guò)程是處于高、低電平之間的一種不穩(wěn)定狀態(tài)，稱為抖動(dòng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，延時(shí) 1020ms 再查詢是否有鍵按下，若沒(méi)有鍵按下，說(shuō)明上次查詢結(jié)果為干擾或抖動(dòng)；若仍有鍵按下。直接用 I/O 口線構(gòu)成單個(gè)按鍵電路，每個(gè)按鍵占用一條 I/O 口線，每個(gè)按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)產(chǎn)生互相影濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10響。仲夏季節(jié)，室外氣溫達(dá) 3637℃時(shí)。冬季保溫可采用鍋爐熱水加熱系統(tǒng)。夏季，室內(nèi)平均濕度在 60％左右，這對(duì)植物生長(zhǎng)不利，而使用噴淋降溫系統(tǒng)時(shí)濕度會(huì)增加，一般增加到 75％—85％，這較適合作物生長(zhǎng)，但又不會(huì)造成濕度過(guò)大。遮光。二氧化碳濃度調(diào)節(jié)屬于輔助調(diào)節(jié)，只在特殊情況下需要調(diào)節(jié)。2)利用二氧化碳發(fā)生器人工增施二氧化碳，保持室內(nèi)的吸濃度達(dá)到 1000pm。因此，溫室控制系統(tǒng)是由 3 個(gè)部分組成：：包括溫度、濕度、光照、二氧化碳含量等環(huán)境要素的檢測(cè)。在控制室中的上位計(jì)算機(jī)可集中統(tǒng)一顯示和控制各個(gè)溫室，用戶在控制室中就可了解到全部自控溫室的運(yùn)行情況；上位計(jì)算機(jī)把用戶設(shè)定的各個(gè)溫室的控制參數(shù)下傳到現(xiàn)場(chǎng)控制器中后，即使在上位計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)或出現(xiàn)故障，各個(gè)溫室中的現(xiàn)場(chǎng)控制器還可以繼續(xù)對(duì)溫室進(jìn)行自動(dòng)控制，而且各個(gè)溫室中的現(xiàn)場(chǎng)控制器都可獨(dú)立工作互不影響，達(dá)到分散控制的目的，提高了整個(gè)控制系統(tǒng)的安全可靠性。入機(jī)界面美觀友好，容易操作使用。上位機(jī)系統(tǒng)選用個(gè)人計(jì)算機(jī)，主要完成如下功能：1)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。3)控制參數(shù)的設(shè)置。允許操作員在屏幕上分別對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的按鈕進(jìn)行操作，確定后傳給下位機(jī)。顯示系統(tǒng)提供系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)等菜單，可以通過(guò)操作鍵盤來(lái)調(diào)整參數(shù)。PC 機(jī)的串行通信接口為 RS232，但 RS232 采用非平衡方式傳輸數(shù)據(jù)。為了增強(qiáng)下位機(jī)采集子系統(tǒng)的抗干擾性、簡(jiǎn)化信號(hào)接口，系統(tǒng)優(yōu)先選用數(shù)字輸出信號(hào)傳感器，二氧化碳濃度等模擬信號(hào)傳感器均選用標(biāo)準(zhǔn) 4—20mA 輸出，模擬信號(hào)經(jīng)多路模擬開(kāi)關(guān)選擇后送模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)以并行方式送單片機(jī)處理。下位機(jī)(1)和下位機(jī)(2)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室 1 的環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)和控制。能夠與上位機(jī)(PC 機(jī))進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)串行通信時(shí)，將當(dāng)前溫室內(nèi)的各環(huán)境參數(shù)值送給上位機(jī)溫室控制系統(tǒng)。應(yīng)設(shè)置編程口，以便以后進(jìn)行軟件升級(jí)。P2 口與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高 8 位地址線相濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16連。單片機(jī)從外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀入數(shù)據(jù)所用的時(shí)間是一個(gè)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀周期。當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫控制信號(hào) WR 低有效時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò) P0 口從單片機(jī)寫入外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，完成一次對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫操作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM采用 6264 芯片。主要優(yōu)點(diǎn)如下：，可在多站互連時(shí)節(jié)省信號(hào)線，便于高速遠(yuǎn)距離傳送。電路結(jié)構(gòu)是在平衡連接電纜兩端有終端電阻，在平衡電纜上掛發(fā)送器、接收器或收發(fā)器。RS232 的邏輯電平為負(fù)邏輯：0(+3V—15V)，1(3—15V)。15V 電壓。用RS485 總線構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)框架如圖 所示。 MAXl480B 具有有限斜率驅(qū)動(dòng)器，即驅(qū)動(dòng)器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，其邊沿斜率是受限制的，以使電磁干擾(EMI)最小，且能減小由于電纜終端不匹配而引起的反射，在數(shù)據(jù)速率高達(dá) 250kbps 時(shí)能做到無(wú)誤差的數(shù)據(jù)傳送。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18主要有兩種方式：1)燃油熱風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)，燃油熱風(fēng)機(jī)通過(guò)燃燒燃料釋放熱量，將熱空氣排入室內(nèi)達(dá)到提高溫室溫度的目的，它比傳統(tǒng)供熱(水暖、蒸汽)方法耗能少、節(jié)省投資、無(wú)污染、溫度調(diào)節(jié)反應(yīng)快、自動(dòng)化程度高。實(shí)踐證明，采用濕簾風(fēng)機(jī)蒸發(fā)降溫設(shè)施是當(dāng)前我國(guó)溫室提高生產(chǎn)率的最有效的方法，濕簾風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、能耗低、產(chǎn)冷量大、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，他的降溫效果也最佳。作物的生長(zhǎng)不僅取決于氣候條件。遮陽(yáng)保溫幕主要有兩種形式：1)外遮陽(yáng)系統(tǒng)它可以從多方面來(lái)改善作物的生長(zhǎng)環(huán)境，保障陽(yáng)光的合理運(yùn)用。2)內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)一般使用壽命大于 5 年，其主要功能有：遮陽(yáng)降溫：遮陽(yáng)幕遮陽(yáng)率達(dá) 50%—85％，通過(guò)使用鋁箔反射一定的陽(yáng)光，可使溫室內(nèi)溫度降低 5—10 度。 硬件抗干擾技術(shù)智能控制器的硬件抗干擾設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分。、后向接口與主機(jī)相互之間進(jìn)行濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20信息傳輸?shù)耐緩健?)地線設(shè)計(jì)。2)電源線布置。電源的輸入端跨接 10uF 的電解電容，通過(guò)大面積、低阻抗的接地面進(jìn)行去耦。濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21第四章 溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)80C51 系列單片機(jī)擁有較強(qiáng)的指令系統(tǒng)，在小規(guī)模軟件編寫上匯編語(yǔ)言也許確實(shí)是最佳選擇，可以產(chǎn)生靈活高效的目標(biāo)代碼，但隨著程序規(guī)模的增加便暴露出匯編語(yǔ)言程序可讀性差、結(jié)構(gòu)非模塊化以及難于調(diào)試等諸多缺點(diǎn)。 485 總線和氣象站通信取得戶外氣象信息。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里的溫室內(nèi)的溫濕度，戶外的溫濕度光照數(shù)據(jù)將以曲線圖的形式反映控制效果，給人以形象直觀的感覺(jué)。系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫(kù)是 ，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)采用了 DAO。以及監(jiān)視和響應(yīng)串行連接中的發(fā)生的事件和錯(cuò)誤。由溫室內(nèi)各傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)總線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，利用其豐富的指令進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再通過(guò)RS232/RS485 轉(zhuǎn)換器傳輸給下位機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，完成各項(xiàng)控制功能。通常通用計(jì)算機(jī)都采用前者。P89C54 程序存儲(chǔ)器空間，片內(nèi)為 4KB，地址從 0000HOFFFH。地址從 0000H 開(kāi)始編址。P89C54 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間為 64KB，地址從 0000HOFFFFH。在執(zhí)行主循環(huán)程序的過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)中斷，程序轉(zhuǎn)入到中斷處理子程序，執(zhí)行完中斷處理，則程序返回主循環(huán)程序；當(dāng)檢測(cè)某標(biāo)志量的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，程序跳入到相應(yīng)子程序，子程序執(zhí)行完后，程序返回主程序繼續(xù)往下執(zhí)行。利用外部定時(shí)器中斷便可以監(jiān)控程序運(yùn)行狀態(tài)。串行口在方式 方式 3 均可實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。2)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送一幀地址信息，其中包括 8 位地址，且第 9 位為 l，表示發(fā)送的是地址，中斷所有從機(jī)。從機(jī)接收到地址后，判斷主機(jī)發(fā)送地址是否為本機(jī)地址，若是本機(jī)地址，則將 SM2 清零，進(jìn)入正式通信狀態(tài)，把本機(jī)的地址發(fā)送回主機(jī)作為應(yīng)答信號(hào)，然后開(kāi)始接收主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)或命令信息。下位機(jī)通信軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示濰坊學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26發(fā)送數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)接受驗(yàn)證碼回送錯(cuò)誤信號(hào)回送正確