【正文】 系統(tǒng)。本人簽名：2013年6月15日畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書設(shè)計（論文）題目： 無線溫室大棚光照控制系統(tǒng)開發(fā) 系部： 自動化 專業(yè)： 自動化 學(xué)號：092039233 學(xué)生： 王良訓(xùn) 指導(dǎo)教師（含職稱）： 佟春生 教授 專業(yè)負責(zé)人： 郭晉秦 1．設(shè)計（論文）的主要任務(wù)及目標請開發(fā)設(shè)計一套可實現(xiàn)在每個溫室中采集諸如空氣溫度、空氣濕度、光照強度、土壤濕度、營養(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)等信息的無線感知溫室大棚檢控系統(tǒng)。而這種作業(yè)方式存在種種弊端，作業(yè)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。光照度標準參見表11；而一般蔬菜光照度見下表12：表11 光照度標準環(huán)境條件光照度范圍(lux)環(huán)境條件光照度范圍(lux)一般黑夜—陰天室外50……500月夜……晴天室內(nèi)100……1000陰天室內(nèi)5……50夏天太陽光下100000閱讀報刊50……60家用攝像機標準照度1400表12 若干蔬菜光參數(shù)種類品種光補償點光飽和點飽和時Pn甜瓜齊甜1號白菜南農(nóng)矮321324絲瓜普通絲瓜27由此可見，白天室外光照度滿足大于光補償點，小于光飽和點的要求，所以針對白天我們不需要對光照度進行控制，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)控制對應(yīng)的led燈提供大于光補償點的光照就能達到既節(jié)能又提高蔬菜光合作用效率的目的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，20世紀80年代采取多因素綜合控制方法，這是利用計算機控制溫室環(huán)境因素的方法。從而發(fā)展適合溫室環(huán)境特點的控制系統(tǒng)。本課題 只涉及到光照，通過上文的分析，只需要對led燈進行控制，而且對led 等控制誤差比較小，只要進行開環(huán)控制就可以達到效果，這樣既節(jié)省了成 本又達到效果。如上圖11，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖有以下幾點意義：（1） 控制系統(tǒng)通過internet實現(xiàn)上位機和下位機的通信，不受距離的限制， 能達到遠程控制的目的。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。方案1：LCD顯示器LCD1602 圖21 LCD1602 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符。led數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于3位“+1”型。目前，光敏電阻應(yīng)用的極為廣泛，可見光波段和大氣透過的幾個窗口都有適用的光敏電阻。 圖24 光敏電阻的伏安特性曲線 圖25 光敏電阻的光照特性曲線光敏電阻的光照特性則如圖25所示。而光敏三極管在弱光時靈敏度低些，在強光時則有飽和現(xiàn)象，這是由于電流放大倍數(shù)的非線性所至，對弱信號的檢測不利。當(dāng)受到光照時,飽和反向漏電流大大增加，形成光電流,它隨入射光強度的變化而變化。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。VCC：+5V工作電壓。CLK：時鐘信號輸入端（一般為500KHz）。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。MAX225，MAXX233，MAX235以及MAX245/MAX246/MAX247不需要外部元件，推薦用于印刷電路板面積有限的應(yīng)用。AT89C52單片機內(nèi)部設(shè)有一個翻身相放大器所構(gòu)成的震蕩器，XTAL1和XTAL2分別為振蕩電路的輸入端和 圖34 時鐘電路 輸出端，時鐘可以有內(nèi)部或外部產(chǎn)生。單片機在啟動時都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。一般悅來，計算機都有一個或多個串行端口，它們依次為Com…，這些串口還提供了外部設(shè)備與PC進行數(shù)據(jù)傳輸和通信的通道。（3）客戶機程序發(fā)出連接請求，使服務(wù)器程序產(chǎn)生ConnectionRequest事件，該事件得到一個參數(shù)requestID。 （2）設(shè)置RemotePort屬性,以便指定服務(wù)器程序的偵聽端口。是由德國慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美國德克薩斯的Keil Software組成。它運行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點是：①實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。圖44 protues軟件界面 光照度采集程序流程圖采集程序開始運行，啟動adc0804進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，把數(shù)模轉(zhuǎn)換取得的數(shù)值通過查表分析得到對應(yīng)的光照度實時數(shù)據(jù)，將光照度實時數(shù)據(jù)與設(shè)定值相比較，如果實時光照小于設(shè)定光照，則開啟一個單位的led燈，延時1s等待led燈完全點亮達到標準亮度，繼續(xù)光照采集，比較數(shù)據(jù)，如果實時光照還是小于設(shè)定光照則按照上面的過程繼續(xù)點亮led 燈，如果實時光照大于設(shè)定光照則 圖45 光照度采集程序流程圖延時半個小時，半個小時后繼續(xù)采集光照度數(shù)據(jù)。 上位機控制界面設(shè)計（vb）圖49 上位機軟件界面如上圖49上位機軟件主要的功能有設(shè)置下位機ip，發(fā)送蔬菜序號到下位機，其中蔬菜序號是預(yù)先加載再COMBOBOX空間中的。 展望由于認識的缺乏，經(jīng)驗缺乏，我的實際還有很多不足之處。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。// 飽和點 int buchang。EA=1。int i。 EA=1。 for (i=0。 switch(sum) { case 1: {baohe=1324。 }void main(){int a。 39。 3 SENDINF amp。‘ = 白菜39。 = 239。 = 639。如果Winsock控件狀態(tài)不為關(guān)閉，則關(guān)閉 RequestID 39。接收新數(shù)據(jù)信息 Dim sdata As String 39。發(fā)送數(shù)據(jù)信息 If = 7 Then Dim BB, DD If = Then MsgBox 不能發(fā)送空信息, , 系統(tǒng)提示 Else DD = SENDINF amp。退出 EndEnd SubPrivate Sub Command3_Click() = 9600,N,8,1 39。 = InputModeText 39。定義字符串變量 Dim sdata As String 39。ElseIf = 3 Then = 絲瓜 39。發(fā)送消息 Case SENDINF Dim aa, temp1 sendxx = Right$(strdata, Len(strdata) …… 7) aa = sendxx = aa 39。用于遠程計算機請求連接 If 0 Then 39。 = 4 39。本地服務(wù)器端端口號 = 200 39。獲得消息數(shù)據(jù) mymand = Left$(sdata, 7) Select Case mymand 39。設(shè)置遠程計算機 = 200 39。 = 839。 = 439。, , [系統(tǒng)提示]End IfEnd SubPrivate Sub Form_Load() 39。 SENDINF amp。 2 39。發(fā)送數(shù)據(jù)信息 If = 7 Then Dim BB If = Then MsgBox 不能發(fā)送空信息, , 系統(tǒng)提示 Else If = 白菜 Then 39。} case 3: {baohe=168。 B=1。B=SBUF。 //轉(zhuǎn)換成的十進制數(shù)char *s 。b115。SCON=0X50。sbit wela=P2^7。參考文獻[1]包長春，石瑞珍．基于zigBee技術(shù)的農(nóng)業(yè)設(shè)施測控系統(tǒng)的設(shè)計口[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2007，23(8)：160一161．[2]蔣園園，宋良圖．農(nóng)田遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．自動化與儀器儀表，2007(6)：18—19．[3]代媛，何東健，張建鋒．基于zigBee的農(nóng)業(yè)信息無線傳輸網(wǎng)絡(luò)研究與實現(xiàn)口[J]．傳感器與微系統(tǒng)，2010，29(7)：15．[4]武風(fēng)波，強云霄．基于zigBee技術(shù)的遠程無線溫濕度測控系統(tǒng)的設(shè)計[J]．西北大學(xué)學(xué)報，2008，38(5)：732—733．[5]楊燁，董惠．基于zigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的設(shè)計[J]，測控技術(shù)，2009(17)：141—142．[6]齊文新，魯涵，孫慶虎等．基于GPRS技術(shù)的溫室自動控制系統(tǒng)，GREENHOUSE HOUTICULTURE，38—39。完成了pc與pc直接互聯(lián)網(wǎng)的通訊，pc與單片機之間的rs232通信，單片機的開環(huán)控制等模塊的設(shè)計。 下位機界面設(shè)計（vb）圖48 下位機軟件界面如上圖48，下位機的能設(shè)置上位機ip，能顯示上位機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，能選擇端口將接受到的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送到現(xiàn)場單片機上，作為單片機的數(shù)據(jù)進行控制。③提供軟件調(diào)試功能。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。在該事件中，可以用GetData方法接收數(shù)據(jù)。（5）當(dāng)服務(wù)器程序接收到數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生DataArrival事件，參數(shù)BytesTotal包含接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。即使對TCP/IP不太熟悉的用戶，使用該控件也可以在十幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建一個簡單的客戶機/服務(wù)器程序。圖36 八段數(shù)碼管顯示電路設(shè)計 光照度傳感電路設(shè)計圖37 光照度傳感電路 RS232通信電路設(shè)計 Max232芯片能實現(xiàn)單片機5vttl電平與pc機12v串口標準電平的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)pc機串口與單片機串口TXD/，RXD/，如下圖，電容選擇104能保證電路的穩(wěn)定性，兩個指示燈能直觀的反映數(shù)據(jù)是否傳送。為確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。 硬件電路的設(shè)計 時鐘電路的設(shè)計時鐘電路就是產(chǎn)生象時鐘一樣準確的振蕩電路。 圖32 AT89C52外觀和引腳圖 MAX232 TTL轉(zhuǎn)串口電平芯片MAX232芯片是美信（MAXIM）公司專為RS……232標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5v單電源供電。START：A/D轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。多路開關(guān)可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。常見的有2CU、2DU等系列。綜上所述，我們選擇光敏電阻作為光照度檢測元件。方案2：光敏二極管光敏二極管的伏安特性相當(dāng)于向下平移了的普通二極管，光敏二極管的伏安特性如圖26所示。在一定的光照度下，為恒定的值，因而光電流和電壓成線性關(guān)系。led數(shù)碼管廣泛用于儀表，時鐘，車站，家電等場合。1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。幾乎可以連接到各種單片機芯片，并完成無線數(shù)據(jù)傳送工作。 本設(shè)計要求將傳感器的數(shù)據(jù)通過無線發(fā)送到接收端上去，實現(xiàn)遠程采集，先設(shè)計出兩套方案，一種方案是每一個傳感器上面都用一個GPRS模塊，通過GPRS發(fā)送到上位機。工控機常用于環(huán)境污染嚴重，酸堿度較高，磁干擾較嚴重的工業(yè)控制現(xiàn)場；PLC是繼電器控制的智能發(fā)展，特別適用于開關(guān)量控制，其特有的梯形圖變成結(jié)構(gòu)比較直觀；單片