【正文】 用、相互聯(lián)系、相互耦合的，在不同的條件下起的作用也不同，作物的生長發(fā)育是這些條件綜合作用的結(jié)果。不論是玻璃溫室還是塑料溫室，由于受搜蓋材料透光率和骨架陰影的影響，溫室的透光率總不能達(dá)到95%，有的甚至還達(dá)不到50%，在清晨或多云弱光條件下，溫室作物由于采光不足，嚴(yán)重影響到其光合產(chǎn)物的形成。⑵ 塑料溫室塑料溫室是近十幾年出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展的一種溫室。其自動控制系統(tǒng)主要功能有：第一，實時采集溫室內(nèi)、外溫度、濕度、光照、土壤溫度等環(huán)境參數(shù)值，并進(jìn)行顯示與存儲。④ 引進(jìn)溫室的控制方式一般都比較簡單，其實質(zhì)是基于園藝專家的經(jīng)驗，軟件實現(xiàn)模擬比較固定，難以進(jìn)一步進(jìn)行功能拓展；各個具體的環(huán)境參數(shù)控制大都采用比例控制，這一點對于溫室這一類復(fù)雜對象不適合?，F(xiàn)今我國溫室的主要類型包括以玻璃為透明覆蓋材料的玻璃溫室、利用太陽能作為能源的日光溫室、活動屋面溫室以及塑料溫室等等。70年代末期塑料薄膜地面覆蓋栽培技術(shù)從日本傳入中國，由于這項技術(shù)既經(jīng)濟(jì)又簡便，在廣大地區(qū)推廣較快。因此本系統(tǒng)是利用虛擬儀器技術(shù)在LabVIEW的平臺上設(shè)計的溫室環(huán)境自動檢測系統(tǒng)。為了使溫室的溫度、濕度、光照、空氣成分更適合農(nóng)作物的生長，我們就必須對對溫室的環(huán)境進(jìn)行檢測，從而可以進(jìn)一步實現(xiàn)有效的控制。溫室大棚作為新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，已突破了傳統(tǒng)農(nóng)作物種植受地域、自然環(huán)境、氣候等諸多因素的限制，通過調(diào)控環(huán)境參數(shù)（光照強度、溫度、濕度、二氧化碳濃度等），可以得到適合農(nóng)作物生長的良好環(huán)境，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大意義。并選擇相應(yīng)的傳感器作為檢測系統(tǒng)的硬件部分，對溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集。由于我國的溫室業(yè)起步晚，發(fā)展時間短，造成我國溫室技術(shù)水平比較低，現(xiàn)代化管理程度不高。關(guān)鍵詞：溫室；檢測；LabVIEW；虛擬儀器 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） The Automatic Detection System Design of Greenhouse Environment based on Virtual InstrumentAbstractAgricultural facilities are important part of modern agriculture. In China, because we start to develop it lately, the level of greenhouse technology and modern management level is relatively low. It is urgent need for us to further improve the technology. Now the developing of agricultural facilities are forward to the direction of intensification and scale and the requirements of intelligent of greenhouse management is rising step by step. Greenhouse detection system achieve longrange munications. The integration of production and management in greenhouse is an inevitable developmental trend of modern intelligent greenhouse. This design uses virtual instruments on the platform of LabVIEW to develop a software of greenhouse environment automatic detection system. The main content of research includes three parts. First, it can be used to select the greenhouse environmental parameters, such as temperature, humidity, light and CO2 concentration, and select the appropriate sensors as part of the hardware detection system on the basis of the parameters. Second, it can show the advantages of virtual instruments in relation to traditional instruments. It bines puter technology with virtual instrumentation and designs the system software of greenhouse automatic detection. Third, on the platform of virtual instrument, LabVIEW software can be used to collect dates and show them on a puter. It also can store and recall dates of greenhouse environment.Key words: greenhouse environment。設(shè)施農(nóng)業(yè)就是借助現(xiàn)代化的設(shè)施，改善或營造農(nóng)作物、水產(chǎn)品、禽畜等的生活環(huán)境，抵御惡劣的氣候和環(huán)境條件，延長農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時間，從而使得農(nóng)作物、水產(chǎn)品、禽畜等在良好的環(huán)境中能大幅度提高產(chǎn)量和質(zhì)量。環(huán)境控制工程作為農(nóng)業(yè)速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)手段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，但由于溫室設(shè)施內(nèi)高溫、高濕的不良勞動環(huán)境以及要求高效、準(zhǔn)確的作業(yè)，單靠人來進(jìn)行環(huán)境控制是無法實現(xiàn)的。⑵ 溫室環(huán)境參數(shù)的信息采集。為了解決普通塑料大棚在北方保溫性能差的問題，國內(nèi)推廣了具有鮮明中國特色的日光溫室技術(shù)，這項技術(shù)起點高、進(jìn)度快、效益顯著，能在北緯40度以上的寒冷地區(qū)，依靠簡易設(shè)施，冬春寒冷季節(jié)一般不用加溫也能生產(chǎn)出黃瓜、西紅柿等果菜。② 技術(shù)要求過高。逐步推出既適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平又能滿足不同生態(tài)氣候條件需要的溫室產(chǎn)品。第四，上位機有通信功能，PC機通過友好的用戶界面觀測與遙控溫室內(nèi)環(huán)境狀況。目前，我國溫室中約有50%為節(jié)能日光溫室。溫室是一個封閉的空間，其功能除了防風(fēng)遮雨外，保溫是它的主要目的。植物的生理代謝、生長發(fā)育存在所謂生長、光合、呼吸“三基點溫度”——最高溫度、適宜溫度和最低溫度。降溫的控制方法主要有：開啟天窗、側(cè)窗、四周卷簾自然通風(fēng)；遮陽、軸流風(fēng)機強制通風(fēng)；風(fēng)機系統(tǒng)或噴淋、噴霧降溫的多級降溫裝置。溫室空氣濕度較大，絕對濕度與相對濕度一般均大于露點。去濕系統(tǒng)：排濕換氣法，控制灌溉水量等。光補償點指光合作用與呼吸作用相等時的光強度，光照強度高于光補償點時，光合作用的速度大于呼吸作用，并且在較大范圍內(nèi)，呈線性地隨光照強度的增加而增加。 二氧化碳參數(shù)二氧化碳是影響植物進(jìn)行光合作用的重要因素，如果不足會成為影響植物生長發(fā)育的限制因素。虛擬儀器技術(shù)是20世紀(jì)90年代計算機系統(tǒng)和儀器系統(tǒng)技術(shù)革命的產(chǎn)物，它在測試測量與控制領(lǐng)域中占有重要地位 ，并正成為當(dāng)今世界流行的儀器構(gòu)成方案[6]。用戶通過鼠標(biāo)或鍵盤操作軟面板來進(jìn)行操作，操作方便，易于掌握 。因此，虛擬儀器最重要、最核心的技術(shù)是虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境。利用DSP及相應(yīng)的算法，將所生成的數(shù)據(jù)送入D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)信號調(diào)理產(chǎn)生所需的信號，又可構(gòu)成虛擬儀器信號發(fā)生器。虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢在于用戶可自行定義儀器的功能和結(jié)構(gòu)等，且構(gòu)建容易，轉(zhuǎn)換靈活，因此應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊。圖標(biāo)/連接端口用于把LabVIEW程序定義為一個子程序，從而實現(xiàn)模塊化編程，圖標(biāo)是子程序在其他程序框圖中被調(diào)用的節(jié)點表現(xiàn)形式，連接端口則表示節(jié)點數(shù)據(jù)的輸入、輸出口。NI公司的LabVIEW是一套專為數(shù)據(jù)采集與儀器控制、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表達(dá)而設(shè)計的圖形化編程軟件。 傳感器傳感器是一種測量裝置，它能感受或響應(yīng)規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律將敏感元件轉(zhuǎn)換來的模擬信號轉(zhuǎn)換成可用于輸出，以滿足信息大的轉(zhuǎn)換、處理、存儲、記錄、顯示和控制等要求。⑶ 靈敏性。濕度傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)如下：l 測量范圍：20~100%RHl 測量精度：177。其中，數(shù)據(jù)采集器包括多路開關(guān)MUX、測量放大器AMP、數(shù)據(jù)保持器和A/D轉(zhuǎn)換器等，它負(fù)責(zé)將多個現(xiàn)場模擬信號采樣量化為數(shù)字信號，以便送入計算機作進(jìn)一步分析處理；存儲單元包括存儲器和數(shù)據(jù)緩沖器；I/O及控制邏輯用于I/O編碼、定時計數(shù)、通信及產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸方式控制信號等。如果把數(shù)據(jù)采集設(shè)備的分辨率看作尺子上的刻度，同樣長度的尺子上刻線越多，測量就越精確；同樣的，數(shù)據(jù)采集設(shè)備模數(shù)轉(zhuǎn)換的位數(shù)越多，把模擬信號劃分的就越細(xì)，可以檢測到的信號變化量也就越小。數(shù)據(jù)采集卡的其他主要指標(biāo)還有：l 通道數(shù)——PCI6221有16個通道，可以根據(jù)被測試信號的數(shù)量選擇，如果有更多的信號需要測試可以用多個數(shù)據(jù)采集卡或是使用多路復(fù)用板。打開MAX的簡便方法是在桌面上雙擊Measurementamp。l 創(chuàng)建新的遠(yuǎn)程系統(tǒng)。單端測試系統(tǒng)所有信號都參考一個公共參考點即儀器放大器的負(fù)極。在MAX中Device and Interfaces項下找到需要設(shè)置或測試的設(shè)備，在設(shè)備名上右擊，進(jìn)行設(shè)備設(shè)置與測試，其中有以下常用選項：l Reset Device——設(shè)備復(fù)位。 設(shè)備I/O定義l Test Panels——。測試完后分別在兩個測試面板上單擊Stop按鈕，停止測試。前面板是用戶接口，用于向程序中輸入各種控制參數(shù)，并以數(shù)字或圖形等各種形式輸出測試結(jié)果。 圖 DAQmx Creat Channel這個VI的主要參數(shù)有：l task in——指定創(chuàng)建的虛擬通道加入到哪一個任務(wù)中去。每個模擬輸入或輸出通道可以有一對單獨的極限設(shè)置量，極限設(shè)置量必須在設(shè)備的輸入范圍內(nèi)。它可以設(shè)置采樣數(shù)、采樣率，并在必要時設(shè)置緩沖區(qū)。設(shè)置連續(xù)采樣還是采集一定數(shù)量的數(shù)據(jù)。它由指定的任務(wù)或通道讀取采集的數(shù)據(jù)。返回一維波形數(shù)組，數(shù)組每個成員對應(yīng)任務(wù)中的一個通道。以動態(tài)曲線的形式顯示環(huán)境參數(shù)的實時變化，完成溫室環(huán)境的實時監(jiān)測。同時，由于溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)是緩慢變化的量，而且對參數(shù)的精度要求不太高，所以采樣周期沒有必要取的過小，一般都取的比較大。當(dāng)啟動DAQmx任務(wù)VI運行時開始采集數(shù)據(jù)，DAQmx Read VI在While循環(huán)中采集數(shù)據(jù)并且可以在前面板顯示,本系統(tǒng)可以顯示為數(shù)值、棒狀圖，還可以用波形顯示。其次，是存取速度慢。數(shù)據(jù)記錄文件類似于數(shù)據(jù)庫文件，因為它以記錄序列的形式存放數(shù)據(jù)，一個記錄中可以存儲幾種不同類型的數(shù)據(jù)，但是各個記錄的數(shù)據(jù)類型必須一致。面對大量的數(shù)據(jù)信息，文本格式等一些傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式已經(jīng)無能為力，只有采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)。但是該工具包屬于增值工具包，需要額外購買，并且價格昂貴。④ 通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫DLL訪問。LabVIEW記錄與回放數(shù)據(jù)包括三個基本操作步驟：打開一個已存在的文件或創(chuàng)建一個新文件；對文件讀或?qū)?；關(guān)閉文件?！按蜷_/創(chuàng)建/替換文件”函數(shù)的“操作”參數(shù)設(shè)置為open or creat, 這樣程序開始運行時，；如果這個文件已經(jīng)存在就打開它。本課題所做的工作主要有：⑴ 溫室中檢測對象的選擇，主要針對溫室環(huán)境中影響作物生長的參數(shù)，如溫度、濕度、光照強度、二氧化碳