【導(dǎo)讀】need.managementasawhole,modulebination,simplestructure,convenient

　　

【正文】 智能系統(tǒng)管理和專家模糊運(yùn)算，并提供一個(gè)友好的人機(jī)界面，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理的溫室 。下部是由一系列不同功能的模塊，并且在每個(gè)模塊中，一個(gè)單一的芯片作為下位機(jī)采用 AT89C52， RS485 則用于與所有 AT89C52 PC 進(jìn)行通信，然后實(shí)現(xiàn)收集，處理和控制的溫室參數(shù)。每個(gè)功能模塊是完全地電氣隔離，任何失敗的結(jié)節(jié)不會(huì)對(duì)其他模塊產(chǎn)生任何影響。系統(tǒng)通過(guò)分別收集環(huán)境信息的方式，每個(gè)監(jiān)控和控制模塊，并通過(guò) RS485 接口將其發(fā)送到主機(jī) PC。并且由 PC 配置控制系統(tǒng)，額定參數(shù)的設(shè)定值進(jìn)行比較，然后根據(jù)專家智能模糊控制系統(tǒng)測(cè)量作物在不同生長(zhǎng)階段的各種環(huán)境的溫度，濕度， CO2 濃度，土壤含水量進(jìn)行相應(yīng)的操作指令或報(bào)警，模糊控制指令。 在秦皇島農(nóng)村大棚。通常在一個(gè)溫室的近東和西區(qū)的 1/4 區(qū)域，距離地面為 米的中間北部的一半（近濕簾）和南部的一半（風(fēng)扇附近的），設(shè)置一個(gè)模塊檢測(cè)空氣溫度、濕度、二氧化碳濃度和土壤水分含量，根據(jù)實(shí)際情況，將土壤含水量模塊添加在溫室的中間 。在高度為 米的主入口，設(shè)置一個(gè)水箱，其中的電磁閥滴水管應(yīng)根據(jù)土壤水分含量的需要設(shè) 置和控制，并且將電腦放置在主入口的溫室內(nèi)。 3 硬件設(shè)計(jì) CP 和通信系統(tǒng) 分布式系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集和控制：由于微型控制單元局限于在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和外文翻譯 11 計(jì)算復(fù)雜，所以電腦所的使用和主從模塊系統(tǒng)所采用的，這是一個(gè)系統(tǒng)，以 PC機(jī)作為主機(jī)，以單片機(jī)作為子機(jī)。 在這種分布式系統(tǒng)中，通信是關(guān)鍵。通常， PC機(jī)的串行端口是標(biāo)準(zhǔn)的 RS232，傳輸距離較短。但是在農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，其通信距離的數(shù)十公尺或幾公里，所以RS232 / RS485 轉(zhuǎn)換器通過(guò) PC 機(jī)與單片機(jī)之間的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。減少投資，既考慮用戶方便和友好的人機(jī)交互，低價(jià)電腦的上 面和下面采用 PIV 486，并考慮組態(tài)軟件的操作，內(nèi)存是必須是 64M 以上，硬盤是 10GB 以上。 控制模塊的溫度和濕度，照明度和 CO2 濃度 每個(gè)控制單元包括供應(yīng)鏈管理（ SCM），傳感器，信號(hào)處理電路， RS485 接口和輸出環(huán)節(jié)。此模塊的溫度和濕度，二氧化碳濃度的硬件結(jié)構(gòu)示于圖 2。 基于 NDIR 技術(shù)測(cè)量 CO2 濃度的傳感器，測(cè)量范圍是 0? 2 103 摩爾。通過(guò)傳感器，控制系統(tǒng)，利用軟件數(shù)字濾波、線性插值和溫度補(bǔ)償，得到二氧化碳的濃度，依附數(shù)字 UART 協(xié)議，然后直接輸入單片機(jī)。 新的智能傳 感器 SHT11 基于選擇 CMOSens 技術(shù)測(cè)量溫度和濕度。在SHT11，溫度和濕度傳感器、信號(hào)放大， A/ D， I2C 總線全部集成在一個(gè)芯片上，它有滿刻度校準(zhǔn)，第二行數(shù)字輸出并且濕度測(cè)量范圍為 0? 100％ RH，溫度測(cè)量范圍為 40℃ ? +123。 8℃，濕度測(cè)量精度為177。 3。 0％ RH，溫度測(cè)量精度為177。 0。4℃，響應(yīng) 4 的時(shí)間。 JY1TBQ6 的照度傳感器的硅光伏檢測(cè)是使用光測(cè)量。它的測(cè)量范圍為 0? 202000 勒克斯 。光譜范圍為 400? 700（ nm）的可見(jiàn)光 。測(cè)量誤差是小于 2％，外文翻譯 12 輸出為 4 ? 20mA 或 0? 20mV， 輸出信號(hào)可以直接傳送到 A / D 的單片機(jī)放大后，大小為 0? 4V。 模塊接受指令形成上層，輸出通過(guò)輸出電路。輸出電路包括光學(xué)隔離、信號(hào)驅(qū)動(dòng)，輸出繼電器。 土壤水分的測(cè)量和控制模塊 水是一種極性介質(zhì)，土壤的介電常數(shù)包含水，主要是由水決定，當(dāng)水含量是不同的，波阻抗不同。在這個(gè)系統(tǒng)中，土壤水分測(cè)量是通過(guò)駐波無(wú)線電的方法。 基于工程電磁場(chǎng)理論，有損介質(zhì)，如下的電磁波阻抗： Z0=√μ /ε (1+jλ /(ωε ) （ ） 其中，μ是介質(zhì)滲 透性，土壤和μ是μ≈μ 0 是真空磁導(dǎo)率 。ε是介質(zhì)的介電常數(shù)，λ是介質(zhì)電導(dǎo)率 。ω是電磁波頻。 在非常低的音頻 ( 2020 hz)，損耗角正切的干土介質(zhì)是λ /ωε≈ 0。 07，如果你選擇的信號(hào)源的頻率高于 20 兆赫茲。然后，ε≈ε∞，虛部的土壤波阻抗忽視，只有真正的一部分，這相當(dāng)于一個(gè)純電阻。 土壤水分傳感器由 100 MHz 信號(hào)源，同軸傳輸線和插件不銹鋼探針組成。電磁波信號(hào)沿著線傳輸?shù)教筋^。由于探針阻抗和線路阻抗不同，入射波和反射波的疊加形成駐波。 以同軸傳輸線作為無(wú)損耗均勻線，波阻抗為 Z0， ZL 是負(fù)載阻抗。然后，在探針的電壓波的反射系數(shù)是： Γ = （ ZLZ0） /(ZL+Z0) （ ） 選擇傳輸線的長(zhǎng)度為 l=λ / 4 時(shí)，該行的兩端的最大和最小 Umax 和 Umin時(shí)，然后駐波無(wú)線電行中，可以表示為： S=Umax /Umin =(1|Γ |)/(1+|Γ |) （ ） 按照這種方式，土壤水分無(wú)線電可以通過(guò)測(cè)量傳輸線的駐波率得到。 如圖 3 所示。土壤水分模塊包括傳感器和控制器，傳感器服從控制器，控制器可以 被省略，而不需要灌溉溫室。 外文翻譯 13 在這個(gè)系統(tǒng)中，分區(qū)節(jié)點(diǎn)為了簡(jiǎn)化控制、灌溉技術(shù)，采用控制土壤水分技術(shù)。在一定的程度上，這個(gè)參數(shù)的上部和下部地面可采用該技術(shù)解耦。 4 控制系統(tǒng)編程 該 PC 軟甲的開(kāi)發(fā)由北京組態(tài)王 控制。這個(gè)配置軟件具有可靠性高，開(kāi)發(fā)周期短，完美的圖形界面生成能力，以及友好的人機(jī)交互，可以按照創(chuàng)建動(dòng)態(tài)圖像和圖表可以直觀地顯示設(shè)備的布局場(chǎng)景中的參數(shù)，控制狀態(tài)的變化，并能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)超過(guò)額定值，可以實(shí)現(xiàn)模糊控制的溫室參數(shù)使用的特定數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的歷史環(huán)境參數(shù)曲線并采用農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。 軟件配 置管理是由 C51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)解答收集、處理、上傳的參數(shù)和接受模糊控制指令從主機(jī)計(jì)算機(jī)和完整的局部控制的裝置。 控制模塊的程序設(shè)計(jì) 子機(jī)的軟件的土壤濕度模塊的主要功能包括數(shù)據(jù)采集和處理子程序，中斷處理和通信等，通過(guò)并行數(shù)據(jù)接口獲得駐波電壓的數(shù)值并且由函數(shù)計(jì)算獲得土壤含水量。 軟件的子機(jī)主要與下位機(jī)完成對(duì)土壤水分檢測(cè)和控制的數(shù)據(jù)通信，測(cè)量數(shù)據(jù)和電流控制上傳狀態(tài)到主機(jī)電腦，接受模糊控制指令從主機(jī)計(jì)算機(jī)輸出執(zhí)行指令。 子機(jī)的溫度、濕度和二氧化碳的硬件模塊主要是完成讀取 I2C 濃度的二氧化碳濃度、溫度和濕度， 測(cè)量數(shù)據(jù)和電流控制上傳狀態(tài)到主機(jī)電腦，接受模糊外文翻譯 14 控制指令從主機(jī)輸出執(zhí)行指令。串行中斷模式 3 采用所有從機(jī)與主機(jī)通信，傳輸數(shù)字化采集和接收指令。 PC 和模糊控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 1） 組態(tài)王 的通訊設(shè)置：為了確保通信的正確性，上下必須遵循相同的通信協(xié)議，通信參數(shù)。通常在通信，采用主從方式在風(fēng)格和應(yīng)答器是采用的過(guò)程。換言之，首先主發(fā)命令給子機(jī)，然后等子機(jī)接到指令后給出答案，通信建立。在組態(tài)王，一個(gè)預(yù)定的輪詢方法被用來(lái)做閱讀和寫作的低機(jī)器電腦之間。在項(xiàng)目瀏覽器中，第一，單擊設(shè)備 → COM1。在設(shè)備配置向?qū)е校x擇 “ 智能模塊 ”→ 單片機(jī) → SCM 的 HEX→ 串行端口，然后服務(wù)主機(jī)的通信參數(shù)。 2） 組態(tài)王 和數(shù)據(jù)庫(kù)的連接數(shù)據(jù)庫(kù)的核心是軟件，不僅包含了定義的變量，實(shí)時(shí)參數(shù)和歷史參數(shù)，但是還需要在參數(shù)報(bào)警、模糊計(jì)算、報(bào)告和顯示。ACCESS2020 的桌面數(shù)據(jù)庫(kù)是用來(lái)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)，并通過(guò)使用 SQL，由組態(tài)王通過(guò)開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)連接性實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)過(guò)程是：在組態(tài)王來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)變量創(chuàng)建一個(gè)身體的記錄建立數(shù)據(jù)源的 ODBC 來(lái)創(chuàng)建查詢屏幕和使屏幕連接。到與微軟 Access2020，功能 SQLSelect ， SQLConnect()， SQLLast SQLFist ，SQLNext()， QSLPrew()， SQLInsrt ， SQLPrew()等等，實(shí)現(xiàn)的命令語(yǔ)言，然后實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和查詢的數(shù)據(jù)完成。 3） PC 軟件設(shè)計(jì)：溫室控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的 PC 是無(wú)限的，因此，如果現(xiàn)有的成熟的軟件模塊到系統(tǒng)，它都可以輕松提高系統(tǒng)的可靠性。軟件，軟件由控制模塊和管理模塊。 5 結(jié)論 根據(jù)經(jīng)濟(jì)承受能力，農(nóng)民在秦皇島，與現(xiàn)有技術(shù)的溫室環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)和控制，主從分布式溫室環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)在其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為主機(jī)系統(tǒng)，研制了具有以下特點(diǎn)： 1） 憑借其大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)， PC，模糊控 制專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，修改和系統(tǒng)升級(jí)是很容易的。 2） 使用組態(tài)王軟件開(kāi)發(fā)的 PC，提高了系統(tǒng)的可靠性，縮短開(kāi)發(fā)周期，并獲得一個(gè)友好的人機(jī)界面。 外文翻譯 15 3） 系統(tǒng)中使用的一個(gè)分布式，模塊化結(jié)構(gòu)，它使系統(tǒng)維護(hù)更加容易，并且適應(yīng)生產(chǎn)需要。的從屬的監(jiān)測(cè)和控制模塊連接到主機(jī)上，然后根據(jù)需要通過(guò)RS485 總線控制溫室中分區(qū)或塊可以實(shí)現(xiàn)的 。