【正文】 case 11: chn_disp(0。 chn_disp(0x90,4,自動(dòng)補(bǔ)償 )。 change(7)。 wet[5]=t0ime[7]。 change(6)。 wet[4]=t0ime[6]。 chn_disp_1(0x8f,0,2,℃ )。 wet[2]=t1ime[4]。 wet[2]=t0ime[4]。 change(4)。 change(4)。 break。 chn_disp(0x9a,2,星期 )。 chn_disp(0x89,3,show)。 change(0)。 chn_disp(0x91,3,show)。 break。/39。039。 case 3: chn_disp(0x82,4,測(cè)量間隔 )。 chn_disp_1(0x88,0,4,CO^2)。 chn_disp(0x98,4,濕度范圍 )。 break。 case 1: chn_disp(0x80,4,參量設(shè)置 )。 change(7)。 chn_disp_1(0x95,0,5,show)。 chn_disp_1(0x87,0,1,show)。 chn_disp(0x80,4,show)。 } void showall(char a) //1602 顯示所有 { switch(a) { case 0: readall()。 chn_disp(0x80,2,制作 )。 wr_lcd(m,0x01)。 show[4]=39。 show[2]=39。 case 7: show[0]=wet[5]/16+39。p39。039。039。 case 6: g=CO2_deal(wet[4])。.39。039。%39。.39。039。039。39。039。 show[5]=t0ime[0]%16+39。 show[3]=show[2]=39。 case 2: show[0]=t0ime[1]/16+39。039。039。039。 } show[5]=show[2]=39。k++) { show[63*k]=set_rtc_code[k]/16+39。 } void change(unsigned char n) //數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 { unsigned char k。 } void readall() //讀取時(shí)間、濕、溫、 CO光強(qiáng) { Read_RTC()。 //電機(jī) sbit li=P2^1。 //3 sbit key4=P0^0。/**///比較參量 1,時(shí)間 [0:1]、濕度 [2:3]、溫度[4:5]、 CO2[6]、光強(qiáng) [7] unsigned char address=0x10。 //濕度 [0:1]、溫度 [2:3]、 CO2[4]、光強(qiáng) [5] unsigned char xdata max[6]={0}。 sfr AUXR1=0xa2。本系統(tǒng)是本著在不影響功能實(shí)現(xiàn)的前提條件下盡可能降低生產(chǎn)成本的宗旨，以 AT89S52 為核心，以 PID 控制為主要控制方式，以檢測(cè)并調(diào)節(jié)空氣溫濕度、土壤濕度、 CO2 濃度和光照度為主要目的的測(cè)控系統(tǒng)。 系統(tǒng)下位機(jī)主程序流程圖設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)軟件下位機(jī)程序主要 由下位機(jī)各數(shù)據(jù)測(cè)控、上位機(jī)與下位機(jī)通訊、報(bào)警等程序組成。 (3) 算式中不需要累加。 增量 )(ku? ，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的是控制量的增量時(shí)，應(yīng)采用增量式 PID 控制。在計(jì)算機(jī) PID 控制中，使用的是數(shù)字 PID 控制器。 從頻域分析的角度講，微分作用等效于一個(gè)高通濾 波器，即有可能在控制 輸出中引入較強(qiáng)的高頻噪聲，這是實(shí)際控制所不希望的。 C 微分作用 微分作用通常與比例作用或積分作用聯(lián)合作用，構(gòu)成 PD 控制或者 PID 控制。 B 積分作用 積分作用的引入，主要是為了保證被控量在穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì)設(shè)定值的無(wú)靜差跟蹤，它對(duì)系統(tǒng)的性能影響可以體現(xiàn)在以下兩方面： (1) 對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響 積分作用通常使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。 (1) 對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響 比例控制參數(shù) Kc 凡加大，使系統(tǒng)的動(dòng)作靈敏，速度加快， Kc 偏大，振蕩次數(shù)加多，調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng)。作為一種線性控制器，它根據(jù)給定值和實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差，將偏差按比例、積分和微分通過(guò)線性組 合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故稱控制器。 16 D1T1AC 220VC222200UC232200UC242200UC21IN1OUT2GND3U107805IN1OUT2GND3U87812IN1OUT2OUT3U97905C19C200,1U+12V+5V5V 圖 電源電路圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 根據(jù)空氣溫 濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度、光照度等數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和農(nóng)作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)，本系統(tǒng)對(duì)溫室的空氣溫度、光照度進(jìn)行 PID 算法控制。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。單片機(jī)和上位機(jī)之間的通信必須用 RS232/RS485 轉(zhuǎn)換器 EM485B 將電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。主機(jī)與從機(jī)之間無(wú)線通信連接電路圖見附錄 1。 nRF905 詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 主機(jī)與從機(jī)之間的無(wú)線通信 主要是 主機(jī)把 采集到的空氣溫濕度、土壤濕度、二氧化碳濃度以及光強(qiáng)照度的 數(shù)據(jù) 通過(guò)一對(duì)配置的 nRF905 無(wú)線收發(fā)模塊 發(fā)送到從機(jī) ， 從機(jī)接收數(shù)據(jù)并 控制加熱系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)以及報(bào)警子系統(tǒng)的運(yùn)行 。由單片機(jī) I/O 口輸出信號(hào)控制晶體管的導(dǎo)通或截止，晶體管導(dǎo)通，則蜂鳴器報(bào)警。 (3)體積小，質(zhì)量輕。 其主要性能參數(shù) [9]如下所示 : (1)檢測(cè)范圍： 03000PPM； (2)精度： 03000PPM， 1050℃ ； (3)響應(yīng)時(shí)間：小于 30 秒 (080%)，數(shù)據(jù)更新時(shí)間 :2 秒； (4)預(yù)熱； 90 秒 (25℃ )； (5)輸出：模擬： 03V； 數(shù) 字 UART： 默認(rèn)波特率 9600bps； (6)輸入電壓： DC7V12V； 該模塊具有模擬量輸出和數(shù)字量輸出兩種方式，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用的是數(shù)字通信方式，該傳感器的數(shù)字輸出腳直連到單片機(jī)的 RXD 管腳上。當(dāng)光強(qiáng)度超過(guò)用戶編程設(shè)置的上或下閾值時(shí) 器件會(huì)輸出一個(gè)中斷信號(hào)。 腳 2，器件訪問(wèn)地址選擇引腳。 FDS100 型土壤水分傳感器經(jīng)過(guò) LM358 經(jīng)信號(hào)放大輸送至單片機(jī) P0 口，電路如圖 所示。 9 (3) 外部以 環(huán)氧樹脂純膠體封裝，密封性 好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蝕。 如圖 ， SHT10數(shù)字式溫濕度傳感器來(lái)檢測(cè)溫室大棚中空氣的溫濕度，并將檢測(cè)到的信號(hào) 傳送給單片機(jī)的 P0 口，讓單片機(jī)處理。其特點(diǎn)：溫濕度傳感器、信號(hào)放大、 A/D 轉(zhuǎn)換、 I2C 總線接口全部集成于一個(gè)芯片上 (CMOSens 技術(shù) )；全校準(zhǔn)相對(duì)濕度及溫度值輸出；具有露點(diǎn)值計(jì)算輸出功能；免外圍元件；卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；測(cè)量精度高，濕度的精度為 177。 (2) 在外部結(jié)構(gòu)上 ， AT89S52 單片機(jī)和 MCS51 系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，有三種封裝形式，分別是 PDIP 形式，為 40 針腳； PLCC 形式，為 44 針腳； TAFP形式，也為 44 針腳 [5]。 (1) 標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路 [4]。 控制 器 模塊 本設(shè)計(jì)的 控制 器 模塊選用 AT89S52，它是一種低功耗、高性能 CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 方案一使用 TSL2561 光強(qiáng)傳感器變送器檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的光強(qiáng)照度，方案二的 濕度和光強(qiáng)利用 MSP430 內(nèi)部 A/D 通過(guò) ～ 的 4 個(gè)端口進(jìn)行多通道序列采集，方案三使用 GZD01 型光照度感應(yīng)探頭。 方案一使用 FDS100型土壤水分傳感器檢測(cè)土壤中水分的含量，方案二的 濕度和光強(qiáng)利用 MSP430內(nèi)部 A/D通過(guò) ～ 4個(gè)端口進(jìn)行多通道序列采集，方案三 濕度傳感器 SHT11測(cè)量濕度。 圖 系統(tǒng)框圖 方案 比較 方案一使用的控制器為 AT89S52單片機(jī) ，方案二使用的控制器為 MSP430單片機(jī)，方案三使用的控制器為 AT89C51單片機(jī)，沒(méi)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)見圖 。 圖 系統(tǒng)框圖 方案二：本溫室大棚控制系統(tǒng)采用 MSP430為主控制器用來(lái)總體協(xié)調(diào)控制整個(gè)系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)部 A/D采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，與內(nèi)部設(shè)定的數(shù)據(jù)庫(kù)比較，根據(jù)設(shè)定的各參數(shù)發(fā)出指令控制采光、照明、二氧化碳添加、噴淋子系統(tǒng)，來(lái) 改變大棚內(nèi)部的環(huán)境，利用 MSP430來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶屏，實(shí)時(shí)地顯示大棚內(nèi)外的各環(huán)境參數(shù)。數(shù)據(jù)采集部分使用AT89S52 單片機(jī)，將隨被測(cè) 各項(xiàng)數(shù)據(jù) 變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，將被測(cè) 各項(xiàng)數(shù)據(jù) 顯示出來(lái)。在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程中，從作物播種、生長(zhǎng)，到收獲、加工及檢測(cè)分析整個(gè)過(guò)程中都離不開傳感器的應(yīng)用，幾乎覆蓋了農(nóng)業(yè)工程的全部范圍，有力地支撐了智能農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系。 物聯(lián)網(wǎng)是基于傳感器技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成了一張張功能各異的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)各種傳感器采集與作物生產(chǎn)有關(guān)的各種生產(chǎn)信息和環(huán)境參數(shù)，可以幫助農(nóng)民及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，準(zhǔn)確地捕捉發(fā)生問(wèn)題的位置，對(duì)耕作、播種、施肥、灌溉等田間作業(yè) 進(jìn)行數(shù)字化控制，使農(nóng)業(yè)投入品的資源利用精準(zhǔn)化、效率最大化 [2]。 關(guān)鍵詞 AT89S52； 傳感器； nRF905 2 Abstract Based on the content of the working technologies greenhouse canopy control system by AT89S52 single chip microputer as the core, the heating furnace and fan, sprinkler irrigation and irrigation, fluorescent lamp, respectively, and to increase the heat shed greenhouse carbon dioxide concentration, increase the air humidity, irrigation, artificial light supplement。 1 摘 要 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚控制 系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為核心，采用加熱爐和風(fēng)機(jī)、噴灌和滲灌、熒光燈，分別為溫室大棚進(jìn)行加熱、增加二氧化碳濃度、增加空氣濕度、灌溉、人工補(bǔ)光；使用 SHT10 數(shù)字式溫濕度傳感器、 FDS100型土壤水分傳感器、 SH300DH 二氧化碳傳感器和 TSL2561 光強(qiáng)傳感器，將 采集 的大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)信息 在 液晶 1602 上顯示出來(lái)，并通 過(guò)無(wú)線 通信 模塊 nRF905將信號(hào)傳到從機(jī)。 SHT10 digital temperature and humidity sensors, using FDS100 type soil moisture sensor, SH300DH carbon dioxide sensor and TSL2561 strong light sensor, will shed the data collected in the information in the liquid crystal display on the 1602, and through the serial cable munication will signals to from the machine. The host to finish the numerical precast and alarm circuit module function, and from the plete collection of machine numerical display and heating and fan, sprinkler irrigation and irrigation and fluorescent lamp control functions. In this paper the design greenhouse canopy control sy