【正文】 報(bào)警模塊是指溫度或濕度出現(xiàn)異常時(shí),發(fā)出警報(bào)?？刂茮Q策模塊根據(jù)下位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)判斷當(dāng)前是否需要調(diào)溫或調(diào)濕。鍵盤模塊功能包括參數(shù)和功能設(shè)置,下位機(jī)查詢。同時(shí)還具有報(bào)警功能 ,當(dāng)系統(tǒng)檢測到溫濕度異常時(shí)能經(jīng)行聲光報(bào)警。上位機(jī)根據(jù)當(dāng)前溫室大棚的溫度和濕度 ,判斷是否需要操作相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 上位機(jī)硬件框圖 系統(tǒng)工作原理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的下位機(jī)采集現(xiàn)場溫度和濕度 ,經(jīng)過數(shù)字濾波處理后存儲(chǔ)在控制器中 ,當(dāng)上位機(jī)查詢下位機(jī)時(shí) ,下位機(jī)通過RS485 總線將溫度值和濕度值傳輸至上位機(jī)。芯片價(jià)格低廉也是其優(yōu)點(diǎn)之一。它有20個(gè)引腳,其中有18個(gè)是可編程的 I0口,具有豐富的擴(kuò)展功能,并且內(nèi)部集成了RC振蕩器,無需外部晶振。ATtiny2313是 AT2MEL 公司發(fā)布的AVR 系列中的一款低端產(chǎn)品。下位機(jī)由ATtiny2313和溫濕度傳感器組成。用戶可以通過按鍵對進(jìn)行溫度和濕度的設(shè)定。上位機(jī)由AT89S51 單片機(jī)作為控制器 ,外加 LCD1602 和若干按鍵構(gòu)成人機(jī)交互界面 ,同時(shí)設(shè)有報(bào)警裝置。溫室大棚技術(shù)在農(nóng)業(yè)中有著舉足輕重的作用 ,是提高農(nóng)業(yè)科技水平的關(guān)鍵。第3章 溫室大棚的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,農(nóng)民增收緩慢的問題逐漸成為阻礙我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的一大隱患。L1,輸出為 0～ V。當(dāng)相對濕度減小時(shí), CT 容抗增大,UC增大,而U02減小,反之當(dāng)濕度增大時(shí),U02增大。Uf為外加的 10 kHz方波信號(hào)。將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C(jī)接受的信號(hào) ,常用 2種方法:一是將該濕敏電容置于運(yùn)放與容阻組成的放大器電路中,所產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)直流放大、再經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；另一種是將該濕敏電容置于振蕩電路中,將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻串信號(hào),可直接被計(jì)算機(jī)所采集。 溫度傳感器 AD590的檢測電路（2）濕度測量電路采用的 HS1100濕度傳感器是 Sensation公司基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，HS1100濕度傳感器的原理是由濕度傳感器的干濕介質(zhì)在外界的相對濕度變化時(shí)，吸附/脫附空氣中的水汽分子 ,使感濕介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化, ,其電容的變化值與空氣中 13 的相對濕度成一一對應(yīng)的正比線性關(guān)系 ,相對濕度越大 ,濕度傳感器的電容越大。電路中的電位器 RP1用于調(diào)零, RP3用于調(diào)滿刻度 ,這樣可以極大地改善 AD590非線性引起的誤差 , R用于調(diào)節(jié)放大器 I CL7650S的輸入失調(diào) , I CL7650S輸出端的 R5 和 C1 構(gòu)成濾波器用于濾除斬波尖峰干擾。電路中的 ICL7650S芯片是斬波穩(wěn)零運(yùn)算放大器。因此，,濕度傳感器選用濕敏電容 HS1100, CO2傳感器選用固態(tài)電化學(xué)型 CO2傳感器TGS4 動(dòng)態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)方框圖 測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是傳感器及其整理電路。 測試系統(tǒng)的組成及原理本系統(tǒng)采用最簡捷的數(shù)字采集系統(tǒng)將其動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)地測量并顯示 ,。 微機(jī)軟件設(shè)計(jì)微機(jī)軟件設(shè)計(jì)也由動(dòng)態(tài)顯示模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、通信模塊四個(gè)部分組成，通過動(dòng)態(tài)顯示模塊可以及時(shí)監(jiān)控各環(huán)境因子的變化，控制模塊可對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，如開關(guān)窗、噴淋等控制，數(shù)據(jù)庫模塊是為作物生長環(huán)境的設(shè)定而積累數(shù)據(jù)，通信模塊是實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和單片機(jī)之間的通信，上位機(jī)將控制信號(hào)通過RS485送到單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)信息的下傳。SETB TR1；啟動(dòng)定時(shí)器 T1。MOV SCON, 50H；串行口工作方式設(shè)置為方式 1,REN=1。MOV TH1, 0F3H；定時(shí)器初植,波特率為 1200B/S。使用中斷方式接受微機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)。如果是誤碼, 則不處理,不執(zhí)行控制處理程序, 直接退出中斷；如果是有效數(shù)據(jù), 則接收, 并根據(jù)控制信號(hào)進(jìn)行操作,向控制部件發(fā)送命令,控制開關(guān)窗、遮陽網(wǎng)等部件, 達(dá)到實(shí)時(shí)控制的目的。通訊模塊首先需要初始化設(shè)置,設(shè)置串口的工作方式、波特率、定時(shí)器的工作方式, 設(shè)置串口中斷位和全局中斷位。通訊模塊可將采集到的參量傳到上位機(jī)，并接收上位機(jī)發(fā)來的控制信息?？刂颇K分溫度控制、濕度控制、光照控制，當(dāng)溫室內(nèi)的溫度高于設(shè)定的溫度上限時(shí)，通過開窗裝置開窗通風(fēng)，噴淋裝置在屋頂上噴淋，達(dá)到溫室降溫的目的，當(dāng)溫室內(nèi)的溫度低于設(shè)定的溫度下限時(shí)，通過關(guān)窗來實(shí)現(xiàn)保溫目的?？刂颇K分溫度控制、空氣濕度控制、光照控制、土壤濕度控制。由于傳感器、ADC0809 的采集、轉(zhuǎn)換速度快，一分鐘內(nèi)可以采集成千上萬條數(shù)據(jù)，溫室內(nèi)環(huán)境因子變化沒有這么快，在實(shí)際應(yīng)用中，沒有必要對這些數(shù)據(jù)都進(jìn)行處理，所以要對采集的周期加以控制。溫室內(nèi)布置有溫度、濕度、土壤水分、光照傳感器、溫度傳感器將采集的信號(hào)送到89C51內(nèi)的定時(shí)器T0的輸入端, 通過對定時(shí)器 T0的計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)溫度的采集。采集模塊主要完成對ADC0809的通道的控制和轉(zhuǎn)換結(jié)果的讀取，并將結(jié)果暫存人數(shù)據(jù)區(qū)。 溫室大棚的軟件組成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)程序設(shè)計(jì)。室外保溫通風(fēng)調(diào)光主要采用自動(dòng)或半自動(dòng)得外部設(shè)備完成。調(diào)濕，通過AT89C55 控制加熱爐和風(fēng)機(jī)完成升溫，室內(nèi)降溫主要通過排氣扇完成和風(fēng)機(jī)完成。該系統(tǒng)由單片機(jī)對溫度濕度等參數(shù)進(jìn)行巡回測量，并對測量的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)償，并進(jìn)行調(diào)控，此外，主控制器還可以同時(shí)完成系統(tǒng)參數(shù)測量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以及與上位機(jī)通信等功能。該設(shè)計(jì)選用ADC0809 把各被檢測電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送至主控制器，其優(yōu)點(diǎn)在于換精度高，抗干擾能力強(qiáng)，線性度高，并可通過軟件程下直接實(shí)現(xiàn)溫度、土壤含水率等參數(shù)的切換。傳感器輸出的電壓信號(hào)，直接送至A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后由單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算、顯示和儲(chǔ)存。土壤水分傳感器采用中科院南京土壤研究所研制的電阻式土壤濕度傳感器，該傳感器由陶頭、塑料連接管、壓阻傳感器、真空表頭四部分組成，該傳感器輸出為電壓值 此電壓值雖能反映出土壤水勢的狀態(tài)變化 但它不能直觀地反映土壤水勢指標(biāo)值，所以需對傳感器進(jìn)行重新標(biāo)定。%RH30s，慢流動(dòng)的空氣中177。% RH典型值 177。2%RH，13%～100%RH非凝結(jié)，25℃（供電電壓=5VDC）177。但當(dāng)該濕度傳感器工作的溫度發(fā)生變化時(shí)，相同的濕度值，其輸出電壓值也將不同，因此該傳感器在使用時(shí)還需進(jìn)行溫度補(bǔ)償。本系統(tǒng)的濕度傳感器選用 Honeywell公司的集成濕度傳感器HIH3610, 該傳感器采用熱固,聚脂電容式傳感頭, 同時(shí)在內(nèi)部集成了信號(hào)處理功能電路, 因此該傳感器可完成將相對濕度值轉(zhuǎn)換為線性電壓輸出的任務(wù)。優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)置選通碼和數(shù)字信號(hào)傳輸，測溫范圍為10℃50℃，精度為：≤℃，適用于遠(yuǎn)距離傳輸。另外，在設(shè)計(jì)過程中考慮到農(nóng)生產(chǎn)的特點(diǎn)，每個(gè)系統(tǒng)的各部分接口都作了模塊化設(shè)計(jì)，并增加備用接口和功能，便于大棚生產(chǎn)重建和生產(chǎn)場地的變化，也增加了系統(tǒng)的通用性，擴(kuò)大了適用范圍。6后者建立在前者的基礎(chǔ)上，前者適于我國農(nóng)村個(gè)體經(jīng)營的現(xiàn)狀。 總體結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)由傳感器和單片機(jī)、控制裝置組成，傳感器將物理參量轉(zhuǎn)換為電壓并完成信號(hào)的調(diào)理，再送人模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809 ,由下位單片機(jī)AT89S51讀取，單片機(jī)將數(shù)據(jù)通過485總線送給上位機(jī)，上位機(jī)設(shè)有顯示功能，根據(jù)預(yù)先設(shè)置的參數(shù)決定要采取的措施，并將信息傳給下位機(jī)，由下位機(jī)控制通風(fēng)和噴灌裝置，也可以通過鍵盤強(qiáng)制控制。其不需要依靠任何燒錄器 ,直接通過電腦上的串口以ISP方式進(jìn)行燒錄。該單片機(jī)具有強(qiáng)加密性 ,無法解密，具有超強(qiáng)的抗干擾性能 ,且芯片內(nèi)部自帶看門狗。溫室獨(dú)立控制系統(tǒng)上還包擴(kuò)各種人機(jī)界面和數(shù)據(jù)傳輸接口 ,實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交換方式以及實(shí)時(shí)參數(shù)的設(shè)定。 ,整個(gè)系統(tǒng)采用 STC89C58RD +單片機(jī)為處理核心 ,通過溫室現(xiàn)有的各種傳感器檢測溫室的溫度、濕度、光照度等環(huán)境因素 ,經(jīng)由控制系統(tǒng)的 8路模擬量、數(shù)字量輸入接口傳輸?shù)?CPU中 ,并與系統(tǒng)設(shè)定值進(jìn)行比較、判斷、處理以及相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。因此 ,本系統(tǒng)就是利用價(jià)格便宜的一般電子器件來設(shè)計(jì)一個(gè)參數(shù)精度高 ,控制操作方便 ,性價(jià)比高的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)的溫室大棚測控系統(tǒng)。環(huán)境中晝夜的溫度、濕度和光照度的變化大 ,對植物生長極為不利。為此 ,針對簡易日光溫室對溫度、濕度以及光照度等環(huán)境因素的控制要求 ,設(shè)計(jì)和開發(fā)了基于 STC89C58RD +單片機(jī)的低成本溫室自動(dòng)化控制系統(tǒng)。而當(dāng)今國內(nèi)常見的智能溫室系統(tǒng)都是采用工控機(jī)或者 PLC方案 ,價(jià)格昂貴 ,較大部分用戶經(jīng)濟(jì)能力承受不起。第2章 溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì)目前 ,我國農(nóng)村使用的簡易日光溫室絕大部分采用手動(dòng)控制 ,生產(chǎn)效率低下 ,單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本偏高。本文將使用8051型單片機(jī)對溫度及濕度控制的基本原理實(shí)例化，利用現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)時(shí)控制溫室大棚溫度、濕度等的控制系統(tǒng)。根據(jù)需要，通過按鍵將溫度信息輸入MCU，根據(jù)情況可隨時(shí)調(diào)節(jié)環(huán)境。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。由此可見，溫室環(huán)境控制朝著基于作物生長模型、溫室綜合環(huán)境因子分析模型和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的溫室信息自動(dòng)采集及智能控制趨勢發(fā)展。這是在溫室自動(dòng)控制技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過總結(jié)、收集農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、技術(shù)和各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建專家系統(tǒng)，以建立植物生長的數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù)，研究開發(fā)出的一種適合不同作物生長的溫室專家控制系統(tǒng)技術(shù)。目前我國絕大部分自主開發(fā)的大型現(xiàn)代化溫室及引進(jìn)的國外設(shè)備都屬于這種控制方式。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的溫室控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，適合規(guī)?；a(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到提高。（2）自動(dòng)控制。種植者采用手動(dòng)控制方式，對于作物生長狀況的反應(yīng)是最直接、最迅速且是最有效的，它符合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)律。生產(chǎn)一線的種植者既是溫室環(huán)境的傳感器，又是對溫室作物進(jìn)行管理的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，他們是溫室環(huán)境控制的核心。從國內(nèi)外溫室控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看，溫室環(huán)境控制技術(shù)大致經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段:（1）手動(dòng)控制。目前正開發(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)。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。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。它以采光覆蓋材料作為全部或部分結(jié)構(gòu)材料，可在冬季或其他不適宜露地植物生長的季節(jié)栽培植物。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Ｒ虼?，為了?shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化并提高農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性，推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須大力發(fā)展農(nóng)業(yè)設(shè)施與相應(yīng)的農(nóng)業(yè)工程，科學(xué)合理地調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內(nèi)形成有利于蔬菜、水果生長的環(huán)境，是大棚蔬菜和水果早熟、優(yōu)質(zhì)、高效益的重要環(huán)節(jié)。國外的溫室設(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，缺乏與我國氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測控軟件。以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。例如：空氣的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路，隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。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)引人自 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)了一套低成本的溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前，隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對大棚的自動(dòng)化程度要求也越來越高。而當(dāng)今大多數(shù)對大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及由于測控不及時(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。大棚內(nèi)的溫度、濕度與二氧化碳含量等參數(shù)，直接關(guān)系到蔬菜和水果的生長。在農(nóng)業(yè)種植問題中，溫室環(huán)境與生物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，進(jìn)行環(huán)境測控是實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合作物生長發(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?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測和控制。參 考 文 獻(xiàn)蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）[1] 《新設(shè)計(jì)餐廳》（英）貝唐在這四年的大學(xué)生涯中，始終感受著學(xué)校各位老師的悉心指導(dǎo)與無私關(guān)懷，這讓我受益匪淺。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在尊敬的……老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。我把窗子和門概括性地做出尖頂?shù)臇|南亞風(fēng)格的外形，顏色則采用深色的木紋做材質(zhì)。家具的選材上主要以實(shí)木家具為主，且要注意整個(gè)家具的統(tǒng)一性，不能一個(gè)地方一個(gè)樣，要有聯(lián)系性。我主要的工作針對主要表現(xiàn)色彩在環(huán)境中的搭配，還有地面、墻面、吊頂?shù)牟牧系难b飾運(yùn)用，總之是對整體性的一個(gè)把握。設(shè)計(jì)總結(jié)這個(gè)餐廳謹(jǐn)遵東南亞的風(fēng)格特點(diǎn)，做到崇尚自然，樣式樸素，在餐廳的材料 運(yùn)用上主要以實(shí)木為主，其中大廳的吊頂是以實(shí)木做的吊頂。再說說中間的部分，由于中間有根柱子，所以吧桌子的形狀有了限制，又要保持走廊的正常行走寬度，所以采用了四人餐桌，這樣的四人餐桌是可以合并的，要是來的顧客多的話（很多人的聚餐）那就把桌子拼起來，就高夢嬌：異國風(fēng)情東南亞主題餐廳成了一個(gè)長長的餐桌，可容納十幾人，平常的時(shí)候又可以分開使用，節(jié)省空間。圖略（圖42 ……,要求同上）在吧臺(tái)的左邊，是一片區(qū)域，進(jìn)門左手邊是休息等候區(qū)，離吧臺(tái)很近，能隨時(shí)了解自己還需要等多久，是很方便的。做了簡單的測試渲染，還不是最終的圖紙。在墻面上有尖頂?shù)男螤钭龅募俅皯?，也是?shí)木的材質(zhì)，運(yùn)用這一元素，可以讓你一下就感覺到屬于東南亞的氣息，突出餐廳的風(fēng)格。前臺(tái)的右手邊，是個(gè)大廳的位置，我設(shè)計(jì)了一個(gè)地臺(tái)，有兩步臺(tái)階，鋪設(shè)的是橙紅色的地磚，上面的吊頂是實(shí)木的網(wǎng)格型的，具有東南亞風(fēng)格，在這個(gè)大廳里有兩根柱子，包成了圓柱形的，材質(zhì)是木紋材質(zhì)，在柱子的上方放了很多的芭蕉樹樹葉，把這柱子打造成一棵樹的造型，再稱上木質(zhì)吊頂，有天然的東南亞風(fēng)味，給人的感覺就是熱情奔放。根據(jù)人體工程學(xué)，吧臺(tái)的臺(tái)面離地一百一十厘米，適合大部分人的使用，前臺(tái)的吊燈采用了東南亞風(fēng)格的彩色吊燈，色彩鮮亮，使人心情愉悅，讓顧客進(jìn)門首先感受到濃郁的異國風(fēng)情的味道。如圖3。圖1，2略（圖應(yīng)標(biāo)注圖序及圖名，如：圖31 餐廳整體布局設(shè)計(jì)草圖1，圖32餐廳整體布局設(shè)計(jì)草圖2等。吧臺(tái)的左邊是幾張散座，上面的吊頂依舊是木頭，像是一個(gè)走廊似的，由木頭圍