【正文】 750fvi 是一種用于兩線式串行總線接口的數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器集成電路。例如： BH1750fvi數(shù)字輸出型光照傳感器、 (AJL4) PO188 SMD 可見光照度傳感器 。 （ 2） 集成光照傳感器 集成光照傳感器可以根據(jù)光線強(qiáng)度來調(diào)整亮度，分辨率較高，測量范圍大。 （ 1） 光敏電阻 光敏電阻就是在遇到光照時(shí)電阻變化，通常是遇光時(shí)電阻變小，當(dāng)有光照時(shí)，由于電阻的改變會(huì)使輸出端電壓 /電流 也發(fā)生改變，從而可以輸出信號(hào)去控制電路。 2℃ ⑤工作電壓： DC5V/ ⑥數(shù)字信號(hào)輸出 ⑦數(shù)據(jù)端口帶上拉電阻 ⑧帶 3mm 固定螺絲孔，方便安裝 光照傳感器選擇 光照傳感器介紹 光照傳感器就是能夠感知和測量環(huán)境中某點(diǎn)光照強(qiáng)度的一種敏感元器件，它將環(huán)境中的光照或者與其相關(guān)的參量的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 的強(qiáng)弱便可獲得被監(jiān)測點(diǎn)在環(huán)境中的光照度信息從而可以進(jìn)行檢測、監(jiān)控、報(bào)警；還可以通過接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測、監(jiān)控、報(bào) 警系統(tǒng)。 （ 3） 外形尺寸 （ 單位： mm） 圖 BHT11外形尺寸 （ 4） 產(chǎn)品特性： ①濕度測量范圍： 2090%RH ②濕度測量精度：177。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測溫元件并與一個(gè)高性能 8 位單片機(jī)相連接。 數(shù)字型溫濕度傳感器 DHT11 簡介 (1） 產(chǎn)品概述 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。 例如： DHT1HTG383X 系列、 SHTII 等，該類溫濕度傳感器應(yīng)用范圍較廣， 車行業(yè)、樓宇控制 、暖通空調(diào)、電力機(jī)房、 農(nóng)業(yè) 、 工業(yè)、 醫(yī)藥業(yè) 等領(lǐng)域。 該類傳感器主要應(yīng)用在 并不需要嚴(yán)格測量溫度值，只關(guān)心溫度是否超出了一個(gè)設(shè)定范圍， 的測很難場合。 （ 2）邏輯輸出型 溫濕度 傳感器 邏輯輸出型 溫濕度 傳感器判斷溫度、濕度是否超出了一個(gè)設(shè)定范圍，一旦溫濕度超出所規(guī)定的范圍，則發(fā)出報(bào)警信號(hào) 。 例如：模擬型溫濕度傳感器 HTG3515CH 以及 JWSL3 系列溫濕度傳感器。 溫濕度 傳感器的選擇 溫濕度傳感器介紹 溫濕度傳感器就是能夠感知和測量環(huán)境中某點(diǎn)溫度和濕度的一種敏感元器件，它將環(huán)境中的溫度、濕度或者與其相關(guān)的參量的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)這些電信號(hào)的強(qiáng)弱便可獲得被監(jiān)測點(diǎn)在環(huán)境中的溫度、濕度信息從而可以進(jìn)行太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 檢測、監(jiān)控、報(bào)警；還可以通過接口電路與計(jì)算機(jī)組成自動(dòng)檢測、監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)。 （ 4） 實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能 。 （ 2）實(shí)現(xiàn) 蔬菜大棚內(nèi)溫濕度、光照度的采集。上、下限值分別為 %32～65%。當(dāng)外界夜溫不低于 15℃時(shí)，可晝夜通風(fēng)，棚溫過高還會(huì)使番茄紅素氧化分解，影響果實(shí)著色 。一方面要降低棚溫，白天棚溫保持在 20～25℃，夜間 13～ 15℃較為適宜。不同生長時(shí)期對(duì)水分需求不同。上、下限值分別為 55000lx 和 2020lx。反之在弱光下坐果率 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 8 降低，單果重下降，產(chǎn)量低，還容易產(chǎn)生空洞果和筋腐果。開花期光照不足，容易落花落果。發(fā)芽期不需要光照，有光反而抑制種子發(fā) 芽，降低種子的發(fā)芽率，延長種子發(fā)芽時(shí)間。 （ 2） 對(duì)光照的要求 番茄是喜光性作物，在一定范圍內(nèi)，光照越強(qiáng)，光合作用越旺盛。 由此可得結(jié)論：番茄最是生長溫度為 20～ 30℃ 。結(jié)果期適溫為 25～ 28℃，溫度低，果實(shí)生長速度慢，日溫增高到30～ 35℃時(shí)，果實(shí)生長速度較快，但著果少，夜溫過高不利于營養(yǎng)物質(zhì)積累，果實(shí)發(fā)育不良。種子發(fā)芽的適宜溫度為25～ 30℃，最低 12℃。溫度上升到 30℃時(shí)，同化作用顯著降低，升高至 35℃以上時(shí)，生殖生長受到干擾與破壞，即使是短時(shí)間的 35℃的高溫，也會(huì)產(chǎn)生生理性干擾，導(dǎo)致落花落果或果實(shí)不發(fā)育。 （ 1） 對(duì)溫度的要求 番茄是喜溫性蔬菜，在正常條件下，同化作 用最適宜的溫度為 20～ 25℃，溫度低于 15℃，不能開花或授粉受精不良，導(dǎo)致落花等生殖生長障礙。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 系統(tǒng)性能分析 該系統(tǒng) 是以太原為地理背景，以番茄的生長環(huán)境為設(shè)計(jì)背景來設(shè)計(jì)的一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ,所以系統(tǒng)的性能必須符合番茄的生長習(xí)性。 蒸騰作用的目的就是通過把水分從 蔬菜 的葉子中蒸發(fā)出來 ， 蒸騰在蒸騰的過程中 ， 能增加空氣的濕度 ， 所以植被繁茂的地方一般來說對(duì)氣候和空氣起著積極的調(diào)節(jié)作用 ， 但是反過來 ， 空氣的濕度同樣影響著 蔬菜 蒸騰作用是否能順利進(jìn)行 ， 濕度過高 ， 使得蒸騰作用減弱 ，蔬菜 體內(nèi)養(yǎng)分供給不 足 ，蔬菜體會(huì)變得發(fā)黃脆弱 ， 缺乏營養(yǎng) 。 （ 1） 光照與溫度 對(duì)蔬菜 的影響 光照和溫度對(duì)作物的的影響最大 ， 在光照的條件下 ，蔬菜 體才能把 二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成有機(jī)物和氧 ， 同時(shí)將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 在大棚生產(chǎn)的過程中 ， 光照和溫度缺一不可 ， 溫度的控制至關(guān)重要 ， 低溫和高溫都會(huì)帶來負(fù)面影響 持續(xù)的低溫很不利于 蔬菜 的生長和發(fā)育 ， 它會(huì)降低光合作用的速度 ， 使礦物質(zhì)的吸收遲緩 ， 使得 蔬菜 的器官代謝活動(dòng)收到抑制 ， 導(dǎo)致生長發(fā)育緩慢 ， 甚至在葉面上出現(xiàn)壞死現(xiàn)象 ， 所以大多數(shù) 蔬菜 都有一個(gè)臨界溫度 ， 如果低于這個(gè)溫度 ，蔬菜 就會(huì)受到損壞 同理 ， 溫度過高同樣對(duì)溫度有著致命的影響 ， 特別是在開花的時(shí)候 在高溫的驅(qū)使下 ，蔬菜 的光合作用減弱 ， 呼吸作用增強(qiáng) ， 過分的高溫使得蔬菜 的兩個(gè)過程產(chǎn)生嚴(yán)重 紊亂 ， 使得 蔬菜 的生長速度加快 ， 增加了體內(nèi)蛋白質(zhì)的凝聚水平 ， 長時(shí)間的高溫亦可加速 蔬菜 的死亡。本系統(tǒng)要能對(duì) 溫濕度、光照度進(jìn)行實(shí)時(shí) 采集 ， 采集 到的數(shù)據(jù)傳入 單片機(jī)中， 通過單片機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ， 處理過的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)接口送達(dá) 顯示模塊 顯示 ，當(dāng)數(shù)據(jù)超出系統(tǒng)設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警，要能通過按鍵調(diào)整 報(bào)警 上限值。生產(chǎn)管理主要靠經(jīng)驗(yàn)和單因子定性調(diào)控。但沒有形成國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和工廠系列的產(chǎn)品，且應(yīng)用率僅占設(shè)施栽培面積的 10％，而絕大部分由農(nóng)民自行建造的塑料日光蔬菜也只能 起到一定的保溫作用，根本不能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、光照等環(huán)境因子的調(diào)控。 (5) 設(shè)施水平低，抵御自然災(zāi)害的 能力差。 (4)缺少基于農(nóng)業(yè)專家知識(shí)的上位機(jī)管理系統(tǒng)。我國蔬菜測控系統(tǒng)的通信主要有 485 總線以及 CAN 總線等有線方式。這樣降低了生產(chǎn)管理的效率。從設(shè)施裝備到栽培技術(shù)的生產(chǎn)管理不配套，生產(chǎn)不規(guī)范，難以形成大規(guī)模商品生產(chǎn)。 我國蔬菜大棚存在的問題 (1)科技含量和總體發(fā)展水平較低。河南省農(nóng)科院自 動(dòng)化控制中心研制了“ GCS— I型智能化蔬菜大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)”，采用上位機(jī)加 PLC 的集散式控制方法，軟件采用智能化模糊算法。中科院合肥智能機(jī)械研究所研制了“農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 — DET 系列軟件”和智能蔬菜自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠有效地提高作物產(chǎn)量、縮短生長期、減小人工操作的盲目性。“九五”期間，國家科技攻關(guān)項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金均首次增設(shè)了工廠化農(nóng)業(yè) (設(shè)施農(nóng)業(yè) )研究項(xiàng)目，并且在項(xiàng)目中加大了計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究 的力度，其中“九五”國家重大 科技產(chǎn)業(yè)工程“工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程”中，直接設(shè)置了“智能型連棟塑料蔬菜結(jié)構(gòu)及調(diào)控設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)施”的專題。 20 世紀(jì) 90 年代初期，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)氣象研究所和作物花卉研究所，研制開發(fā)了 蔬菜大棚控制與管理系統(tǒng)，并開發(fā)了基于 Windows 操作系統(tǒng)的控制軟件； 90年代中后期，江蘇理工大學(xué)毛罕平等人研制開發(fā)了蔬菜大棚軟硬件控制系統(tǒng)，能對(duì)溫度、光照、 CO2 、濕度等進(jìn)行綜合控制，是目前 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 4 國產(chǎn)化蔬菜大棚計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)較為典型的研究成果?，F(xiàn)在世界各國的 蔬菜 控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在落實(shí)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。 80 年代末出現(xiàn)了遍布式控制系統(tǒng)。 國外對(duì) 蔬菜 大棚環(huán)境控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀(jì) 70 年代?？刂埔竽茉谶h(yuǎn)離蔬菜大棚的計(jì)算機(jī)控制室就能完成，即遠(yuǎn)程控制。 此外，國外蔬菜大棚業(yè)正致力于向高科技方向發(fā)展。目前，荷蘭自動(dòng)化智能玻璃蔬菜大棚制造水平處于世界先進(jìn)水平，荷蘭開發(fā)的蔬菜大棚計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是通過人機(jī)交互界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和必要的信息顯示，可繪制出設(shè)定參數(shù)曲線、修正值曲線以及測量的數(shù)據(jù)曲線，可以從數(shù)據(jù)庫內(nèi)調(diào)出設(shè)定 的時(shí)間段內(nèi)參數(shù)以便于必要的數(shù)據(jù)查詢，并能直接對(duì)計(jì)算機(jī)串行口進(jìn)行操作，完成上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信。蔬菜大棚數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用給種植者帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，提高了決策水平，減輕了技術(shù)管理工作量，同時(shí)也為種植帶來了很大方便。環(huán)境控制計(jì)算機(jī)主要用來對(duì)蔬菜大棚環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測和控制。 美國是最早發(fā)明計(jì)算機(jī)的國家，也是將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于蔬菜大棚控制和管理最早、最多的國家之一。由此可見，溫室大棚環(huán)境控制朝著基于作物生長模型、溫室大棚綜合環(huán)境因子分析模型和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的信息自動(dòng)采集及智能控制趨勢發(fā)展。 （ 3）智能化控制 這是在溫室大棚自動(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專家控制系統(tǒng)技術(shù)。通過改變溫室大棚環(huán)境設(shè)定目標(biāo)值，可以自動(dòng)地進(jìn)行環(huán)境氣候調(diào)節(jié)，但是這種控制方式對(duì)作物生長狀況的改變難以及時(shí)做出反應(yīng)利康搬家公司電話，難以介入作物生長的內(nèi)在規(guī)律。 （ 2）自動(dòng)控制 這種控制系統(tǒng)需要種植者輸入溫室作物生長所需環(huán)境的目標(biāo)參數(shù)，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的實(shí)際測量值與事先設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，以決定溫室大棚環(huán)境因子的控制過程，控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱、降溫和通風(fēng)等動(dòng)作。種植者采用手動(dòng)控制方式，對(duì)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。種植者既是溫室大棚環(huán)境的傳感器，北京利康搬家公司又是對(duì)作物進(jìn)行管理的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，他們是環(huán)境控制的核心。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)外總體發(fā)展?fàn)顩r 從國內(nèi)外 蔬菜 大棚控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看，控制技術(shù)大致經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段 ：手動(dòng)控制，自動(dòng)化控制，智能化控制。但傳統(tǒng)的人工的測試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測試的誤差大，隨機(jī)性大。環(huán)境中晝夜的溫濕度、光照度變化大，其對(duì) 蔬菜 生長極為不利。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路 ............................................... 6 系統(tǒng)性能分析 ................................................ 7 番茄的生長習(xí)性及特點(diǎn) ................................... 7 本系統(tǒng)功能簡介 ......................................... 8 溫濕度傳感器的選擇 .......................................... 8 溫濕度傳感器介紹 ....................................... 8 溫濕度傳感器分類 ....................................... 9 數(shù)字型溫濕度傳感器 DHT11 簡介 ........................... 9 光照傳感器選擇 ............................................. 10 光照傳感器介紹 ........................................ 10 光照傳感器分類 ........................................ 11 光照傳感器 BH1750fvi 簡介 .............................. 11 單片機(jī)的選擇 ............................................... 14 單片機(jī)簡介 ............................................ 14 單片機(jī)的選擇 .......................................... 16 顯示模塊的選擇 ....................................