1. 研究目的与意义
随着社会的进步和农业生产技术的发展, 许多产品对生产和使用环境的要求越来越严,光、温度是农业生产不可缺少的因素,在国家提出的倡导科技农业精准农业的大背景下和蔬菜温室大棚的智能化建设的需求下,为提高居民生活水平而设计实现环境温度和光照检测系统,通过控制不同时期作物生长所需的环境参数,系统实现温室大棚的科学、高效、智能化的管理。
此外,近代高效节能温室生产技术在我国逐步推广发展起来,随着各个机构大量的人力、物力的投入,温室已从生产各种反季节蔬菜的生产设施,发展成为种植业、养殖业和水产业全面发展的新兴产业。
可见环境温度和光照检测系统是非常重要的设计。
2. 国内外研究现状分析
国内的温室环境控制系统方案有:基于pl的温室控制系统,此系统由上位机、PLC、数据采集单元及执行机构组成,PLC主要用于动态、实时监测室内外环境因子的变化。PLC是一种通用的自动控制装置,它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体,具有控制能力强、操作灵活方便、可靠性高、适宜长期连续工作的特点。
基于单片机的控制系统,以单片机(MCU)为主控板的控制系统,一般以MCS-51系列为基础,采用8位CPU,从数据采样到算法控制都是由单片机完成的。该类控制方式的优点是能够全局管理,操作简单,价格低廉。缺点是布线复杂,可靠性差,故障率高,且信号的输入、输出一般为模拟量或开关量,自动化程度低。
基于ipc的控制系统,由工控机、各种传感器及执行机构组成的多输入、多输出的闭环控制系统。以工控机为核心的系统硬件开发量小,软件组态方便。其缺点是IPC及相应的组态软件都需要购买,成本较高,一般配置也得万余元。另外,温室系统中的所有输入、输出功能都由IPC集中控制,危险过于集中,一旦工控机发生故障将会使整个系统瘫痪。同时,布线复杂,维护也比较困难。
3. 研究的基本内容与计划
本系统以at89s52为核心,以pin控制为主要控制方式,以检测并调节空气温度,光照强度为主要目的的测控系统。
at89s52单片机是一种低功耗、高性能cmos8为微控制器。
根据各类蔬菜在个字生长阶段最适宜的温度范围,选择shi10数字式温度传感器来检测温室大棚中空气温度。
4. 研究创新点
温度测控模块中温度传感器、信号放大、A/D转换、IC总线接口全部集成于一个芯片上;全校准温度值输出;具有露点值输出功能;免外围元件:卓越的长期稳定性;测量精度高。
BYT20YSCJG 光照度测控模块中光照度传感器体积小、安装方便、线性度好、传输距离长、抗干扰能力强。
