溫濕度模糊測控系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、溫濕度模糊測控系統(tǒng)主要由檢測控制和數(shù)據(jù)處理兩大部分組成。檢測控制部分以MCS-51系列單片機AT89C51為核心，溫濕度一體的數(shù)字式單總線傳感器LTM8901將所測溫濕度數(shù)據(jù)通過單總線傳至單片機再由單片機通過485總線傳至PC機進行數(shù)據(jù)的相關(guān)處理。LTM8901使用數(shù)字化單總線技術(shù)，使得系統(tǒng)精度不受傳輸影響；無需A/D等繁瑣電路，系統(tǒng)可能發(fā)生故障的壞節(jié)少，便于維護。485總線與232總線、422總線相比不僅延長了傳輸距離，而且可以掛接多

2、個節(jié)點，滿足了測控系統(tǒng)的要求。故本系統(tǒng)選擇了性能優(yōu)良與經(jīng)濟性好的485總線。 本系統(tǒng)可根據(jù)被檢測環(huán)境的要求，任意設(shè)定溫濕度的控制范圍，設(shè)定溫濕度上、下限值，并自動控制加熱管道、噴霧機構(gòu)、卷簾機構(gòu)、開窗機構(gòu)及排風扇的啟停，對溫室環(huán)境進行調(diào)節(jié)，以使溫室內(nèi)的溫濕度度值保持在一個范圍內(nèi)，建立一個適合作物生長的環(huán)境。因為溫室是一個復(fù)雜的環(huán)境，溫濕度不是獨立存在的，所以簡單的控制方法很難達到較好的控制效果，故采用模糊控制算法。模糊控制算法和

3、常用的控制算法相比，不需要知道被控對象(或過程)的數(shù)學(xué)模型：易于實現(xiàn)對具有不確定性的對象和具有強非線性的對象進行控制；它對被控對象特性參數(shù)的變化具有較強的魯棒性；它對控制系統(tǒng)的干擾具有較強的抑制能力。模糊控制算法的實現(xiàn)主要是模糊控制器的設(shè)計，本系統(tǒng)的控制器采用雙輸入，單輸出的二維模糊控制器的形式，雙輸入是：溫(濕)度偏差E(室內(nèi)溫(濕)度和設(shè)定值之差)和溫(濕)度偏差變化率EC；單輸出是U：升溫(加濕)和降溫(除濕)的控制量。隸屬度函數(shù)

4、采用三角隸屬函數(shù)，再根據(jù)專家經(jīng)驗建立模糊控制規(guī)則，形成模糊控制規(guī)則表，從而實現(xiàn)對環(huán)境溫濕度的模糊控制。 數(shù)據(jù)處理軟件采用可視化語言Visual Basic6.0編寫。VB引用了Windows的三大核心技術(shù)，即可視化技術(shù)、面向?qū)ο蟮姆椒ê褪录?qū)動程序設(shè)計。軟件界面設(shè)計非常便捷，編程工作量較小，開發(fā)周期短，完全能夠滿足系統(tǒng)功能要求的數(shù)據(jù)采集速度。為了存儲溫濕度數(shù)據(jù)及檢測控制的相關(guān)信息，用Access作為后臺數(shù)據(jù)庫，建立了用戶管理數(shù)據(jù)

5、庫、實時采集數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)庫及執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。軟件包括系統(tǒng)功能模塊、實時數(shù)據(jù)顯示模塊、歷史數(shù)據(jù)處理/查詢模塊、報表輸出模塊、數(shù)據(jù)采集設(shè)置模塊、幫助文件六大模塊。這六大模塊完成通訊檢查；建立與修改用戶賬戶；實時顯示溫、濕度數(shù)據(jù)，執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)；對歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析查詢；顯示歷史趨勢曲線；以文本或表格方式保存數(shù)據(jù)；以表格或曲線圖方式打印數(shù)據(jù)；用戶可以根據(jù)需要打印日、月、年報表；設(shè)置采集時間間隔，溫、濕度值的上、下限，