基于總線的連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)連棟溫室監(jiān)控多依賴于生產(chǎn)者自身積累的經(jīng)驗(yàn)，缺乏精準(zhǔn)的環(huán)境信息獲取途徑與便捷的農(nóng)業(yè)設(shè)施控制手段，致使生產(chǎn)技術(shù)落后，效益低，制約了連棟溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展?，F(xiàn)場(chǎng)總線是近年來(lái)快速發(fā)展的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線技術(shù)，其主要用于解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的智能化電子儀器儀表、控制器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信，以及現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備與高級(jí)控制系統(tǒng)之間進(jìn)行信息傳輸?shù)膯?wèn)題。農(nóng)業(yè)環(huán)境是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域之一，需研究現(xiàn)場(chǎng)總線與農(nóng)業(yè)監(jiān)控融合的相關(guān)問(wèn)題。本文以連棟溫室環(huán)境

2、為應(yīng)用場(chǎng)景，在充分分析當(dāng)前總線技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)了基于485總線的連棟溫室多因子環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，重點(diǎn)從環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)控制節(jié)點(diǎn)兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于短信實(shí)時(shí)預(yù)警的溫室監(jiān)控系統(tǒng)，主要工作與成果如下:
　　(1)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要包括采集電路、控制電路以及供電電路3方面。本文根據(jù)連棟溫室作物監(jiān)控需求確定采集參數(shù)，采集電路分別從空氣溫濕度、土壤溫濕度、光強(qiáng)以及CO2濃度傳感器等方面進(jìn)行著手設(shè)

3、計(jì)，系統(tǒng)性說(shuō)明各傳感器模塊與單片機(jī)電路連接方式;控制電路設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件調(diào)控設(shè)備驅(qū)動(dòng)控制的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)至大信號(hào)的轉(zhuǎn)變，從而實(shí)現(xiàn)分別對(duì)滴管設(shè)備、卷簾設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備以及補(bǔ)光設(shè)備協(xié)同運(yùn)作;供電電路設(shè)計(jì)需滿足各傳感器、微處理器等模塊的供電使用。最終結(jié)合整個(gè)硬件系統(tǒng)說(shuō)明電路整體框架。
　　(2)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要基于Keil的集成開發(fā)環(huán)境，進(jìn)行軟件編譯。首先，單片機(jī)運(yùn)行初始化設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)預(yù)編譯等相關(guān)指令的執(zhí)

4、行;其次，監(jiān)控軟件主程序設(shè)計(jì)，主要包括單片機(jī)與各傳感器通信之間時(shí)序電平的編譯，完成設(shè)施環(huán)境信息的采集;再次，各模塊基于485總線協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信編譯，并對(duì)單片機(jī)與PC機(jī)之間的通信進(jìn)行處理，完成單片機(jī)分節(jié)點(diǎn)讀取能力;最后，結(jié)合系統(tǒng)軟件整體運(yùn)行情況，系統(tǒng)性說(shuō)明整個(gè)軟件編譯實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　(3)短信實(shí)時(shí)預(yù)警控制。本文在分析短信收發(fā)關(guān)鍵技術(shù)和基本原理的基礎(chǔ)上，研究傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)添加短信預(yù)警功能的可行方式，提出基于短信預(yù)警的監(jiān)控系統(tǒng)。本文在構(gòu)

5、建環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、預(yù)警條件管理與匹配，以及短信預(yù)警和短信查詢等功能。預(yù)警控制電路由監(jiān)控主機(jī)和GSM調(diào)制解調(diào)器組成，軟件部分采用C＃、Access作為解決方案。結(jié)果表明，系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠，人機(jī)交互友好，易于升級(jí)移植等特點(diǎn)，為實(shí)時(shí)預(yù)警提供了一種解決思路。實(shí)時(shí)預(yù)警控制可減少系統(tǒng)開發(fā)成本與難度，可有效降低值班人員的工作強(qiáng)度，從而具有良好的應(yīng)用與推廣價(jià)值。
　　(4)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)與調(diào)試。結(jié)合系統(tǒng)軟硬件開