基于總線的連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、傳統(tǒng)連棟溫室監(jiān)控多依賴于生產者自身積累的經驗，缺乏精準的環(huán)境信息獲取途徑與便捷的農業(yè)設施控制手段，致使生產技術落后，效益低，制約了連棟溫室產業(yè)發(fā)展?，F(xiàn)場總線是近年來快速發(fā)展的一種工業(yè)數(shù)據總線技術，其主要用于解決工業(yè)現(xiàn)場中的智能化電子儀器儀表、控制器與執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信，以及現(xiàn)場控制設備與高級控制系統(tǒng)之間進行信息傳輸?shù)膯栴}。農業(yè)環(huán)境是現(xiàn)場總線技術可以廣泛應用的領域之一，需研究現(xiàn)場總線與農業(yè)監(jiān)控融合的相關問題。本文以連棟溫室環(huán)境

2、為應用場景，在充分分析當前總線技術研究現(xiàn)狀的基礎上，設計開發(fā)了基于485總線的連棟溫室多因子環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，重點從環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和系統(tǒng)控制節(jié)點兩方面進行設計，同時設計并實現(xiàn)了基于短信實時預警的溫室監(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)硬件設計。硬件設計主要包括采集電路、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、光強以及CO2濃度傳感器等方面進行著手設

3、計，系統(tǒng)性說明各傳感器模塊與單片機電路連接方式;控制電路設計主要實現(xiàn)對硬件調控設備驅動控制的開發(fā)，實現(xiàn)微弱信號至大信號的轉變，從而實現(xiàn)分別對滴管設備、卷簾設備、通風設備以及補光設備協(xié)同運作;供電電路設計需滿足各傳感器、微處理器等模塊的供電使用。最終結合整個硬件系統(tǒng)說明電路整體框架。
　　(2)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計。軟件設計主要基于Keil的集成開發(fā)環(huán)境，進行軟件編譯。首先，單片機運行初始化設置，實現(xiàn)對單片機預編譯等相關指令的執(zhí)

4、行;其次，監(jiān)控軟件主程序設計，主要包括單片機與各傳感器通信之間時序電平的編譯，完成設施環(huán)境信息的采集;再次，各模塊基于485總線協(xié)議進行數(shù)據通信編譯，并對單片機與PC機之間的通信進行處理，完成單片機分節(jié)點讀取能力;最后，結合系統(tǒng)軟件整體運行情況，系統(tǒng)性說明整個軟件編譯實現(xiàn)過程。
　　(3)短信實時預警控制。本文在分析短信收發(fā)關鍵技術和基本原理的基礎上，研究傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)添加短信預警功能的可行方式，提出基于短信預警的監(jiān)控系統(tǒng)。本文在構

5、建環(huán)境數(shù)據庫的基礎之上，實現(xiàn)實時數(shù)據庫檢索、預警條件管理與匹配，以及短信預警和短信查詢等功能。預警控制電路由監(jiān)控主機和GSM調制解調器組成，軟件部分采用C＃、Access作為解決方案。結果表明，系統(tǒng)具有運行可靠，人機交互友好，易于升級移植等特點，為實時預警提供了一種解決思路。實時預警控制可減少系統(tǒng)開發(fā)成本與難度，可有效降低值班人員的工作強度，從而具有良好的應用與推廣價值。
　　(4)連棟溫室監(jiān)控系統(tǒng)整體設計與調試。結合系統(tǒng)軟硬件開