基于嵌入式系统的现代温室智能控制系统

发布时间：2022-01-14 06:13

　　全球能源紧缺状况的加剧,使得资源配置需要不断的进行调整与优化,目的是使可用资源得到更高的利用率,同时得到更高的产出。另外,随着智能网络控制技术以及微电子技术的快速发展,改变了传统工业控制系统的结构。低投入高产出的要求,使得农业温室控制系统逐渐转变思路,采用了更多的智能控制方法,旨在达到节能高效的目的。本课题总结分析国内外温室智能控制系统的优缺点,结合目前应用的控制系统中存在的问题,设计了一套适用于我国农业温室的智能控制系统,该系统具有智能化程度高、体积小、可扩展、成本低等特点。首先,对温室智能控制系统研究意义及现状进行介绍,对温室智能控制系统国内外研究现状、采用的智能控制算法进行综述,在分析环境因素特征的基础上提出了系统的控制要求,最后从硬件和软件两个方面给出温室智能控制系统总体方案。其次,针对设计的温室智能控制系统方案进行系统硬件设计,主要包括从机硬件系统设计和主机硬件系统设计,其中从机硬件系统由包括控制器选型与最小系统电路设计、传感器接口电路设计、液晶显示器接口电路设计、无线数据收发电路设计等几个部分,主机电路主要是串口通信电路设计与无线数据收发电路设计。再次,考虑系统控制要求及温... 

【文章来源】：辽宁工业大学辽宁省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

温室大棚Fig.1.1Greenhouse所谓温室自动控制系统是为了满足现代农业要求，而专门为农业温室环境控制及环

2检测与控制，通常一个典型的温室智能控制系统的组成如图1.2所示[5]，因此设计合理的控制单元对分布式系统的设计具有重要的意义。图 1.2 现代智能温室系统的基本组成Fig. 1.2 The basic composition of modern intelligent greenhouse system本文将采用微处理器设计一种性价比高的温度、湿度、光照强度检测嵌入式自动控制系统，从而实现温室环境的控制要求，该系统具有无线信息传输功能，可以为分布式系统设计提供新的思路，该系统具有较强的工程实用价值，为农业的进一步发展提供参考。1.2 国内外温室控制技术研究现状及趋势1.2.1 国外温室控制技术研究现状从 20 世纪 60 年代至今，国外温室控制技术经过几十年的发展与研究，取得了长足的进步。无论国内外，温室控制系统的首先都是基于对温室内环境参数的测量与记录，并通过人为方式分析这些环境参数对作物生长的影响，这一阶段所采用的仪表通常是模拟式的[6]。80 年代左右，开始出现数字式单元组合仪表收集环境参数信息并完成相应的指示、记录以及操控。之后

荷兰是全球顶尖的园艺之国，这也成就了其成为全球农业设施最发达的国家之一，上世纪 70 年代，荷兰已经研发了可以控制温室气候变化的计算机控制系统。目前，荷兰开发的温室自动控制技术在国内得到了广泛的应用，尤其是在控制软件方面的发展更是百花齐放[9]。同时荷兰是采用温室大棚最多的国家，据不完全统计，至 2009 年底荷兰拥有温室约为 1 万公顷，大部分都采用计算机控制系统。荷兰最先进的温室调控系统已经由原来的宏观调控逐渐转变为局部、微观调控，也是是说可以对温室内的每一株植物进行生长资源的调配，这也是未来智能温室系统的发展方向之一，如图 1.3 所示就是对作物的 CO2浓度等进行微观调控。


本文编号：3587969