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《智能溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、智能溫室大棚監(jiān)測控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計1、開發(fā)背景近年來,隨著溫室大棚化種植、工廠化育秧和設(shè)施栽培等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,快速準確地環(huán)境參數(shù)的收集和分析就成為現(xiàn)實的需求,利用計算機技術(shù)對相應(yīng)的農(nóng)業(yè)氣象參數(shù)進行采集,則一方面可及時了解作物生長的環(huán)境參數(shù),另一方面也可根據(jù)采集的參數(shù)控制大棚環(huán)境的調(diào)節(jié)從而為農(nóng)作物的生長提供適宜的生長環(huán)境。由于溫室內(nèi)的濕度、溫度等環(huán)境條件不適合于普通PC機工作,故這里選用單片機進行數(shù)據(jù)采集,而采集的數(shù)據(jù)可通過串口發(fā)射接收設(shè)備傳送給上位PC機進行分析處理?!?、系統(tǒng)介紹 農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分來完成對環(huán)境監(jiān)
2、測因子的含量的監(jiān)測與匯總、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)裙ぷ?,監(jiān)測因子包括溫度、濕度、光照、煙霧、有無人員進入等環(huán)境參數(shù),這些監(jiān)測因子由數(shù)據(jù)采集終端使用不同的方法進行測量獲得一個非常準確的測量數(shù)據(jù),此結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由串口向在線監(jiān)測數(shù)據(jù)平臺傳輸數(shù)據(jù),在線監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸平臺來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務(wù),當溫濕度超過設(shè)定值的時候,自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。整個系統(tǒng)可達到:安全、可靠、準確、實時、全面、快速、高效的將真實的蔬菜大棚環(huán)境信息展現(xiàn)在管理人員的面前?! ∞r(nóng)業(yè)大棚環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)由兩大部分:控制中心、大棚監(jiān)控點
3、(信息采集一號,信息采集二號,信息采集三號)。結(jié)構(gòu)說明該智能監(jiān)控系統(tǒng)是由PC機作為總監(jiān)控室的控制機,由IAP15F61S2和STC90C51單片機分別負責收集數(shù)據(jù)信息,它們之間通過串口進行通訊。與單片機相連的包括:12864液晶顯示模塊、溫度傳感器DS18B20、濕度傳感器HS1101、光敏傳感器、人體紅外感應(yīng)傳感器、煙霧傳感器MQ-2、PCF8591A/D轉(zhuǎn)換器等?! ?、功能與使用說明 (1)農(nóng)業(yè)大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)上裝有液晶屏,可在線實時采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、煙霧、光照等各項環(huán)境參數(shù)情況。當該系統(tǒng)接通電源時,液晶屏上會顯示三個
4、大棚內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)?! ?2)可以通過按鍵可以切換液晶屏上顯示的內(nèi)容?! ?3)上位機能夠存儲大棚的歷史數(shù)據(jù)信息?! ?4)單片機與單片機之間的多機通信:通過主機(單片機)可以看到另外兩個大棚的溫度,濕度,光照強度,有無人,有無煙霧等信息。方便用戶對所有大棚的信息。方便用戶對所有大棚的信息查看。 (5)控制中心軟件采用C#編寫的上位機圖形界面,實現(xiàn)上位機終端與單片機之間的通信。通過上位機終端實時顯示系統(tǒng)檢測的溫度、濕度、光照、煙霧等變化,統(tǒng)計溫度、濕度、光照等環(huán)境數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)?! ?6)當上位機顯示的溫度、濕度、光照超過所定限值時,上
5、傳報警信息并進行本地及遠程監(jiān)測,且單片機系統(tǒng)中蜂鳴器也會開始報警,同時小燈不停的閃亮?! ?、平臺選型說明 (1)采用最新STC15系列IAP15F2K61S2芯片。ISP/IAP,在系統(tǒng)可編程 在應(yīng)用可編程,無需編程器,無需仿真器??僧敺抡嫫魇褂??! ?2)增強型8051CPU,1T,單時鐘/機器周期,速度比普通8051快8-12倍 (3)61K字節(jié)片內(nèi)片內(nèi)Flash程序存儲器,擦寫次數(shù)10萬次以上 (4)片內(nèi)大容量2048字節(jié)的SRAM (5)大容量片內(nèi)EEPROM,擦寫次數(shù)10萬次數(shù)以上 (6)共8通道10位高速ADC,速
6、度可達30萬次/秒,3路PWM還可當3路D/A使用 (7)共3通道捕獲/比較單元(CCP/PWM/PCA) (8)內(nèi)部高可靠復(fù)位,8級可選復(fù)位門檻電壓,徹底省掉外部復(fù)位電路 (9)內(nèi)部高精度R/C時鐘,內(nèi)部時鐘從5MHz~35MHz可選,相當于普通8051的60MHz~420MHz (10)兩組高速異步串行通信端口(可同時使用),可在5組管腳之間進行切換, 分時復(fù)用可當5組串口使用?! ?11)一組高速異步串行通信端口SPI?! ?12)各種接口擴展齊全?! ?13)一根優(yōu)質(zhì)USB線實現(xiàn)系統(tǒng)供電、程序下載、通信功能?! ?、控制中
7、心 (1)主要由PC機和上位機軟件構(gòu)成,它實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、數(shù)據(jù)請求以及溫度曲線顯示、等信息管理工作?! ?2)對溫室大棚光照的調(diào)節(jié)、改善室內(nèi)空氣和對溫度、濕度、光照度的上下限值的設(shè)定?! ?3)主系統(tǒng)可隨時對從系統(tǒng)采集的信息進行查看?! ?、大棚監(jiān)控點 (1)實時將現(xiàn)場的氣溫、光照、煙霧、濕度、有無人員進入等數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)。 (2)通過主單片機可以實時查詢其他兩個從單片機的溫度、濕度、光照、有無人、有無煙霧的信息?! ?3)當溫度、濕度、光照超過系統(tǒng)所設(shè)定的上下限值時會自動報警,防止事故的發(fā)生?! ?、系統(tǒng)框圖
8、5、器件原理及應(yīng)用 溫室大棚信息采集系統(tǒng)由IAP15F61S2單片機、AT89C52單片機、漢字圖形12864液晶顯示模塊、溫度、濕度、煙霧等傳感器、串口收發(fā)設(shè)備、PCF859