溫室大棚智能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的顯著標(biāo)志，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要任務(wù)。溫室大棚是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)智能調(diào)控是溫室大棚技術(shù)的關(guān)鍵，大棚智能控制和管理水平的提高可以充分發(fā)揮設(shè)施農(nóng)業(yè)的高效性。我國大棚智能控制研究起步晚，自主研發(fā)的設(shè)備環(huán)境調(diào)控效果差，與世界發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距;而由于氣候、規(guī)模等因素差異，國外進(jìn)口產(chǎn)品使用性能達(dá)不到最佳效果而且價(jià)格相對(duì)高。因此，本文提出并設(shè)計(jì)了一種成本低、操作便捷、實(shí)用性的溫室大棚

2、智能控制系統(tǒng)。
　　本文結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和模糊控制技術(shù)，根據(jù)大棚內(nèi)環(huán)境控制需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了具有較高智能控制水平的溫室大棚智能控制系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)分為控制單元和數(shù)據(jù)采集單元兩部分。控制單元以意法半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型微控制器STM32F103VBT6為核心，包含電源模塊、人機(jī)交互模塊、語音播報(bào)模塊、報(bào)警模塊和輸出控制模塊等;數(shù)據(jù)采集單元以IAP15F2K61S2為核心，主要包含溫濕度、光照強(qiáng)度、土壤濕度和

3、二氧化碳濃度等傳感器模塊;數(shù)據(jù)采集單元和控制單元的數(shù)據(jù)傳輸通過RS485通信模塊實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集單元采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485傳送至控制單元，控制單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后根據(jù)模糊邏輯控制等智能控制原則，輸出控制信號(hào)控制環(huán)境調(diào)控設(shè)備對(duì)大棚內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。重點(diǎn)介紹了智能控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。采用模塊化設(shè)計(jì)思想將系統(tǒng)分為不同的模塊。首先介紹不同模塊的原理及硬件電路設(shè)計(jì)，然后根據(jù)不同的功能單元進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，介紹了模糊控制器的設(shè)計(jì)和基于Modbus協(xié)

4、議的RS485通信的實(shí)現(xiàn)。本文通過Matlab仿真和現(xiàn)場運(yùn)行測試驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。最后對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的總結(jié)，同時(shí)指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足之處，為智能控制系統(tǒng)進(jìn)一步研究奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)溫室大棚智能控制進(jìn)行需求分析，將傳感器技術(shù)、模糊控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、RS485通信技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，按照作物的生長規(guī)律，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套溫室大棚智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)為作物營造一個(gè)適宜的生長環(huán)境，使得作物生長不受外部環(huán)境因素制約，實(shí)現(xiàn)作物生長