趙 麗，朱學(xué)軍

（寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

基于無(wú)線射頻模塊杏鮑菇栽培環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)*

趙 麗，朱學(xué)軍**

（寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

杏鮑菇屬于低溫結(jié)實(shí)菌類，是一種耐旱、適度好氣的珍稀食用菌。它的生長(zhǎng)繁殖過程是一個(gè)高級(jí)的物質(zhì)生命運(yùn)動(dòng)過程，原基形成階段，杏鮑菇對(duì)栽培環(huán)境中的溫度、濕度以及CO2濃度等關(guān)鍵因子尤為敏感。為了形成杏鮑菇周年栽培過程中環(huán)境因子有效的調(diào)控機(jī)制，借助傳感器、STC12C5A60S2單片機(jī)、NRF905無(wú)線射頻模塊以及LabVIEW上位機(jī)軟件，研究開發(fā)了西北地區(qū)適用的珍稀食用菌栽培環(huán)境數(shù)字化信息監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)關(guān)鍵環(huán)境因子進(jìn)行自動(dòng)、精準(zhǔn)、遠(yuǎn)程、無(wú)線及分布式的監(jiān)控，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。為設(shè)施環(huán)境下杏鮑菇生長(zhǎng)發(fā)育模型的建立和節(jié)能型調(diào)控策略的形成提供了有效的技術(shù)支持，進(jìn)而提升了杏鮑菇的栽培品質(zhì)與產(chǎn)量。

杏鮑菇；環(huán)境因子；無(wú)線監(jiān)控；NRF905；LabVIEW

寧夏南部山區(qū)以其特有的區(qū)域氣候資源成為杏鮑菇的栽培基地之一。然而杏鮑菇復(fù)雜的生物學(xué)特性使得其在不同生長(zhǎng)期對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境中各項(xiàng)環(huán)境因子要求苛刻[1]。原基形成期最適溫度為10℃～18℃，最適空氣相對(duì)濕度在80%～95%之間，CO2濃度應(yīng)在500 mg·L-1～1 600 mg·L-1[2]。目前杏鮑菇生長(zhǎng)環(huán)境因子調(diào)控機(jī)制尚不完善，嚴(yán)重影響了寧夏南部山區(qū)杏鮑菇的生長(zhǎng)品質(zhì)及產(chǎn)量，這成為制約杏鮑菇周年栽培技術(shù)形成及生長(zhǎng)發(fā)育模型建立的一大難題[3]。因此，迫切需要構(gòu)建一種小氣候溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，以便及時(shí)了解溫室內(nèi)的環(huán)境狀況，并自動(dòng)、精準(zhǔn)地采取有效措施進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，為杏鮑菇提供最適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，從而達(dá)到現(xiàn)代化管理、精準(zhǔn)化作業(yè)、集約化栽培的目的。

傳統(tǒng)的溫室環(huán)境因子監(jiān)控采用儀表結(jié)合人工經(jīng)驗(yàn)操作的方法，存在耗時(shí)費(fèi)力、監(jiān)控范圍小、監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、不能實(shí)時(shí)反映溫室環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的弊端[4]，串行總線、現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的電纜線，且布線困難、施工難度大，且線路易受破壞和腐蝕、維護(hù)成本高、監(jiān)測(cè)范圍有限[5]。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有智能化程度高、信息實(shí)效強(qiáng)、覆蓋區(qū)域廣、支持多路傳感器數(shù)據(jù)同步采集、可擴(kuò)展性好等特點(diǎn)[6]。目前，國(guó)內(nèi)外已開展了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在溫室氣候監(jiān)控相關(guān)方面的應(yīng)用研究?；趥鞲衅骷夹g(shù)、組態(tài)技術(shù)、PLC技術(shù)設(shè)計(jì)的杏鮑菇菇棚物候環(huán)境控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了菇棚環(huán)境數(shù)據(jù)的采集處理和監(jiān)控[7]。利用多傳感器信息融合技術(shù)、GPRS無(wú)線通信技術(shù)設(shè)計(jì)了杏鮑菇遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[8]。但上述監(jiān)控系統(tǒng)均使用了采集器一體化設(shè)備，價(jià)格昂貴，存在不能根據(jù)實(shí)際需要自行設(shè)置采集參數(shù)等弊端。本文以杏鮑菇栽培環(huán)境中的溫濕度、CO2濃度為監(jiān)控目標(biāo)，利用傳感器、NRF905無(wú)線射頻模塊、STC12C5A60S2單片機(jī)開發(fā)了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用虛擬儀器Lab VIEW開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。能對(duì)菇棚環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并通過無(wú)線射頻模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，相應(yīng)處理后進(jìn)行Excel存儲(chǔ)。另外，上位機(jī)通過無(wú)線模塊對(duì)各個(gè)采集節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行反向控制，真正實(shí)現(xiàn)了杏鮑菇栽培環(huán)境的自動(dòng)化控制。

1 杏鮑菇無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要由上位機(jī)、主機(jī)、NRF905無(wú)線射頻模塊、從機(jī)、傳感器及相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成?？傮w結(jié)構(gòu)如圖1所示。主機(jī)和從機(jī)均由STC12C5A60S2單片機(jī)和NFR905無(wú)線射頻模塊組成，單片機(jī)和NRF905之間通過SPI協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊。從機(jī)接溫濕度及CO2濃度傳感器和相應(yīng)的環(huán)境調(diào)控設(shè)備。主機(jī)和從機(jī)之間通過NRF905進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)和上位機(jī)之間通過TTL轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)換接口實(shí)現(xiàn)串口通訊。系統(tǒng)上電后，傳感器檢測(cè)到菇棚內(nèi)的溫濕度及CO2濃度傳送到從機(jī)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換及濾波處理后，從機(jī)將數(shù)據(jù)寫入NRF905無(wú)線射頻模塊，經(jīng)過天線無(wú)線傳送到主機(jī)的NRF905無(wú)線模塊，主機(jī)從無(wú)線模塊讀出數(shù)據(jù)，經(jīng)過串口傳送到上位機(jī)，上位機(jī)軟件經(jīng)相應(yīng)的程序處理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)進(jìn)行直觀顯示，并將數(shù)據(jù)按照設(shè)定的路徑存儲(chǔ)到EXCEL表格中。同時(shí)上位機(jī)將該數(shù)據(jù)與設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如果存在偏差，上位機(jī)將向串口發(fā)送相應(yīng)的控制指令，主機(jī)接收到上位機(jī)發(fā)來(lái)的指令后，通過無(wú)線射頻模塊將指令發(fā)給從機(jī)，從機(jī)經(jīng)過判斷后控制對(duì)應(yīng)繼電器的狀態(tài)，進(jìn)而控制外部環(huán)境調(diào)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)反向控制。

2 無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)

無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)硬件主要是由傳感器節(jié)點(diǎn)（所有從機(jī)）和匯聚節(jié)點(diǎn)（主機(jī)）組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)在硬件結(jié)構(gòu)上由處理器模塊、無(wú)線通訊模塊、電源模塊、傳感器模塊和環(huán)境調(diào)控設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)上電后，傳感器將檢測(cè)到的環(huán)境因子模擬信號(hào)送到單片機(jī)中，單片機(jī)經(jīng)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過均值濾波技術(shù)處理，使其穩(wěn)定可靠。單片機(jī)通過SPI通訊協(xié)議將信號(hào)寫入NRF905無(wú)線模塊，通過天線發(fā)送出去，等待主機(jī)接收。匯聚節(jié)點(diǎn)要與監(jiān)測(cè)中心PC機(jī)連接，在硬件結(jié)構(gòu)上與傳感器節(jié)點(diǎn)相比少了傳感器模塊和環(huán)境調(diào)控設(shè)備，多了串口通訊模塊，其它模塊設(shè)計(jì)與傳感器節(jié)點(diǎn)相同。傳感節(jié)點(diǎn)主要組成部分如圖2所示。

圖2 傳感器節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)Fig.2 Hardware structure and principle diagram of sensor node

2.2系統(tǒng)主要硬件模塊

2.2.1 處理器和無(wú)線射頻模塊

系統(tǒng)處理器采用STC生產(chǎn)的STC12C5A60S2單片機(jī)，該單片機(jī)是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，內(nèi)部集成SPI通訊模塊和8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換器。無(wú)線通訊模塊采用發(fā)射功率可調(diào)、低功耗的NRF905無(wú)線射頻模塊，其抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)，可自動(dòng)加載數(shù)據(jù)頭，進(jìn)行CRC校驗(yàn)。NRF905共有4種工作模式，2兩種活動(dòng)模式（ShockBurst RX接收和ShockBurst TX發(fā)送），2種節(jié)電模式（掉電和SPI編程、STANDBY和SPI編程）。其工作模式由TRX_CN、TX_EN、PWR_UP的設(shè)置來(lái)設(shè)定，設(shè)置方式如表1所示。

表1 NRF905工作模式設(shè)置Tab.1 NRF905 operating mode setting

2.2.2 傳感器模塊

傳感器模塊考慮到應(yīng)用需求、成本等問題，采用DHT11溫濕度傳感器和LCO2-V1二氧化碳濃度傳感器。所用傳感器的性能指標(biāo)如表2所示。

2.2.3 電源模塊

電源模塊考慮NRF905工作電壓為1.9 V～3.6 V，DHT11溫濕度傳感器和單片機(jī)需5V直流電壓，LCO2-V1二氧化碳濃度傳感器需24V直流電壓，。所以采用S-25-12和S-50-24開關(guān)電源，分別將220 V交流電轉(zhuǎn)換成12 V和24 V直流電壓，24 V直流電給二氧化碳濃度傳感器供電，12 V直流電接到單片機(jī)開發(fā)底板的電源接口，開發(fā)板上的7805集成穩(wěn)壓器將其轉(zhuǎn)換成5 V，供單片機(jī)和溫濕度傳感器使用，ASM1117芯片將單片機(jī)上的5 V電壓轉(zhuǎn)換成3.3 V，為NRF905提供電源。

表2 傳感器性能指標(biāo)Tab.2 Performance indicators of the sensors

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)和上位機(jī)監(jiān)控中心軟件設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)軟件主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、無(wú)線通訊，上位機(jī)監(jiān)控軟件用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)和調(diào)控設(shè)備的自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。

3.1系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

節(jié)點(diǎn)軟件是基于51單片機(jī)Keilu Vision4開發(fā)環(huán)境，采用面向硬件操作的單片機(jī)C語(yǔ)言編程開發(fā)。節(jié)點(diǎn)軟件包括傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)軟件。

3.1.1 匯聚節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

匯聚節(jié)點(diǎn)主要功能是對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與整合，并在接到上位機(jī)的數(shù)據(jù)接收請(qǐng)求時(shí)，將數(shù)據(jù)發(fā)給上位機(jī)。同時(shí)將上位機(jī)發(fā)來(lái)的設(shè)備控制信息經(jīng)過無(wú)線模塊發(fā)給傳感器節(jié)點(diǎn)。其程序設(shè)計(jì)流程如圖3所示。在接收傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)時(shí)，首先判斷從機(jī)號(hào)，如果是1號(hào)從機(jī)，就將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)寄存器的前8位，如果是2號(hào)從機(jī)，數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)寄存器的后8位。匯聚節(jié)點(diǎn)其他部分的軟件設(shè)計(jì)與傳感器節(jié)點(diǎn)類似。

3.1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

傳感器節(jié)點(diǎn)要按設(shè)定時(shí)間間隔，周期性地采集數(shù)據(jù)，因?yàn)橄到y(tǒng)選用的CO2濃度傳感器輸出0～5 V模擬電壓信號(hào)，要將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)穩(wěn)定傳輸，需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和濾波處理，A/D轉(zhuǎn)換采用單片機(jī)內(nèi)部集成的10位A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。采用均值濾波技術(shù)，將A/D轉(zhuǎn)換完成的5組數(shù)字信號(hào)求其平均值再進(jìn)行傳輸。傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)包括主程序和中斷服務(wù)子程序。主程序首先進(jìn)行初始化，在串口初始化時(shí)允許定時(shí)器中斷，開啟定時(shí)器T0，再對(duì)無(wú)線通訊模塊NRF905進(jìn)行SPI接口寄存器配置，設(shè)置載波頻段為430.0購(gòu)員MHz、數(shù)據(jù)包不重發(fā)、允許十六位CRC校驗(yàn)等信息。中斷子程序主要功能就是按照設(shè)定好的時(shí)間間隔，控制傳感器節(jié)點(diǎn)周期性地采集數(shù)據(jù)，執(zhí)行完中斷程序后，返回繼續(xù)執(zhí)行主程序，定時(shí)器進(jìn)入新一輪的定時(shí)。其程序流程如圖4所示。

圖3 匯聚節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)流程圖Fig.3 Program flow chat of aggregation node

圖4 傳感器節(jié)點(diǎn)主程序和中斷程序流程圖Fig.4 Main program and interrupt program flow chat of sensor nodes

3.2上位機(jī)監(jiān)控中心軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)監(jiān)控中心軟件采用LabVIEW虛擬儀器編程開發(fā)。圖5為正在運(yùn)行的杏鮑菇無(wú)線監(jiān)控總界面。界面直觀友好，能同時(shí)以曲線、儀表、表格的方式直觀地顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并能報(bào)警超限數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心軟件設(shè)計(jì)主要包括前面板監(jiān)控界面設(shè)計(jì)和后面板程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)包括串口通訊模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)模塊、環(huán)境調(diào)控設(shè)備控制模塊。

圖5 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總界面Fig.5 The general interface of the host computer monitoring system

3.2.1 串口配置及通訊協(xié)議

主機(jī)與上位機(jī)之間通過TTL轉(zhuǎn)USB接口實(shí)現(xiàn)串口通訊。程序設(shè)計(jì)包括串口初始化和自定義串口通訊協(xié)議。串口初始化設(shè)置波特率為9 600、8位數(shù)據(jù)位、停止位為1。為了確保串口正常通訊，自定義了簡(jiǎn)單的通訊協(xié)議。上位機(jī)給主機(jī)發(fā)送2個(gè)字節(jié)信息，其中第1個(gè)字節(jié)作為兩者的通訊識(shí)別字。主機(jī)接收到上位機(jī)發(fā)送的信息，首先按位判斷第1個(gè)字節(jié)，如果全都匹配則正常通訊，否則通訊失敗。另外，主機(jī)給上位機(jī)返回的數(shù)據(jù)是16個(gè)字節(jié)，上位機(jī)需要判斷這16個(gè)字節(jié)中第0個(gè)和第1個(gè)是否分別為#和1，第8個(gè)和第9個(gè)字節(jié)是否分別為#和2，如果其中任何一個(gè)不對(duì)，均不能正常通訊。

3.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)

上位機(jī)將主機(jī)發(fā)來(lái)的16個(gè)字節(jié)創(chuàng)建成一個(gè)一維數(shù)組，除了通訊協(xié)議中用掉的元素，其余的2個(gè)字節(jié)元素為一組，分別表示1號(hào)從機(jī)和2號(hào)從機(jī)的CO2濃度、溫度、濕度值。將它們按對(duì)應(yīng)位置截取出來(lái)，通過一定轉(zhuǎn)換，變成十進(jìn)制數(shù)，進(jìn)行直觀顯示。并且通過相應(yīng)的函數(shù)創(chuàng)建EXCEL表格，設(shè)置路徑，將數(shù)據(jù)以EXCEL文件進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。

3.2.3 調(diào)控設(shè)備控制程序設(shè)計(jì)

上位機(jī)控制模塊包括自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。其控制要求為：CO2濃度、溫度、濕度分別控制在500 mg·L-1～1 600 mg·L-1、10℃～18℃、80%～95%。溫度過高（低）時(shí)，溫度上限（下限）報(bào)警燈亮，同時(shí)制冷機(jī)（加熱器）開；濕度過高（低）時(shí)，濕度上限（下限）報(bào)警燈亮，同時(shí)開啟（風(fēng)機(jī)）噴淋器；杏鮑菇生長(zhǎng)過程會(huì)不斷釋放CO2，因此只需考慮CO2不超過規(guī)定的上限。若超過上限，開啟風(fēng)機(jī)來(lái)降低菇棚內(nèi)CO2濃度?？刂瞥绦蛄鞒倘鐖D6所示。

圖6 上位機(jī)自動(dòng)控制程序流程圖Fig.6 Program flow chart of PC Automatic control

上位機(jī)發(fā)給主機(jī)信息中第2個(gè)字節(jié)是各個(gè)設(shè)備的控制指令。該字節(jié)的8個(gè)位中，前4位分別表示1號(hào)從機(jī)的風(fēng)機(jī)、噴淋器、加熱器和制冷機(jī)的狀態(tài)，后4位分別表示2號(hào)從機(jī)的風(fēng)機(jī)、噴淋器、加熱器和制冷機(jī)的狀態(tài)。每個(gè)設(shè)備的狀態(tài)由手動(dòng)控制按鈕狀態(tài)和實(shí)測(cè)值與設(shè)定值的比較狀態(tài)取邏輯運(yùn)算“或”來(lái)決定。比如手動(dòng)按下制冷機(jī)開啟按鈕或?qū)崪y(cè)溫度值比設(shè)定值高，制冷機(jī)就會(huì)開啟。上位機(jī)發(fā)送的控制指令如表3所示。

表3 控制指令查詢表Tab.3 Query table of the control instructions

4 試驗(yàn)及結(jié)果分析

2014年10月16日到10月18日在寧夏彭陽(yáng)縣長(zhǎng)城塬食用菌園區(qū)，對(duì)杏鮑菇栽培環(huán)境無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)，節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖如圖7所示，上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控界面如圖5所示。取2014年10月17日處于原基形成期的10號(hào)菇棚8:00～18:00系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如圖8所示。

系統(tǒng)測(cè)得的數(shù)據(jù)曲線表明，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，靈敏度高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理方便。為杏鮑菇原基形成期的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了最佳的環(huán)境條件。

圖7 節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)圖Fig.7 Node in field operation diagram

圖8 環(huán)境參數(shù)曲線Fig.8 Curve of the environmental parameters

5 結(jié)論

本文利用NRF905無(wú)線射頻技術(shù)、A/D轉(zhuǎn)換及均值濾波技術(shù)、LabVIEW上位機(jī)監(jiān)控技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)，基于STC12C5A60S2單片機(jī)和LabVIEW上位機(jī)軟件成功設(shè)計(jì)了一套杏鮑菇栽培環(huán)境無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過傳感器節(jié)點(diǎn)獲取杏鮑菇菇棚內(nèi)溫濕度及CO2濃度值，利用匯聚節(jié)點(diǎn)通過NRF905無(wú)線射頻模塊收集傳感器節(jié)點(diǎn)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，并通過串口將數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)監(jiān)控中心。上位機(jī)將系統(tǒng)實(shí)測(cè)值與設(shè)定值進(jìn)行比較、判斷，以相反的傳輸方向向傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送環(huán)境調(diào)控設(shè)備的控制指令。系統(tǒng)經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)及用于實(shí)際工程背景后，實(shí)現(xiàn)了以下功能：

傳感器節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因子數(shù)據(jù)能夠通過無(wú)線射頻模塊穩(wěn)定、及時(shí)地傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)，整合后再發(fā)送到上位機(jī)，用戶可以方便、直觀地查詢當(dāng)前各個(gè)環(huán)境因子數(shù)據(jù)及其變化趨勢(shì)；

完成了數(shù)據(jù)以EXCEL文件存儲(chǔ)與管理方便后期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；

利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)了對(duì)超限環(huán)境數(shù)據(jù)相應(yīng)設(shè)備的手動(dòng)及自動(dòng)控制，為杏鮑菇提供了最佳的生長(zhǎng)發(fā)育環(huán)境。

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Development of Pleurotus eryngii Cultivation Environment Monitoring System Based on Wireless Radio Frequency Module

ZHAO Li,ZHU Xue-jun
(Mechanical Engineering College of Ningxia University,Yinchuan 750021,China)

Pleurotus eryngii belonged to the low temperature solid fungus，which was a kind of rare edible fungi drought,moderate aerobic.Growth and reproduction process of it was a matter of life sports advanced process,especially in the formative stages of primordia.Pleurotus eryngii was particularly sensitive to the key factor in the environment,such as temperature,humidity and concentration of CO2.In order to form the effective mechanism of regulation for control of the environmental factors in the process of Pleurotus eryngii anniversary cultivation,in this paper,the digital information monitoring platform for cultivation environment of rare edible fungus in northwest area were studied and developed,based on the sensor,microcontroller STC12C5A60S2,NRF905 wireless RF module and software of PC LabVIEW.It was achieved to automatic,accurate,wireless and distributed monitor the key environmental factors and its real-time data stored automatically.It provided an effective technical support for Pleurotus eryngii growth in the facility environment to establish growth model and format energy saving control strategy,so as to improve the quality and yield of Pleurotus eryngii cultivation.

Pleurotus eryngii;environmental factor;wireless monitoring;NRF905;LabVIEW

S646.1

A

1003-8310（2015）02-0023-06

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.02.007

國(guó)家自然科學(xué)基金（61263007）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2013BDA16B04）。

趙麗（1989-），女，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)智能控制方面研究。E-mail:zhaoli408412@163.com

**通信作者：朱學(xué)軍（1970-），男，碩士，教授，主要從事機(jī)電系統(tǒng)智能控制方面研究。E-mail:zhuxuejunnxu@sina.com

2015-01-18