[摘 要] 在遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)中，主要以單片機(jī)為基礎(chǔ)核心，利用各種傳感器實(shí)時(shí)收集溫室大棚中的各項(xiàng)指標(biāo)信息，然后利用單片機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、分析和處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這樣就能有效地避免一些環(huán)境因素對(duì)生物生長(zhǎng)造成影響，例如光照、溫度、濕度等，從而促使其獲得更高的產(chǎn)量和質(zhì)量。對(duì)遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的研究和闡述。

[關(guān) 鍵 詞] 溫室大棚；遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；研究

[中圖分類號(hào)] TP13 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）33-0126-01

一、遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)過程中，主要是以計(jì)算機(jī)的上位機(jī)以及單片機(jī)的下位機(jī)等為核心構(gòu)成系統(tǒng)的整體。其中，下位機(jī)主要是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、單片機(jī)以及傳感器系統(tǒng)等構(gòu)成。在溫室智能控制系統(tǒng)中，傳感器系統(tǒng)是其檢測(cè)輸入的模塊，即對(duì)各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并將其適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換成溫室智能控制要求的各種電信號(hào)，而傳感器獲取環(huán)境參數(shù)的準(zhǔn)確性，則直接關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)測(cè)量與控制的精度。而系統(tǒng)中的單片機(jī)則包括五大模塊，即主控、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)顯示、輸出控制以及數(shù)據(jù)采集等模塊，因而單片機(jī)具有上傳、顯示、存儲(chǔ)以及采集溫室環(huán)境參數(shù)等功能，這樣就能達(dá)到統(tǒng)一管理溫室環(huán)境資源的效果。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)則主要包括自動(dòng)卷簾、風(fēng)電機(jī)、加濕閥以及加熱法等設(shè)備，執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般通過單片機(jī)進(jìn)行控制，這樣就能啟動(dòng)一些相關(guān)的調(diào)控設(shè)備，例如遮陽補(bǔ)光、降溫、加溫等，從而對(duì)溫室大棚中的環(huán)境以及氣候等進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。

二、遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)

（一）單片機(jī)

遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)中，其核心單片機(jī)為STC12C5A

60S2，且其內(nèi)核為單片機(jī)8501，而在此前提條件下，該系統(tǒng)還增加了許多其他的功能。在核心單片機(jī)中，其內(nèi)部具有復(fù)位的專用電路，這個(gè)電路集成了MAX810，同時(shí)也獲得了P4口的功能，而C0H則為P4口的地址。在外部中斷支持模式中，一般具有計(jì)時(shí)器喚醒、內(nèi)部掉電專用喚醒、低電平喚醒以及下降沿喚醒等。另外在單片機(jī)中，其具有一定的轉(zhuǎn)換以及集成A/D的功能，一般是在P1口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，且A/D轉(zhuǎn)換器為高速的8路10位，其轉(zhuǎn)換的速度能夠達(dá)到每秒25萬次，因而具有低功耗、轉(zhuǎn)換高速等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用作該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主控芯片。

（二）傳感器

在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，其涉及的傳感器主要有四種，即溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器以及煙霧傳感器等。其中，溫濕度傳感器為DHT11數(shù)字式符合傳感器；而土壤濕度傳感器則采用的是簡(jiǎn)易的YL-69型；光照強(qiáng)度傳感器則主要采用的原裝芯片BH1750FVI的ROHM；而煙霧傳感器則主要采用的是MQ-2氣體傳感器。

（三）藍(lán)牙模塊

在該遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)中，一種無線電技術(shù)獲得了良好的應(yīng)用，即藍(lán)牙技術(shù)。該技術(shù)有利于通信終端設(shè)備相互之間實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化通信，這樣一來就能迅速高效地傳輸各項(xiàng)數(shù)據(jù)，一般通過藍(lán)牙模塊傳輸數(shù)據(jù)的速率能夠達(dá)到1Mb/S。在該智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用的藍(lán)牙模塊為HC-06，其內(nèi)部設(shè)置有2.3GHz的天線，可以靈活地調(diào)節(jié)功率，通常其靈敏度能夠達(dá)到80dBm，因而非常適合該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（四）液晶顯示模塊

在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，液晶顯示器Nokia5110一般使用模塊LPH7366，這種模塊特點(diǎn)較多，即能夠顯示四行漢字，具有84×84的LCD點(diǎn)陣，與主處理器之間可以通過串行接口完成通信，它主要有9條信號(hào)線，包括地在內(nèi)和電源信號(hào)線等。另外其還能實(shí)現(xiàn)多種串行之間的協(xié)議通信，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的全速寫入，傳輸速率達(dá)到了4Mbps，因此無需花費(fèi)時(shí)間等待。

三、遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)軟件的過程中，采用的主要是C語言編程模塊化方式，并將整個(gè)系統(tǒng)的功能劃分成各個(gè)模塊。在單獨(dú)設(shè)計(jì)、調(diào)試、編程以及完成各個(gè)模塊之后，再對(duì)它們進(jìn)行總體的聯(lián)調(diào)。遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)由主程序、按鍵掃描、系統(tǒng)初始化、信號(hào)采集、通信、報(bào)警、控制以及顯示等子程序組成。

綜上所述，通過對(duì)遠(yuǎn)程溫室大棚智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，可以看出，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與使用，能夠有效地采集溫室大棚中的各種環(huán)境參數(shù)，例如光照量、濕度、溫度等，并能利用核心單片機(jī)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)和控制，這樣就能創(chuàng)造出最佳的溫室大棚生態(tài)環(huán)境，從而有利于生物的生長(zhǎng)發(fā)育。

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