楊文杰?彭森

摘 要：本文采用無線傳輸技術通過無線收發(fā)模塊進行無線傳輸，利用LCD液晶顯示模塊進行相關數(shù)據(jù)顯示，并且利用單片機通過接口與計算機通信，進行溫度的檢測與控制。經(jīng)過實驗，本設計實現(xiàn)了對大棚溫度的監(jiān)測和控制。隨著大棚技術的普及，溫室大棚數(shù)量的不斷增多，因此，開發(fā)一種能夠?qū)崟r、準確地處理溫度信息的無線測控系統(tǒng)就變得非常有必要的。

關鍵詞：溫室大棚；無線傳輸；溫度的監(jiān)測；實時

1 引言

設計溫室大棚溫度控制系統(tǒng)的目的就是能夠相對恒定的控制溫室內(nèi)部的環(huán)境，對于對環(huán)境要求比較高的植物來說，更能避免因人為因素而造成生產(chǎn)損失。利用溫室大棚栽培蔬菜可以促進其早熟和豐富其產(chǎn)量，延長蔬菜的供應期，溫室大棚測控系統(tǒng)是實現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動化、科學化的基本保證。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，結合作物生長規(guī)律，控制環(huán)境條件，使作物在不適宜生長的反季節(jié)中，可獲得比室外生長更優(yōu)的環(huán)境條件，從而使作物達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。本設計最大的特點是采用無線傳輸技術，無線數(shù)據(jù)傳輸廣泛地運用在車輛監(jiān)控、遙控、小型無線網(wǎng)絡等領域。并且能夠不需要留在現(xiàn)場也能監(jiān)測到大棚的溫度情況。無線圖像其安裝方便、靈活性強、性價比高等特性使得更多行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)采用無線傳輸方式，建立被監(jiān)控點和監(jiān)控中心之間的連接。

2 設計方案

系統(tǒng)的總體設計分為硬件和軟件設計兩方面，首先確定系統(tǒng)實現(xiàn)的功能，然后對硬件、軟件分別進行規(guī)劃，完成這些準備工作之后，就可以開始制作硬件電路，編寫程序，在模塊化調(diào)試結束后，進行軟硬件聯(lián)調(diào)，針對出現(xiàn)的問題對軟硬件進行相應的修改，直到調(diào)試成功為止。在上位機中，利用C++ Builder編程，讓電腦和單片機正常地進行數(shù)據(jù)傳輸，同時上位機界面顯示大棚的溫度。在本設計中，在無線接收端采用1602液晶（16引腳帶背光接口）進行顯示。整個無線監(jiān)測系統(tǒng)主要分為三部分：即溫度檢測、無線傳輸和PC機對溫度的監(jiān)測環(huán)節(jié)。大棚溫度無線測控系統(tǒng)的信息流如圖1所示。

3 系統(tǒng)仿真

把發(fā)射板的TXD和接收板的RXD相連，分別把發(fā)射程序和接收程序下載到芯片中，測試接收板的液晶能否顯示正確的溫度，圖2為仿真電路圖。

4 結論

本文描述一個用于監(jiān)控一個溫室的物理變量（像溫度，相對濕度，發(fā)光度和等等其他）的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有良好的可靠性和經(jīng)濟性，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫室大棚溫度的準確測量和控制，在實際應用中有一定價值。在不同的系統(tǒng)模塊中運用串級連接用于通訊是非常方便的，因為它提供一個更好的安全性，由于它只能被發(fā)送和接受相應串級類“Pa”的相應對象。但是不足的是，設計還是存在一些局限性的，主要是體現(xiàn)在無線模塊上。像傳輸距離上最多只能達到200m左右；傳輸速度也達不到高速；實時是指信號的輸入、運算和輸出都要在一定的時間內(nèi)完成，并根據(jù)生產(chǎn)過程狀況及現(xiàn)場情況變化及時進行處理。而實時系統(tǒng)指在事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生的同時，能夠在規(guī)定的時間內(nèi)給予響應，以足夠快的速度處理，及時地將處理結果送往目的地的一種處理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的實時性是屬于硬實時性的，如果大棚溫度發(fā)生異常變化，而不及時采取措施的話，農(nóng)作物會受到嚴重的影響，甚至死亡。但是，它的硬實時性并不是像航天應用中要求的那么高。例如在冬天夜間，如果大棚的保溫被被風吹倒了，大棚的溫度會下降，這時系統(tǒng)就會向控制者發(fā)出警告，但是它不會下降地很快，這樣控制者就會有足夠的時間去大棚把保溫被蓋好，這樣農(nóng)作物就不會被凍壞。

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作者簡介

楊文杰，邵陽學院魏源國際學院電子科學與技術專業(yè)學生。

通訊作者

彭森，邵陽學院信息工程系教師。