胡城瑜

【摘要】 設(shè)計基于單片機技術(shù)的花房控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對花房實施遠程人工控制和實時監(jiān)測，用戶通過發(fā)送信息指令控制花房的各項參數(shù)，保證各項參數(shù)在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)。同時可以通過單片機對各項參數(shù)進行智能 預(yù)設(shè)和智能調(diào)控，節(jié)約人工成本，適用于基層生產(chǎn)。

【關(guān)鍵字】 單片機 花房控制 傳感器 遠程通信

一、前言

隨著人們的生活水平的日益提高，對花卉欣賞以及花卉使用的需求越來越大，人們想方設(shè)法突破溫度的限制，以實現(xiàn)在各種地區(qū)氣候都能培育種類繁多的花卉來，花卉溫室控制發(fā)展越來越多，但需要的人力、物力是非常巨大的，并且收益并不怎么明顯。鑒此，我們設(shè)計出基于單片機技術(shù)的花房控制系統(tǒng)，讓花房發(fā)揮更大功效。即使在規(guī)模較小，設(shè)備不齊全的花房里也可發(fā)揮大部分作用，也為部分條件不好的花農(nóng)提供福音。

二、系統(tǒng)設(shè)計

本項目為基于單片機技術(shù)的花房控制系統(tǒng)。本設(shè)計在主控芯片控制的各個傳感器和裝置的基礎(chǔ)上，滿足多方位數(shù)據(jù)的采集，智能自動調(diào)控的基本目的，同時添加GSM遠程通信，在自動基礎(chǔ)上可以遠程對任何環(huán)境參數(shù)進行設(shè)定，滿足花農(nóng)對不同花類在不同生長期對環(huán)境的特定需求的。在如此的基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)多功能，全天候?qū)ǚ康沫h(huán)境因素的調(diào)控，也保證擁有實時抽樣檢測的特點。由于裝置簡單，特點明確，可以根據(jù)花房的形狀與大小進行全系統(tǒng)裝置的合理縮放，保證各個規(guī)模的花農(nóng)都可以在相對經(jīng)濟的基礎(chǔ)上用到方便的智能化裝置。系統(tǒng)框圖如圖1所示

三、系統(tǒng)設(shè)計流程

利用STC15系列單片機建立主控平臺，結(jié)合花房參數(shù)采集的各類傳感器和GSM（SIM300）通信模塊。傳感器實時采集花房內(nèi)各類環(huán)境信息（溫度，濕度，二氧化碳濃度，光照強度，氧氣濃度等）傳遞給單片機，單片機根據(jù)原設(shè)定參數(shù)范圍進行比較，將范圍之外的參數(shù)進行分析，得出需要調(diào)控的程度并控制效應(yīng)器進行適度的調(diào)控使得該目標參數(shù)回歸至合適的范圍內(nèi)。本設(shè)計支持用戶通過手機主動指令，即可在花農(nóng)遠離花房的前提下進行對花房當下數(shù)據(jù)的采集，并且可以遠程重設(shè)數(shù)據(jù)范圍，以滿足各類花卉在不同生長期對環(huán)境的而特殊需求。

四、單片機與GSM模塊的通信描述

單片機與GSM模塊的通信采用232通信接口，軟件的關(guān)鍵是做好單片機對手機AT指令的操作。GSM模塊采用SIM300，SIM300帶有標準的串行通信接口通過MAX232進行電平轉(zhuǎn)換后與單片機進行接口。設(shè)置SIM300模塊的工作模式為PDU模式。使用文本模式收發(fā)短信代碼簡單，實現(xiàn)起來容易，但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信；而PDU模式不僅支持中文短信，也能發(fā)送英文短信。PDU相當于一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含源、目的地址，有效時間，數(shù)據(jù)格式，協(xié)議類型和正文。

五、實現(xiàn)價值

比較人工的控制來說，花房智能控制最大的好處就是能夠相對恒定的控制花房內(nèi)部的環(huán)境，對于環(huán)境要求比較高的植物來說，更能避免因為人為因素而造成生產(chǎn)損失相對生產(chǎn)來說，將智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用到花卉生產(chǎn)以后，花卉的培育比人工控制的花房都有極大的提高，對于不同的花卉品種而言，保證品相和成活率，對于檔次較高的珍貴品種來說，生產(chǎn)效率可以大大提高?；ǚ繎?yīng)用自動控制技術(shù)，可達到改善花卉品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的，尤其是可實現(xiàn)溫室管理的高效和精準。對于規(guī)?；拇笈镌O(shè)施而言，如果借助人工來調(diào)控溫大棚內(nèi)的環(huán)境條件，需要大量人手和時間，而且存在難以避免的人工誤差。如果應(yīng)用GSM自動控制技術(shù)，用戶只需通過手機向GSM發(fā)送短息，單片機接收并識別指令信息，進行應(yīng)對操作。在最短的時間里代替人工操作，完成對花房的智能調(diào)控。極大地避免過度依賴網(wǎng)絡(luò)而使得本分地區(qū)過于偏遠和規(guī)模較小的花房無法進行智能控制裝置的安裝的缺點。

結(jié)論：基于單片機技術(shù)的花房控制系統(tǒng)不但能解決設(shè)施花房溫度和光照的控制問題，為花卉培育的標準化、規(guī)?，F(xiàn)代化發(fā)提供必要的技術(shù)支撐。同時以實現(xiàn)GSM對花房實施遠程人工控制和實時監(jiān)測，用戶通過發(fā)送信息指令控制花房的各項參數(shù)，保證各項參數(shù)在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，減輕勞動者的壓力，節(jié)省時間，減少開支，增加收入，有著深遠的現(xiàn)實意義。

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