亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于單片機(jī)的智能溫室系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2021-10-27 09:01:42何嘉凱杜雪梅郟浩杰趙玉榮沈靜靜王亓劍
        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:顯示屏上位溫濕度

        何嘉凱,杜雪梅,郟浩杰,趙玉榮,沈靜靜,王亓劍

        (安徽新華學(xué)院,安徽 合肥 230088)

        0 引 言

        溫室種植在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位,在傳統(tǒng)溫室中懸掛溫度計(jì),人工讀取溫度后進(jìn)行室內(nèi)溫度調(diào)節(jié),濕度等方面則通過工人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,決定是否進(jìn)行灌溉[1]。這種工作方式對(duì)人力資源耗費(fèi)極大,且測(cè)量精度不高,調(diào)節(jié)措施存在局限性,如何改進(jìn)傳統(tǒng)溫室大棚效率低、監(jiān)測(cè)精度差、生產(chǎn)成本高、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)和消耗人力資源多等缺點(diǎn)是智能溫室大棚的研究目的[2]。

        溫室栽培在國(guó)外最早可以追溯到公元前三年,到了20世紀(jì)70年代,西方一些國(guó)家投入了大量資金對(duì)智能溫室進(jìn)行研究[3]。目前為止,研究人員正在研發(fā)如何用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并利用計(jì)算機(jī)來控制溫室中的環(huán)境因素。美國(guó)、荷蘭和日本等部分發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)代智能農(nóng)業(yè)技術(shù)目前處于世界頂尖水平,他們使用智能化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制溫室內(nèi)的溫度、光照、水等因素,使這些因素達(dá)到適宜值。

        荷蘭對(duì)智能溫室的研究起步較早,能夠追溯到20世紀(jì)80年代,目前已取得了顯著效果。美國(guó)和日本等國(guó)家也相繼采用全智能化的控制系統(tǒng)技術(shù),農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)量激增,溫室面積在進(jìn)一步擴(kuò)大[4]。

        中國(guó)的智能溫室產(chǎn)業(yè)興起時(shí)間不早,但發(fā)展迅速。中國(guó)當(dāng)前農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)生效益最多,種植面積最大的就是日光溫室大棚蔬菜。這些日光溫室通過不斷改良環(huán)境設(shè)置,逐步形成了節(jié)能性日光溫室,各地區(qū)也相繼建立了具有現(xiàn)代化氣息的農(nóng)業(yè)示范園。盡管我國(guó)溫室面積較大,但其智能化程度不高,對(duì)此,有關(guān)部門引進(jìn)了國(guó)外更現(xiàn)代化的設(shè)備和技術(shù),根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平以及不同地區(qū)的氣候,對(duì)現(xiàn)有溫室進(jìn)行改造,發(fā)展具有中國(guó)本土特色的智能化溫室控制技術(shù),為建設(shè)與實(shí)現(xiàn)溫室智能化夯實(shí)基礎(chǔ),促進(jìn)中國(guó)智能溫室的發(fā)展。

        我國(guó)溫室產(chǎn)業(yè)目前存在的一些問題:

        (1)我國(guó)溫室科學(xué)技術(shù)含量較低,在栽培管理和控制方面以傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)為主,采用人工控制手段,不僅設(shè)備簡(jiǎn)陋,效率低下,種植效果也較差[5]。

        (2)缺乏理論基礎(chǔ),環(huán)境調(diào)控技術(shù)落后。因?yàn)槲覈?guó)現(xiàn)有的溫室設(shè)備簡(jiǎn)陋,類型單一,塑料溫室容易受到環(huán)境影響,一旦遭遇極端天氣則無(wú)法正常生產(chǎn),當(dāng)溫度過高或日光太強(qiáng)時(shí)無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)。

        (3)缺少優(yōu)秀的控制軟件。目前中國(guó)大多數(shù)智能溫室都引用國(guó)外的技術(shù),費(fèi)用高昂,成本較高[6]。自主研發(fā)的系統(tǒng)無(wú)法保證穩(wěn)定性和有效性,溫室調(diào)控易出現(xiàn)波動(dòng)。

        1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

        單片機(jī)引腳連接溫濕度傳感器和繼電器,外接LCD顯示屏,通過CH340USB轉(zhuǎn)換接口與上位機(jī)通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)界面可以顯示溫濕度傳感器采集的數(shù)據(jù),當(dāng)數(shù)據(jù)超出設(shè)定值范圍時(shí)蜂鳴器發(fā)出警報(bào),LED燈閃爍,系統(tǒng)將啟動(dòng)繼電器,模擬控制溫濕度。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)總體框架

        2 硬件設(shè)計(jì)

        2.1 微處理器

        系統(tǒng)的硬件部分對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,并通過串行端口傳輸給上位機(jī)。AT89C51單片機(jī)是一款具有高性能、低能耗特點(diǎn)的微控制器,含5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí),通過全雙工進(jìn)行串口通信[7]。在AT89C51中對(duì)振蕩頻率進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置。該芯片包含8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器,穩(wěn)定性良好,系統(tǒng)可編程FLASH可以在傳統(tǒng)的編程中使用,為諸多嵌入式系統(tǒng)提供了強(qiáng)大支撐。本設(shè)計(jì)選擇將AT89C51作為主控制器,AT89C51電路如圖2所示。

        圖2 AT89C51電路

        2.2 溫濕度傳感器

        DHT11數(shù)字溫濕度傳感器具有極高的可靠性和出色的穩(wěn)定性,且傳感器功耗低、傳輸距離長(zhǎng),所占用的體積小,連接方便,所以本設(shè)計(jì)采用DHT11傳感器[8-11]。DHT11溫濕度傳感器電路如圖3所示。

        圖3 DHT11溫濕度傳感器電路

        2.3 LCD1602顯示屏

        本設(shè)計(jì)中,液晶顯示屏選用LCD1602顯示屏,它可以同時(shí)顯示32個(gè)字符,采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中,LCD顯示屏與單片機(jī)的P1口連接,同時(shí)還連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻,防止因電壓過高導(dǎo)致LCD顯示屏亮度過高,從而損壞亮點(diǎn)。LCD1602電路如圖4所示。

        圖4 LCD1602電路

        2.4 繼電器

        繼電器是一種電控裝置,其通常由電機(jī)和線圈組成,用作控制元件,有擴(kuò)大控制范圍的效果[12]。在本設(shè)計(jì)中,繼電器模塊與51單片機(jī)的P2.6口連接,若溫濕度超過上位機(jī)界面所設(shè)定的閾值則啟動(dòng)繼電器,模擬現(xiàn)實(shí)中的溫濕度調(diào)節(jié)。繼電器的01引腳連接了1個(gè)LED燈,當(dāng)繼電器啟動(dòng)時(shí)LED燈閃爍。繼電器電路如圖5所示。

        圖5 繼電器電路

        3 軟件設(shè)計(jì)

        3.1 主程序設(shè)計(jì)

        圖6所示為主程序流程。按下系統(tǒng)電源鍵,初始化各模塊,初始化完成之后,溫濕度傳感器模塊工作任務(wù)開啟,開始采集溫濕度信息,并將采集的數(shù)據(jù)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出,單片機(jī)模塊將采集的數(shù)據(jù)傳送給液晶顯示屏顯示,便于使用者直觀觀察。同時(shí),單片機(jī)也可以通過串口與上位機(jī)通信,將采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī),通過上位機(jī)界面顯示。

        圖6 主程序流程

        3.2 功能實(shí)現(xiàn)

        3.2.1 顯示屏流程

        本設(shè)計(jì)采用LCD1602顯示屏。LCD顯示屏初始化后通過與單片機(jī)P1口的連接,將數(shù)據(jù)傳輸給顯示屏,顯示數(shù)據(jù)。顯示屏流程如圖7所示。

        圖7 顯示屏顯示流程

        3.2.2 溫濕度檢測(cè)流程

        在本設(shè)計(jì)中,溫濕度傳感器模塊接在單片機(jī)的P2.0口,能夠?qū)崟r(shí)采集環(huán)境中的溫濕度。本設(shè)計(jì)選擇的DHT11溫濕度傳感器能夠完整輸出所測(cè)量的溫度和濕度,并通過數(shù)字方式顯示。溫濕度檢測(cè)流程如圖8所示。

        圖8 溫濕度檢測(cè)流程

        4 測(cè) 試

        4.1 下位機(jī)測(cè)試

        下位機(jī)功能測(cè)試主要包括檢測(cè)硬件之間是否能夠順暢通信,例如傳感器和單片機(jī)之間的通信是否正常等,將DHT11傳感器的程序燒錄進(jìn)微控制器之后,將微控制器的串口與電腦連接,打開串口調(diào)試助手,將波特率設(shè)置為9 600,串口選擇COM3,晶振為11.059 2 MHz,然后觀察串口調(diào)試助手界面出現(xiàn)的報(bào)文是否與預(yù)期一致。測(cè)試結(jié)果如圖9所示,測(cè)試實(shí)物如圖10所示。

        圖9 測(cè)試結(jié)果

        圖10 測(cè)試實(shí)物

        圖11所示為溫濕度正常時(shí)的亮燈情況,圖12所示為某一參數(shù)超限,系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)時(shí)的亮燈情況。

        圖11 溫濕度正常

        圖12 溫濕度超出閾值

        4.2 上位機(jī)測(cè)試

        上位機(jī)功能測(cè)試主要包括串口收發(fā)是否正常以及是否存在數(shù)據(jù)丟失,測(cè)量值顯示以及設(shè)備狀態(tài)顯示是否正常等。在測(cè)試串口時(shí),一個(gè)節(jié)點(diǎn)在固定時(shí)間間隔發(fā)出固定的報(bào)文,上位機(jī)接收到報(bào)文后通過文本框的形式展示,在測(cè)試過程中觀察是否有報(bào)文異常以及數(shù)據(jù)丟失的情況。改變溫濕度,觀察上位機(jī)界面顯示的數(shù)值是否發(fā)生改變,測(cè)試上位機(jī)顯示部分是否發(fā)生故障。圖13所示為上位機(jī)測(cè)試結(jié)果。

        圖13 上位機(jī)測(cè)試結(jié)果

        5 結(jié) 語(yǔ)

        本設(shè)計(jì)通過DHT11溫濕度傳感器、AT89C51單片機(jī)、液晶顯示屏、蜂鳴器等測(cè)試并顯示溫室環(huán)境中的溫濕度,還能夠?qū)z測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī),與上位機(jī)界面手動(dòng)設(shè)定的閾值進(jìn)行比較,若超過閾值會(huì)啟動(dòng)繼電器模擬溫室系統(tǒng)及時(shí)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)溫室智能化,具有一定的推廣價(jià)值。

        猜你喜歡
        顯示屏上位溫濕度
        一塊布就是一個(gè)顯示屏?
        軍事文摘(2022年10期)2022-06-15 02:29:30
        溫濕度控制器在回收砂冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用
        基于DSP的多路溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
        蒼蠅迷戀顯示屏
        基于溫濕度控制的天氣預(yù)測(cè)裝置
        電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:02
        特斯拉 風(fēng)云之老阿姨上位
        車迷(2018年12期)2018-07-26 00:42:22
        蒸發(fā)冷卻溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用
        “三扶”齊上位 決戰(zhàn)必打贏
        基于ZigBee和VC上位機(jī)的教室智能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)
        未來五年LED顯示屏出貨將保持16%增長(zhǎng)
        国产精品天干天干| 男女视频一区二区三区在线观看| 亚洲一区二区三区天堂av| 无码av一区在线观看| 完整在线视频免费黄片| 亚洲免费成年女性毛视频| 视频在线播放观看免费| 国产三级视频不卡在线观看| 国产成人无码精品久久久免费| 少妇做爰免费视频了| av无码精品一区二区三区宅噜噜| 手机在线看永久av片免费| 在线中文字幕有码中文| 伊人久久一区二区三区无码| 完整在线视频免费黄片| 全部亚洲国产一区二区| 精品日韩一级免费视频| 国产激情无码视频在线播放性色| 免费人妻精品一区二区三区| 国产成人综合色在线观看网站| 人妻无码中文专区久久五月婷 | 青青草视频在线观看精品在线| 国产免费二区三区视频| 亚洲乱码国产乱码精华| 国产网红主播无码精品| 国产suv精品一区二人妻| 欧美喷潮系列在线观看| 亚洲av日韩av一卡二卡| 亚洲中文字幕人妻诱惑| 亚洲乱码中文字幕视频| 在线观看av片永久免费| 成人午夜福利视频镇东影视| 最新国产拍偷乱偷精品| 国产91第一页| 亚洲黑寡妇黄色一级片| 黄色影院不卡一区二区| 国产欧美日韩中文久久| 毛片a级毛片免费观看| 久久人妻公开中文字幕| 一区二区免费电影| 精品一区二区三区女同免费|