基于ARM的温室温湿度智能控制系统设计硕士学位论文

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1、宁夏大学硕士学位论文基于ARM的温室温湿度智能控制系统设计姓名：高保泰申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：刘大铭2011-03摘要本课题针对目前国内一些温室控制系统自动化程度不高的现状，具体分析了不同环境因子对温室控制系统的影响，以及环境因子受执行机构动作的影响。在该温室自动控制系统的设计与研制中，我们应用现代通信技术、传感器技术、单片机控制技术和模糊控制技术，提出了一种对温室控制系统行之有效的模糊控制方案，设计出一种温室智能控制系统，实现对温室内的湿度和温度的检测与控制。本设计测控系统的硬件部分由上位机和下位

2、机及其外围电路组成。上位机采用工业控制计算机（IPC），实现对温室环境的远程实时监控。下位机采用嵌入式ARM微控制器LPC2478作为主控制器，实现控制指令的接受与传送，以及过程参数的接受与传送。另外，主控制器按照模糊控制算法实现对温室环境的现场控制。数据采集器和执行器实现对温室环境被控因子的检测并实现对执行机构的控制。温室中温、湿度传感器分别采用单总线的DS18B20和IH3605。软件部分包括数据采集模块软件的设计、远程通信软件的设计以及主控制器软件的设计。由于温室控制系统是一个非线性、时变、带纯滞后的复杂系统，人

3、们很难建立其精确的数学模型，而采用常规的控制方法很难得到满意的动、静态性能。本课题应用模糊控制的理论，进行模糊控制算法的研究，结合人们实践中的经验设计一种温室智能控制系统并通过MATLAB仿真。关键词：温室，环境因子，模糊控制技术，数学模型IAbstractAccordingtothecurrentcircumstancethatless-automaticgreenhousecontrolsystem,inthispaper,theauthoranalyzestheimpactthatdifferentenviron

4、mentalfactorsimposedonthehousecontrolsystem,aswellastheenvironmentalfactorseffectbytheactionsofexecutivedevices.Intheprocessofdesignanddevelopthissystem,takingadvantageofmoderncommunication,sensor,single-chipmachine,andthefuzzycontroltechnologytogether,proposesa

5、fuzzycontrolapproachwhichiseffectivetothesystem,anddesignsaintelligentcontrolsystem.Thiscontrolsystemcanbedetectandcontrolthehumidityandtemperatureinthegreenhouse.Inthiscontrolsystem,thehostcomputer,lowercomputerandtheexternalcircuitconsistofthehardware.Thehostc

6、omputeradoptsaindustrialcontrolcomputertorealizealong-distancereal-timecontrolforthegreenhouse’environment,whilethelowercomputerusesainsertARMmicrocontrollerLPC2478asamastercontrollertoreceivingandsendingthecommandandprocessparameters.What’smore,itcanaccomplisha

7、field-controltothegreenhouse’senvironmentalongwiththefuzzycontrolalgorithm.Datacollectorandactuatormanagestodetectthecontrolledfactorsofthegreenhouse’environmentandalsocontroltheexecutivedevices.Additional，usessingle-busDS18B20andIH3605asthetemperatureandhumidit

8、ysensors.Thesoftwaremainlycontainsthedesignofdata-acquisitionmodular,long-distancecommunication,andthemaincontroller.Becauseofthecharacteristicsofnon-linear,time-vari