蔬菜大棚智能控制系统设计方案

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1、蔬菜大棚智能控制系统设计方案蔬菜大棚智能控制系统设计方案22蔬菜大棚智能控制系统设计方案蔬菜大棚智能控制系统设计方案目录1前言11.1设计背景及意义11.2国内外蔬菜大棚控制技术发展概括11.2.1国外蔬菜大棚控制技术概括11.2.2国内蔬菜大棚控制技术概括21.3蔬菜大棚智能控制的类型和发展趋势21.3.1单片机控制系统31.3.2基于PLC的蔬菜大棚控制系统31.3.3基于RS--485的蔬菜大棚现场总线控制模式41.4课题的提出和研究内容41.4.1课题的提出41.4.2研究内容42蔬菜大棚总体控制方案设计52.1大棚环境因子分析52.1.1光照强度因子52.1.2湿度因子52.1.

2、3温度因子62.1.4二氧化碳因子62.2大棚环境各因子的控制72.2.1光照控制72.2.2湿度控制72.2.3温度控制82.2.4二氧化碳浓度控制82.3大棚智能控制的总体设计92.4传感器应用102.4.1光照强度传感器102.4.2湿度传感器112.4.3二氧化碳传感器112.4.4温度传感器122.5A/D转换模块132.6执行机构的设计143大棚智能控制电路总体设计173.1大棚各因子智能控制框图设计173.2大棚各因子智能控制电路设计193.3AT89S52单片机简介213.4单片机时钟电路233.5单片机复位电路233.6人机交互243.6.1键盘输入电路243.6.2显示

3、电路243.7串口通讯模块设计254大棚智能控制的实现264.1系统的主程序设计264.2数据采集模块子程序设计274.3显示模块的子程序设计284.4按键输入模块子程序设计285结论与探讨295.1结论295.2不足与探讨30蔬菜大棚智能控制系统设计方案1前言1.1本设计的背景及意义蔬菜大棚智能控制技术它是综合性非常强的一门技术，它是当代农业生物学技术、环境工程学技术、自动控制技术、计算机网路技术、管理科学技术等多种技术的综合起来的应用，他的主要目的是用来改善环境条件使农作物生长在最佳的环境状态，从而达到调节农作物的产期，并且促使它的生长发育，降低病虫害的发生进而使农作物的质量、产量等得

4、到大幅度提升的目的[1]。因此，研究开发设计一套适合我国国情、效率高、成本低、并且具有独立性知识产权的蔬菜大棚智能控制系统非常重要。并且蔬菜大棚智能控制系统与传统蔬菜大棚控制方式相比，现实意义重大。首先，可以实现对农作物生长环境的精确控制，促使农作物生长，提高农作物产量；其次，可以提高蔬菜大棚控制的自动化水平。所以，开发一套功能完善的蔬菜大棚智能控制系统，具有重大的经济效益与社会意义。1.2国内外蔬菜大棚控制技术发展概括1.2.1国外蔬菜大棚控制技术概括西方一些发达国家尤其是欧美开始比较快的发展蔬菜大棚种植技术，像美国、以色列、加拿大等发达国家开始采用仪表采集大棚中的现场信息并根据指标进行

5、控制，基本实现了农业生产的机械化以及自动化。但是当时大棚控制中只是利用到单因子控制技术，即只是对温湿度、光线强度、CO2浓度等环境条件分别进行控制。大棚环境领域的控制技术伴随着计算机技术的发展与应用也在不断的发生变化。美国出现了一种融合了气候调节、农田灌溉与作物的肥料供应的一个整体的一体化的大棚网络管理系统，该系统通过对各种生产管理进行融合然后根据传感器的输入来调节各部分进行执行动作，以达到最经济最有效的手段进行控制大棚。以色列大棚农业采用计算机环境控制系统，具有先进的蔬菜大棚结构及空气温湿度控制系统，配合幕帘、天窗等辅助设备，自动调节光线强度。监控室内的中心计算机与现场控制器相互通信，方

6、便地控制滴灌和微喷灌系统进行灌溉和施肥，可达到80%-90%的水肥利用率。加拿大蔬菜大棚农业使用计算机辅助蔬菜大棚管理软件，对生产过程中采集的数据进行实时的分析处理，降低生产成本，减少农药使用，提高蔬菜大棚经济效益。34蔬菜大棚智能控制系统设计方案总之，国外智能大棚产业发展早，经济效益高，随着微型计算机技术的不断进步，现代智能控制技术、无线网络技术、远程遥测技术以及专家系统技术等在蔬菜大棚的控制与管理上的应用，大大提高了蔬菜大棚控制系统的先进性，并且许多研究者都提出了新的控制思想和控制算法来改善蔬菜大棚系统的控制。以计算机为核心的蔬菜大棚综合环境控制系统，真正迈入了智能化、网络化阶段[2]

7、。1.2.2国内蔬菜大棚控制技术概括我国的农业发展已有相当长的历史，蔬菜、花卉等农作物的种植栽培技术早在两千年前就已经开始发展了。20世纪30年代，我国北方地区就开始在冬季利用原始的塑料大棚种植蔬菜。但这种蔬菜大棚的光照、温度等环境条件都还不能完全满足喜温作物的生长需求。20世纪80年代，我国农业科研人员在温室环境的控制和管理领域开始应用计算机，对温室中的温度、湿度、光照等环境因子的控制技术进行了研究。1982年，中国农