基于GPS—GSM—SMS的温室环境监控系统设计-论文.pdf

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1、-——424．-——江苏农业科学2014年第42卷第7期王鑫鑫，周国平，韩展燕，等．基于GPS—GSM—SMS的温室环境监控系统设计[J]．江苏农业科学，2014，42(7)：424～428基于GPS—GSM—SMS的温室环境监控系统设计王鑫鑫，周国平，韩晨燕，封维忠，姚达雯，黄峰(南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京210037)摘要：为实现对温室光照、温度的智能控制，本研究设计了一种基于GPS、GSM网络技术的温室环境远程监控系统，该系统以超低功耗的MSP430F149为核心控制器，采用无线数据传输，具有方便与安全的特点，克服了恶劣条件下架线不便的困难。经测试

2、，该系统能实时有效地感知温室的环境状况。关键词：温室；光照；温度；监控；温室中图分类号：TP277．2；S127文献标志码：A文章编号：1002—1302(2014}07—0424—04温室是一种可以改变植物生长环境，为植物生长创造最光照并与设定值比较，如果偏差超过规定值，则喇叭发出警佳条件，避免外界恶劣气候对植物生长影响的场所。大多数报，并通过GSM网络以短信形式发送到农户手机。单片机控的温室控制设备只专注于温度的控制，对光照涉及较少。光制系统自动启动加热或者制冷、补光，遮盖、喷洒设备来调节照也是农作物生长发育的关键条件之一，直接影响农作物的大棚的温度、光照度，并

3、实时显示大棚的温度，光照度和时间产量和品质⋯。光照对作物生长的影响主要有两个方面：一以供管理者实时查看。显示芯片选用低功耗的LCD12864，它是为农作物光合作用提供能量，二是为温室气候环境提供能带有中文字库，同时该模块具有接口方式简单和指令操作灵量。但是过强的光照会促进水分的蒸发，灼伤叶面；过弱的光活的优点。此外本系统设置故障报警功能，当设备发生故障照不利于植物的光合作用，使植物不能有效地生长。因此，对时，系统会发出声光报警同时将故障信息发送到农户手机或温室光照进行检测和监控就变得非常重要，判断什么时候光上位机，以便于农户及时检修。．照太强需要遮光，什么时候光照弱

4、需要补光，结合已经发展成1．1硬件系统设计熟的GSM、GPS网络可以极好地实现对温室大棚的智能控微控制器是系统的核心，控制着整个系统各个模块的工制，提高劳动生产率。作，所以微控制器的选择在本设计中至关重要。MSP430F149是一款16位的超低功耗单片机，具有12位的数模转换器1系统的组成．(ADC12)；拥有大容量的存储空间，包括多达6OKFlashROM温室环境控制系统主要由3个部分组成：一是以和2KRAM；两通道的串行通信接口，可以满足GPS、GSM工MSP430F149、光照度采集探头和DS18B20为核心的光照度、作的需要。温度检测与自动调节、报警系统；二

5、是以TE35I和GSM网络1．1．1电源转换电路由于GSM模块工作电压高于单片机为核心的短信控制系统；三是农户手机或者是Pc机软件系MSP430F149及GPS模块所需电压值3．3V，故该装置需要两统。系统组成见图1。路电源转换电路。这两路电路采用了可调整开关型降压稳压芯片LM2576、KA78R05、高效线性电源转换芯片ASM1117—3．3。其中，一路将12V的电压通过芯片LM2576转换成3．6V电压，供给GSM模块，这里c2用作对l2V输入电源滤波，因为LM2576为开关电源，需要电容和电感做储能元件，利用其进行充放电，并通过改变占空比来改变充放电时间，来实

6、现输出电压的改变。D1、L1、c5的功能是进行充放电，并依据芯片Datasheet选择参考值，R1、R2是两个分压电阻，送回Feedback端，其分压决定了Vout的大小，c3、c4电圈1温窒大棚控制系统总体框图容起滤波作用。另一路先通过KA78R05把12V电压转为系统的主要功能：本系统以MSP430F149作为主控器件，5V电压，再经ASM1117降压至3．3V电压供给主控制器及采用DS18B20和光照度采集探头实时监测蔬菜大棚的温度、GPS模块。KA78R05是一款输出5V的低压差稳压集成芯片，最大压差为0．5V，输出精度为(5±0．12)V，c6的作用是消减

7、电源中的噪声，C8、c9一大一小两个电容对输出+5V收稿日期：2013—10—30电压滤波，提供稳定的+5V电源。该电源转换电路如图2基金项目：江苏省研究生实践创新计划项目(编号：201211068098X)。所示，VI2为12V电压，VTC为GSM模块供给电压。作者简介：王鑫鑫(1989一)，男，江苏沭阳人，硕士研究生，主要研究1．1．2光电传感器探头的设计常用的光照度计存在测量方向为自动化控制装备、嵌入式系统及其应用。E—mail：m15105192o19@163．corn。范围窄、精度低、成本高等缺点，而且用户需要手动调节测量通信作者：周国平，教授。E—m