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1、托普物联网开创智慧农业新时代！现代大棚温室温湿度控制系统方案设计介绍了一种以单片机为核心的温湿度控制系统，实现了对温室内温度、湿度两项主要参数的自动检测及显示，由键盘输入两项参数的参考值，系统模糊逻辑控制相应炉、泵通断，调节室内温湿度，使其趋于参考值。系统结构简单、可靠性高，可解决实际应用中的问题。引言随着社会对于鲜花和热带苗木需求的不断增加，各种温室大棚的数量也在不断增加。这些温室大棚有的虽然安装有各种加热、加湿、通风和降温设备，但对于温湿度的测量和设备的操作大多还是由人工来完成的。当温室较大时，操作人员的劳动强度很大。本系统是针对国内目前温室大棚温湿度管理而设计的，可完成对温室内温湿度的自
2、动测量和调节，初步实现了温室大棚的自动化管理，大大降低了劳动强度。系统结构设计系统组成框图本系统以为核心，结构图如图所示。系统监控过程（）测试大棚内的瞬时温度及湿度并显示。（）根据检测到的各参数与设定值的偏差以及偏差变化率对电炉、喷泵进行控制，实现对温室内温湿度的调节。（）如果两项参数中有一项参数偏离给定值太多，系统将发出报警并反复检测参数且显示。（）自诊断、自恢复及报警电路用于检测系统运行是否正常，如果出现异常则报警并使系统自动复位。硬件子系统设计从图可看出，本系统以单片机为核心，包括：数据采集电路、开关量输出通道、键盘显示器电路和自诊断自恢复报警电路。数据采集电路数据采集及转换电路由、运算
3、放大器、等组成，如图所示。由采集的温湿度数据经转换为数字信号，送到单片机的特定单元，然后一部分送去显示，另一部分与设定值进行比较，通过控制算法获得控制量经单片机输出去电炉或者喷泵。开关量输出通道接口本系统的开出通道共条，采用光电隔离技术分别控制三个电炉、三个喷灌泵和一个报警电路。键盘显示器电路本系统采用个七段显示器及个八段显示器，八段显示器可以显示小数点儿。键盘、显示器放在一起，受芯片控制。键盘设置个键，键盘的列扫描线由口提供，行扫描线由、提供，列扫描线从左到右的编号为、，行扫描线顺序从，个键的编号为，两个高值键备用，个键的键值相应为，。显示器采用扫描显示方式。自诊断自恢复电路因为系统总是循环
4、运行的，每一次的循环时间是固定的，当诊断电路检测到系统运行超时就报警并自动复位。报警由程序控制蜂鸣器电路实现。控制策略的设计由于本系统所要控制的温室内温度、湿度参数只要求在某一范围内即可，所以并不需要严格要求各个参数的某一具体值。例如：目前本系统所应用的温室里，其技术指标如下：温度：给定值湿度：给定值在控制温室内的两项参数时，可根据专家经验，采用模糊化方法，故本系统采用了模糊控制策略，这样即适应温室主人的工作经验，也可以节省能源。本系统在控制各参数时，都是通过调整三个同样的炉、泵来达到目的，这样不仅有效而且更加安全可靠。因为用单一炉、泵控制时，若发生故障，易造成影响收成的损失，而本控制方式大大
5、降低了这种可能性。结论本文提出的温湿度控制系统经济、可靠、灵活、稳定而且易于维护和扩展，目前已经投入运行，且运行状况良好。表和表给出了从某使用本系统的温室现场采集的数据。附录托普物联网简介托普物联网是浙江托普仪器有限公司旗下的重要项目。浙江托普仪器是国内领先的农业仪器研发生产商，依据自身在农业领域的研发实力，和自主研发的配套设备，在农业物联网领域崭露头角！托普物联网以客户需求为源头，结合现代农业科技、通信技术、计算机技术、GIS信息技术，以及物联网技术，竭诚为传统行业提供信息化、智能化的产品与端到端的解决方案。主要有：大田种植智能解决方案、畜牧养殖管理解决方案、食品安全溯源解决方案、食用菌种植
6、智能化管理解决方案、水产养殖管理解决方案、温室大棚智能控制解决方案等。托普物联网三大系统产品我们知道物联网主要包括三大层次，即感知层、传输层和应用层。因此托普物联网产品主要以这三个层次延伸，涵盖了感知系统（环境监测传感设备）、传输系统（数据传输处理网络）、应用系统（终端智能控制平台。）托普物联网模块化智能集成系统托普物联网依据自身研发优势，开发了多种模块化智能集成系统。1、传感模块：即环境传感监测系统。它依据各类传感设备可以完成整个园区或完成对异地园区所需数据监测的功能。2、终端模块：即终端智能控制系统。它可以完成整个园区或远程控制异地园区进行自动灌溉、自动降温、自动开启风机，自动补光及遮阳，
7、自动卷帘，自动开窗关窗，自动液体肥料施肥、自动喷药等各类农业生产所需的自动控制。3、视频监控模块：即实时视频监控系统。主要是通过监控中心实时得到植物生长信息，在监控中心或异地互联网上既可随时看到作物的实时生长状况。4、预警模块：即远程植保预警系统。可以通过声光报警、短信报警、语音报警等方式进行预警。5、溯源模块：即农产品安全溯源系统。该系统对农产品从种植准备阶段、种植和培育阶段、生长阶段、收获阶段等对作物生长环境、喷药施肥情况、病虫害状况等实施实时信息自动记录，有据可查，在储藏、运输、销售阶段采用二维码或者RFID射频技术对各个阶段数据记录，这样就能实现消费者拿到农产品时通过终端设备或网络就能查看到各类信息，才能放心食用。6、作业模块：即中央控制室。可通过总控室对整个区域情况进行监测，包括各个区域采集点参数、控制作业状态、实时视频图像、施肥喷药状况、报警信息等。参考文献徐仁贵微型计算机接口技术及应用北京：机械工业出版社郑忠俊，邓金权，甘辉一种温湿度计算机自动控制系统计算机应用，（）：王福瑞单片机微机测控系统设计大全北京：北京航空航天大学出版社沈祖翼用模糊控制的人造水晶单片机温度控制系统电气传动，（）：
现代大棚温室温湿度控制系统方案设计
