潍坊中瑞温室工程有限公司

山东潍坊中瑞温室 温室智能控制系统设计 温室控制技术是现代农业技术研究的重要内容，通过对温室内外监测数据的分析，结合作物生长发育的规律，控制有关设备，实现对温室要素的调控，达到作物优质、高产、高效的栽培目的。本文通过对温室控制技术的研究，提出一种新的温室智能控制系统的实现方法。该应用系统采用分布式的系统结构方式，以PC机为上位机，完成数据打印、数据处理、参数设置等辅助功能；采用MCS-51单片机为下位机，完成全部控制功能，下位机可脱离上位机独立工作。 　　关键词:温室； 单片机；传感器； 控制系统 　　1 引言 　　近二十年来，随着科学技术的进步，计算机及相关技术飞速发展，应用领域不断拓展。在国内技术水平相对落后的农业领域，计算机技术的应用也从无到有、从少到多有了长足进步；其中温室控制技术及控制系统的应用是较典型的例子。而人工环境的调节控制是温室农业的关键技术之一。日前，国内许多地方都已引进了以色列、荷兰等国家的温室控制系统，并同时在积极的组织力量进行有关关键技术的攻关，设计和制造适合我国国情、具有较高技术水平的温室控制系统。 　　2 系统功能 　　本系统是由PC机为上位机，MCS-51单片机作为下位机组成的温室群集散控制系统，系统最多可控制256台下位机，即包含256个子系统。本系统设计为一典型的分布式计算机控制系统，全部控制功能由下位机实现，上位机仅实现辅助功能；因此，子系统可在下位机的控制下，脱离上位机，独立高效的工作。由于上位机与下位机距离较远，某些情况下要求有较高的传输速率，因此系统采用RS485串口实现数据通讯。系统有两种控制方式:自动控制、手动控制；可通过按键进行切换。 　　3 温室智能控制系统硬件电路设计 　　3.1 温室智能控制系统框图 　　图1 温室智能控制系统框图 　　温室智能控制系统组成如图1所示。 　　3.2 系统硬件部分设计 　　本系统由硬件、软件两部分组成。如图2所示，硬件部分包括10个组成单元，每个组成单元就是一个线路板组件 　　图2 系统硬件部分框图 　　3.2.1 各种传感器 　　由于要对各种环境要素进行监测，因此传感器是必不可少的，为了便于输出信号长距离传输、减小信号的失真，设计采用两线制4-20mA电流型传感器。个别种类的传感器只有电压信号输出，在当地要进行电压电流转换，以便于传输。 　　3.2.2 输入转换板 　　为了防止电气干扰，数字量、开关量、脉冲量，需要进行光电隔离；模拟量也可能受到电气干扰，但对模拟量进行线性隔离，对精度有较大影响，所以本系统对模拟量没有进行隔离，仅采用了过压保护措施。对模拟输入量采用运放组成的跟随器进行阻抗隔离，消除后级输入电阻的影响。