毕业设计论文-温室大棚智能控制系统设计

第1章绪论

1.1 课题背景及研究意义

中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中小规模，要在大棚内引人自动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要，设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机构成，采用RS232接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。

中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成

部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。

1.2国内外温室控制技术发展概况

温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。温室生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目的。而温室设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。

国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。

国内温室测控技术研究状况，以集散控制系统和国内温室测控技术为主，从80年代开始，我国的农业工程科技人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础

上，进行了温室中温度、湿度和CO

等单项环境因子控制技术的研究，并逐步推出适

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宜我国经济发展水平又能满足不同生态气候条件需要的温室产品。

20世纪90年代初期，中国农业科学院农业气象研究所和蔬菜花卉研究所，研制开发了温室控制与管理系统，并采用Visual Basic开发了基于windows操作系统的控制软件。90年代中后期，江苏理工大学毛罕平等研制开发了温室软硬件控制系统，能对营养液系统、温度、光照、CO

，施肥等进行综合控制，是目前国产化温室计算

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机控制系统较为典型的研究成果。可以看出我国温室设施计算机应用与研究，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。这些无疑对我国的温室发展起了积极的作用，但是与国外先进水平相比仍有一定的差距。

1.3 选题的目的和意义

温室是农业大棚植物栽培生产中必不可少的设施之一，不同种类的植物对温度及湿度等生长所需条件的要求也不尽相同，为它们提供一个更适宜其生长的封闭的、良好的生存环境，以提早或延迟花期，最终将会给我们带来巨大的经济效益。随着现代科技的发展，电子计算机已用于控制温室环境。该系统可自动控制加热、降温、通风。温室环境自动化控制系统在大型现代化温室的利用，是设施栽培高新技术的体现。我国的农业工程科技人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，进行了温室中温度、湿度和CO

等单项环境因子控制技术的研究，并逐步推出适宜我国经济发展水

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平又能满足不同生态气候条件需要的温室产品。从而就可以利用计算机控制水、肥和温室小气候，自动调温、调湿、调光，而且结构非常先进，促进了工厂化农业的大发展。

第2章农业大棚环境智能控制的系统方案设计

目前 ,我国农村使用的简易日光温室绝大部分采用手动控制 ,生产效率低下 ,单位产品的生产成本偏高。随着温室产业的发展 ,温室作物趋向于多样化 ,对温室的控制要求也随之提高 ,手动控制因其控制精度低已开始不能满足温室生产的需求 ,需要设计一种控制器减少手动控制。而当今国内常见的智能温室系统都是采用工控机,价格昂贵 ,较大部分用户经济能力承受不起。因此 ,在系统的设计过程中要充分考虑用户的经济承受能力 ,减少温室设计中的各种成本 ,提高劳动生产率 ,这在温室上具有较为深远的意义。为此 ,针对简易日光温室对温度、湿度以及光照度等环境因素的控制要求 ,设计和开发了基于单片机的低成本温室自动化控制系统。

温室内气温、地温对作物的光合作用、呼吸作用、根系的生长和水分、养分的吸收有着显著的影响，因此影响作物生长发育的环境条件中，以温度最为敏感，也最为重要，对温室环境控制的研究也是最先从温度控制开始的。不同种类的作物对温度的要求是不同的，同一作物在不同发育阶段对温度的要求亦有所不同，而且在同一发育期阶段内对温度的要求也会随着昼夜变化而呈周期性地变化。一般说来在白天作物进行光合作用需要的温度较高，晚上维持呼吸作用所需的温度要低一些。另外温室内的气温要受到太阳辐射强度和室外气温变化的影响，在温室环境自动控制系统的研制中应该考虑到这种情况。作物生长发育适宜的温度，随种类、品种、生育阶段及生理活动的变化而变化。为了增加光合产物的生成，抑制不必要的呼吸消耗，在一天中，随着光照强度的变化，实行变温管理是一种很有效的管理方法。

2.1 控制方案设计

植物的生长是在一定环境中进行的 ,在生长过程中受到环境中各种因素的影响 ,其中对植物生长影响最大的是温度、湿度和光照度。环境中昼夜的温度、湿度和光照度的变化大 ,对植物生长极为不利。现代温室有内外遮阳系统、加温系统、自然通风系统、湿帘风机降温系统、补光系统、补气系统、环流风机、灌溉系统、施肥系统、自动控制系统等常用的环境系统，能够对植物的生长进行合理的控制 ,而如何才能合理地控制这些配套设备的运作和协同则需要有一套完善的硬、软件温室系统进行控制。因此 ,本系统就是利用价格便宜的一般电子器件来设计一个参数精度高 ,控制操

作方便 ,性价比高的应用于农业种植生产的温室大棚测控系统。该系统由单片机对温度、湿度等参数进行巡回测量 ,并对测量的结果进行优化补偿 ,并进行调控 ,此外主控制器还可以同时完成系统参数测量 ,数据存储等，硬件总体设计结构如图 2.1所示。由图2.1可知 ,整个系统采用单片机为处理核心 ,通过温室现有的各种传感器检测温室的温度、湿度、光照度等环境因素 ,经由控制系统传输到 CPU 中 ,并与系统设定值进行比较、判断、处理以及相关数据的存储。然后将 CPU 处理后各种控制结果传送到电机和电磁阀等执行机构上 ,从而实现对温室的控制。温室独立控制系统上还包扩各种人机界面和数据传输接口 ,实现了人机交换方式以及实时参数的设定。

图2.1 总体结构图 2.2 系统硬件结构

整个系统采用模块化设计，硬件结构由传感器和单片机、控制装置组成，传感器将物理参量转换为电压并完成信号的调理，再送人模数转换器ADC0808 ,由下位单片机AT89C51读取，单片机将数据通过RS232总线送给上位机，上位机设有显示功能，根据预先设置的参数决定要采取的措施，并将信息传给下位机，由下位机控制通风和喷灌装置，也可以通过键盘强制控制。智能温室大棚控制系统的组成基于两个方面：单栋温室大棚控制系统和集约化生产连栋温室大棚控制系统。后者建立在前者的基础上，前者适于我国农村个体经营的现状。对于单栋温室大棚控制系统，设置了独立的主控计算机（上位机）

串行通信接口

数据采集/控制器2 数据采集/控制器3

数据采集/控制器1 光照传感器 湿度传感器 温度

传感

器 光控驱动器

湿控驱动器 温控驱动器

控制和显示等功能，并设置了RS-232 和 RS-485通讯接口，便于和上位机通信，实现集散控制系统，其模式如图2.2。另外，在设计过程中考虑到农生产的特点，每个系统的各部分接口都作了模块化设计，并增加备用接口和功能，便于大棚生产重建和生产场地的变化，也增加了系统的通用性，扩大了适用范围。

图2.2 集散控制系统实现

2.3 温室大棚的硬件组成

2.3.1 传感器

本系统设计了对与作物生长发育有关的环境温度、湿度、光照度、CO2含量及土壤水量等参数进行采集的功能，实现温室大棚内各种参数的数据采集任务，传感器负责对温室环境因子的采集，将采集信转换为0-5伏的电压信号，送入ADC0809, 再经过数模转换, 供单片机使用，而使用的各种类型传感器，分别介绍如下：

1. 温度传感器

DS18B20温度传感器的选择余地较大可选用集成温度传感器铂电阻传感器及数字式传感器本系统采用广州市科技发展公司自动化研究室生产的“可选通式温度传感器”型号为KSG。优点是内置选通码和数字信号传输，测温范围为-10℃-50℃，精度为：≤0.3℃，适用于远距离传输。

2.湿度传感器

温室的湿度如果能控制在一定范围内，则可以大大降低双霉病、炭霉病及疫害病的发病率。本系统的湿度传感器选用湿度传感器HS1101, 该传感器采用热固,聚脂电容式传感头, 同时在内部集成了信号处理功能电路。

3. 光照传感器

光照传感器RHD-18选用硅太阳能电池的感应元件及滤光系统构成光照传感器, 该传感器将0-150000LX的光照信号转换为电压信号，此信号经运放电路放大为0ⅴ

大棚温室自动控制系统毕业设计(精)

本设计为一闭环控制系统,由89C51单片机,A/D转换电路,温度检测电路,湿度检测电路、控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,该模拟电压经ADC0809转换后,进入89C51单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路,当棚内温度在设定范围内时,单片机不对风扇或电炉发出动作。实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测,监控,并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理,使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度的实时显示功能,对棚内环境温度的预设功能。 第一章概述 大棚、中棚及日光温室为我国主要的设施结构类型。其主要功能是采用电路来自动控制室内的温度,以利于植物的生长。温室的性能指标: 1.温室的透光性能 温室是采光建筑,因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响,而且随着不同季节太阳辐射角度的不同,温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般,连栋塑料温室在 50%~60%,玻璃温室的透光率在60%~70%,日光温室可达到70%以上。 2.温室的保温性能 加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能,降低能耗,是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大,说明温室的保温性能越好。 3.温室的耐久性

温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外,还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减,而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载;竹木结构简易温室使用寿命5~10年,设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。 由于温室运行长期处于高温、高湿环境下,构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室,受力主体结构一般采用薄壁型钢,自身抗腐蚀能力较差,在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处 理,镀层厚度达到150~200微米以上,可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室,必须保证每年作一次表面防腐处理。 第二章比例微积分控制原理 3.1 比例积分调节器(PD 比例调节器具有误差,为解决此问题,可引入积分(Inte6raI环节,其方块图见图4—33l 比例微分调节器对误差的任何变化,都产生一个控制作用比,阻止误差的变化。c变化越快,pd越大,输出校正量也越大。它有助于减少超调,克服振荡,使系统趋于稳定;同时加快系统的响应速度,减小调整时间,从而改善了系统的动态特性。它的缺点是抗干扰能力变差。 3.2 PID调节器 积分器能消除镕差,提高精度,但使系统的响应速度变慢、稳定性变环。微分器能增加稳定性,加快响应速度。比例器为基本环节。三者合用,选择适当的参数,可实现稳定的控制。 图4—37为PID调节器的方块图。 第三章自动控制系统的设计

PLC温室大棚控制系统设计开题报告

滨州学院 毕业设计（论文）开题报告题目基于PLC温室大棚控制系统设计 系（院）自动化系年级2010级 专业电气自动化技术班级4班 学生姓名石瑞学号1023091219 指导教师王国明职称助教 滨州学院教务处 二〇一三年三月 开题报告填表说明 1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。 2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用

的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下

智能温室大棚整体控制设计报告

智能温室大棚整体控制设计报告设计人员：

目录 一、智能温室大棚简介 (3) 二、智能温室大棚结构设计 (3) 一、温室结构设计 (3) 1.温室结构布局 (3) 2.温室覆盖材料 (3) 3.温室的通风 (4) 二、温室运行机构 (4) 1.电力系统 (4) 2.降温增湿系统 (4) 3.遮阳系统 (4) 4.增温系统 (4) 5.浇灌系统 (4) 三、智能温室大棚控制系统 (5) 一、控制系统的主要构成 (5) 1、传感器 (5) 2、控制器 (5) 3、执行器件 (6) 4、上位机 (6) 二、具体控制过程 (6)

一、智能温室大棚简介 智能温室也称作自动化温室，是指由计算机控制温室内的执行器件来改善温室内的环境，营造适合农作物生长的环境。温室内的主要系统主要有可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、降温系统、浇灌系统、移动苗床等自动化设施系统。 智能温室的控制一般有信号采集系统、中心计算机和控制系统三大部分组成。 二、智能温室大棚结构设计 一、温室结构设计 首先应进行温室建筑布局、形式、尺寸等方面设计,应考虑结构、机械、覆盖与支撑材料、荷载、通风、保温、给排水以及环境调控设备等多种因素,同时还应该考虑本地的地理气候条件,充分利用自然资源,力图降低制造成本和运行费用。 其结构框架设计的基本特点 1.温室结构布局尽量采用南北栋方式建筑可使太阳直射光 平均日总量透过率最高。 2.温室覆盖材料温室材料透光率对温室的光照总量有着重 要影响,可采用浮法玻璃其透光率可达90%以上。亦可采用超 长塑料薄膜(阳光穿透率85%)为覆盖材料。但其耐用性不高。 PC塑料板在造价、使用年限、透光率等方面是一个不错的选

物联网温室大棚智能化系统解决方案

物联网温室大棚智能化系统
解决方案

目录
1、设计原则.............................................................................................................................................. 3 2、设计依据.............................................................................................................................................. 3 3、系统简介.............................................................................................................................................. 4 3、系统架构.............................................................................................................................................. 5 4、系统组成.............................................................................................................................................. 6
结构图................................................................................................................................................ 6 现场的监测设备： ........................................................................................................................ 7 智慧大棚系统结构： .................................................................................................................... 7 智慧农业大棚系统介绍 ................................................................................................................ 8 温度控制系统 ............................................................................................................................ 8 通风控制系统 ............................................................................................................................ 8 光照控制系统 ............................................................................................................................ 9 水分控制系统 ............................................................................................................................ 9 湿度控制系统 .......................................................................................................................... 10 视频监控系统 .......................................................................................................................... 10 控制系统平台： .......................................................................................................................... 10 应用软件平台：.......................................................................................................................... 11 视频监控系统：.......................................................................................................................... 11 农业溯源系统.............................................................................................................................. 12 种植环节： .............................................................................................................................. 12 物流环节： .............................................................................................................................. 12 其他：...................................................................................................................................... 12 室外气象观测站.......................................................................................................................... 13
5、系统特点............................................................................................................................................ 14 预测性：...................................................................................................................................... 14 强大的扩展功能：...................................................................................................................... 14 完善的资料处理功能：.............................................................................................................. 14 远程监控功能：.......................................................................................................................... 14 数据联网功能：.......................................................................................................................... 14
6、项目定位............................................................................................................................................ 14 7、控制逻辑............................................................................................................................................ 16
温度控制...................................................................................................................................... 16 控制要素： .............................................................................................................................. 16 控制设备： .............................................................................................................................. 16 控制方式： .............................................................................................................................. 16
降温控制过程：.......................................................................................................................... 16 在软件中可以设定温度默认正常的上下限的值 .................................................................. 16 温度超过设定上限时 .............................................................................................................. 16
增温控制过程：.......................................................................................................................... 16 空气湿度控制.............................................................................................................................. 16
控制要素： .............................................................................................................................. 16 控制设备： .............................................................................................................................. 17 控制方式： .............................................................................................................................. 17 增湿控制过程：.......................................................................................................................... 17 在软件可设定湿度默认正常的上下限的值； ...................................................................... 17 湿度低于设定下限时： .......................................................................................................... 17 除湿控制过程：.......................................................................................................................... 17

现代温室大棚智能设计

现代温室大棚智能设计控制系统 设计报告 项目编号： 指导教师： 组员：

摘要 本设计从使用简单、调整方便和功能完备出发，采用LPC1114处理器，开发了全程菜单操作环境，以LCD12864液晶显示，采用UAN-480射频无线传输数据。具有全中文提示和参数显示设置，4×4行列式键盘输入，采用了DS18B20温度传感器、DHT11湿度传感器和MG811二氧化碳传感器，实现对温室大棚的检测。具有DS1302实时时钟显示，人工设定温室大棚环境条件，当温室大棚环境发生改变时，系统自动记录检测数据，通过GSM模块实现短消息报警，并自动控制风机和除湿机工作，进行温室大棚的降温和除湿，及植物浸水检测。配备无线烟感、无线门禁和水浸检测器输入，增强了仓库防火防盗的能力，与移动网络的结合实现无人值守。 关键词：LPC1114；LCD液晶；GSM；UAN-480 Abstract This design from the simple to use, easy to adjust and complete functions, adopting LPC1114 processor, developed a full menu operating environment to LCD12864 liquid crystal display, a full Chinese display prompts and parameters set, 4 ×4 determinant keyboard input, using the DS18B20 temperature sensor, DHT11 humidity sensors and MG811 carbon dioxide sensor to realize the detection storage environment. With the DS1302 real time clock display, manual settings warehouse storage environmental conditions, when the storage environment changes, the system automatically records test data, through the GSM module for SMS alarm, and automatic control of fans and dehumidifiers work, the grain depots in the cooling and dehumidification. Equipped with a wireless smoke detector, flood detector, wireless access and input, and enhance the warehouse fire, water and security capacity, and the combination of mobile networks to achieve unattended. Key words: LPC1114; LCD; GSM; Wireless inpu

温室大棚智能化控制系统毕业设计外文翻译

畢業設計論文外文資料翻譯 學院：電氣學院 專業：電氣工程及其自動化 姓名：鄭能文 學號： 080801332 外文出處：Agricultural greenhouses greenhouse intelligent automatic control 附件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導教師評語： 簽名： 年月日附件1：外文資料翻譯譯文

農業溫室大棚智能自動化控制 摘要： 歷來確定的軌跡到controlgreenhouse農作物生長的問題解決了用約束優化或應用人工智慧技術。已被用作經濟利潤的最優化研究的主要標準，以獲得充足的氣候控制設定值，為作物生長。本文討論了通過分層控制體系結構由一個高層次的多目標優化方法，要解決這個問題是要找到白天和夜間溫度（氣候相關的設定值）和電導率的參考軌跡管轄的溫室作物生長的問題（ fertirrigation的相關設定值）。的目標是利潤最大化，果實品質，水分利用效率，這些目前正在培育的國際規則。在過去8年來，獲得在工業溫室的選擇說明結果顯示和描述關鍵字 分層農業;系統，過程控制，優化方法;產量優化 1。介紹 現代農業是時下在品質和環境影響方面的規定，因此，它是一個自動控制技術的應用已在過去幾年增加了很多（[法卡斯，2005和Sigrimis，2000] [Sigrimis 等。，2001]，[Sigrimis和國王，1999]和Straten等。，2010]）。溫室生產agrosystem的是一個複雜的物理，化學和生物過程，同時發生，反應不同的回應時間和環境因素的模式，特點是許多相互作用（Challa及Straten，1993年），必須以控制種植者獲得最好的結果。作物生長過程是最重要的，主要是由周圍環境的氣候變數（光合有效輻射PAR - ，溫度，濕度，和內空氣中的二氧化碳濃度）的影響，水和化肥，灌溉，蟲害和疾病提供的金額，如修剪和處理他人之間的農藥和文化的勞動力。溫室是理想的增長，因為它構成一個封閉的環境，氣候和fertirrigation變數在可控制的作物。氣候和fertirrigation是兩個獨立的系統不同的控制問題和目標。經驗，不同的作物品種的水分和養分的要求是已知的，事實上，自動化系統控制這些變數。另一方面，市場價格波動的影響和環境的規則，以提高水的利用效率，減少化肥殘留在土壤中（如硝酸鹽含量）是考慮到其他方面。因此，最優在溫室agrosystem的生產過程可概括為達到以下目標的問題：優化作物生長（與品質更好，更大的生產），減少成本（主要是燃料，電力，化肥）副減少殘留（主要是農藥和土壤中的離子），水分利用效率的提高。許多方法已經被應用到這個問題，例如，與溫室氣候管理中的最優控制領域，如處理（1993）challa和麵包車Straten的Seginer和謝爾（1993年），凡Straten 等。（2010），Tantau（1993），或基於人工智慧技術（[法卡斯，2003]，[雷羅等，2008]，[馬丁 - Clouaire等。，1996]和[森本和橋本龍太郎，2000年] ）。溫室生產agrosystem的處理採用分層控制結構（Challa [和麵包車Straten的，1993年，Rodriguez等人，2003年，羅德裏格斯等人，2008年已被普遍]和[1993]）Tantau，該系統應該被劃分成不同的時間尺度和控制系統被劃分成不同的層次，

温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计论文

温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展，用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用，它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害，而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育，从而可以促进作物健康生长，抑制微生物的危害，提高产量，增加经济效益。本设计由AT89S52单片机，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统，报警电路，采用LCD12864作为显示电路组成；温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息，将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作，实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度和湿度的显示功能，对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统

Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.

智能温室大棚系统需求分析说明书

智能温室大棚系统软件需求分析说明书 小组成员：物联网12001 梁树强 物联网12001 于吉满 物联网12001 卜浩圻

目录 1.软件介绍3 2. 软件面向的用户群体 (3) 3. 软件应当遵循的规或规 (3) 4.软件围3 5. 软件中的角色3 6.软件的功能性需求4 6.0功能性需求分析4 6.0.1经管员功能性需求分类4 6.0.2用户功能性需求分类4 6.1 系统经管员功能细化5 6.2 用户功能细化6 7.系统功能模块用例图10 7.1系统经管员功能模块用例图10 7.2用户功能模块用例图11 8.软件的非功能性需求13 8.1 用户界面需求13 8.2 软硬件环境需求13 8.3 软件质量需求13 9.参考文献13

1.软件介绍 （1）该软件是智能温室大棚系统 （2）软件开发背景：随着社会和经济的发展，人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多，人均耕地面积很少，如何提高农作物产量，实行耕地面积利用率的最大化十分重要。为了提高单位面积上农作物的产量，国外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段，调节农作物生长所需的各种环境条件，主要有光照、温度、土壤湿度、二氧化碳浓度这4个环境参数，从而使农作物处于最佳的生长环境中，进而最大幅度地提高农作物的产量。而开发此系统正是利用现代科技，来科学有序的发展农业，让人们从繁重的体力劳动中解放出来，体验到科技带来的快乐。 2.软件面向的用户群体 适应群体：以农作物为主要经济来源的企业或者个体劳动者，特别适合拥有多个温室大棚用来种植作物的用户。 该系统的开发，最大的好处是更加科学的经管温室大棚，细致化的从温度，湿度，二氧化碳浓度等可靠数据来分析和制定作物的更加适宜的环境。智能化的使用方法让用户对温室大棚的经管更加省时，省力，使使用者最终获得更大的收益。 3.软件应当遵循的规或规 1．数据库要求规完整，有系统崩溃手动恢复的功能 2．要求该软件的可扩展性好。 3．要求该软件整体的安全性强 4．要求该软件采集的数据准确性要高。 5．要求该软件组建的无线传感网稳定，安全性高。 4.软件围 本系统用C/S架构，安全性能和维护性高，并且用java语言对此系统进行的开发，移植性好。适合用户在不同的平台运行，灵活可靠，更加符合在温室大棚不同的设备硬件上进行移植。 5.软件中的角色 5.1经管员

现代智能玻璃温室工程设计方案

现代智能玻璃温室工程设计方案 寿光远中农业科技有限公司 2018年1月

目录 一、温室概况 二、温室土（基）建工程 三、温室主体 四、遮阳系统 五、风机湿帘降温系统 六、湿帘电动外翻窗系统

一、温室概况 本项目为自能控温室，本方案以温室跨度12米，开间4米，肩高4米，顶高4.95米，外遮阳高5.5米，面积2592㎡，规格为宽72米，长36米，顶部采用特制顶部专用优质双层8mm厚PC板覆盖，四周采用5+6+5钢化玻璃覆盖，工程除主体骨架、点式基础、围裙墙、温室排水等系统工程外，还配置自动顶开窗通风系统、内遮阳系统、外遮阳系统、风机/湿帘风机降温系统、栽培床系统、灌溉系统、内循环风机、红外线供暖系统、计算机控制系统、补光照明系统等，业主需要配合完善内部基础工程、蓄水池（罐）、内外地排水系统等系统工程。 设计理念为“坚持科学、实用原则；坚持提高土地资源使用率、节能、节水、高效的原则，坚持温室结构用材以及设备选购先进、可靠、适用的原则。” 本方案拟以72米×36米温室为参照分析。

二、温室土（基）建工程（常规由业主自行完成） 1、点式基础工程 温室持力层容许承载力标准值≥100kPa，地下稳定水位在±0.000下900mm进行设计和做预算，基础埋置深度为±0.000下不小于1000mm；如果特殊地质情况，与设计依据不符，将对基础图纸及预算做相应调整。 钢筋混凝土独立基础共128个，采用C20/C25钢筋混凝土基础，现场浇铸，附温室立柱预埋件，内部加12号钢筋不小于800mm长4根，用10号钢筋扎笼，扎束间距为200mm；基础高1200mm，上部尺寸为：300mm(长)×300mm(宽)，高1050mm，下部呈正方形，700mm(长)×700mm(宽)，高150mm，；基础开挖至设计标高，基底素土3:7灰土层不低于100mm，夯实后压实系数不小于0.97，独立基础允许偏差不超过设计标高向地平高±10mm。 2、围裙墙 围裙墙采用24墙，立柱50公分以下全部砌筑完，地下部分深30公分，将素土夯实，5公分混凝土垫层，内外粉覆。 3、内外地排水系统 外排水采用暗管或明沟加盖板，每50-80米设立一个沉沙井，内排水根据温室用途确定，常规采用炉渣水泥砖砌排水沟，外加盖板，形成暗沟，设立尘沙井，根据每个区域的规划确定，原则是随内部主道走向，衔接于主道边上即可。 三、温室主体 1、主体结构（温室型号） sg-PCK-12.0-4.0-2.2型玻璃＋PC板Venlo温室。 2、性能指标 (1)抗风载荷：0.60KN/m2 (2)抗雪载荷：0.50KN/m2

温室控制系统设计开题报告

毕业设计开题报告 一．选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值 随着农业现代化的发展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系密切，己越来越受到世界各国的重视。这也为我国大型现代化植物大棚的发展提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。我国的现代化植物大棚是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。温室大棚是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的理想场所。实现温室大棚环境智能控制的目的是主动地调节温度、湿度、光照和二氧化碳气体浓度等环境因素，以满足作物最佳生长环境的要求。其中，温湿度是最重要的环境因数。目前，我国绝大多数温室大棚设备都比较简陋，温室大棚环境仍然靠人工根据经验来管理。环境因素的自动调节和控制的研究正处于起步阶段，已严重影响了设施农业的大力发展。特别是北方地区因其纬度高，寒冷季节长，四季温差和昼夜温差较大，不利于作物生长，目前应用于温室大棚的温湿度检测系统大多采用传统的温湿度检测。这种温湿度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆和湿度传感器，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。 二．本课题在国内外的研究现状 我国的现代化温室是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动控制的现代化高科技温室，并且形成了令人惊羡的植物土厂。而我国的温室系统属于半开放系统，温室内环境控制水平比较低，仍靠人工根据经验来管理。而且，国内的控制系统主要用于单因子控制，因而设施现代化水平低，对温室环境的调控能力差，产品的质量和产量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。 三．课题研究的内容及拟采取的方法 本设计以AT89C51 单片机的温度、湿度测量和控制系统为核心来对温湿度进行实时巡检。单片机能独立完成各自功能，同时能根据主控机的指令对温度

温室大棚自动控制系统设计毕业论文

温室大棚自动控制系统设计毕业论文目录 第一章绪论 (1) 1.1温室大棚自动控制技术发展的背景 (1) 1.2温室大棚在国外的发展概况 (1) 1.3温室控制系统研究与开发的意义 (3) 第二章设计方案 (4) 2.1方案论述 (4) 2.1.1系统设计任务 (4) 2.2温室大棚自动控制系统设计方案 (5) 2.2.1基于PLC为基础的温室大棚自动控制系统设计 (5) 2.2.2基于单片机为基础的温室大棚自动控制系统设计 (6) 第三章硬件设计 (9) 3.1 PLC的简介 (9) 3.1.1 PLC的概述 (9) 3.1.2基本结构 (9) 3.1.3工作原理 (10) 3.1.4功能特点 (11) 3.1.5选型规则 (12) 3.1.6西门子S7- (15) 3.2温度传感器 (16) 3.2.1温度控制 (16) 3.2.2 DS18B20的主要特性 (17) 3.3湿度传感器 (17) 3.3.1 湿度定义 (17) 3.3.2湿度传感器的分类 (18) 3.3.3 TRS-1 土壤水分传感器 (19) 3.4光照强度传感器 (20) 3.4.1光照强度传感器的简介 (20)

3.3.2 HA2003 光照传感器 (21) 3.5二氧化碳浓度传感器 (22) 3.5.1 二氧化碳浓度传感器的工作原理 (23) 3.5.2 GRG5H 型红外二氧化碳传感器 (24) 3.6 EM 235模拟量输入模块 (25) 3.7 温室自动控制系统的控制量与控制措施 (26) 3.7.1 灌溉系统 (26) 3.7.2 温度控制 (27) 3.7.3 湿度控制 (27) 3.7.4 光照强度控制 (27) 3.7.5 二氧化碳控制 (27) 3.8硬件总体设计 (28) 3.8.1 I/O分配表 (28) 3.8.2硬件接线图 (29) 第四章系统软件设计 (30) 4.1 软件结构 (30) 4.2温度控制软件设计 (30) 4.2.1温度控制原理 (30) 4.2.2温度控制流程图 (30) 4.2.3温室温度控制梯形图 (32) 4.3湿度控制软件设计 (34) 4.3.1湿度控制原理 (34) 4.3.2湿度控制流程图 (34) 4.3.3温室湿度控制梯形图 (36) 4.4光照强度控制软件设计 (38) 4.4.1光照强度控制原理 (38) 4.4.2光照强度控制流程图 (39) 4.4.3温室光照强度软件控制流程图 (40) 4.5二氧化碳浓度控制软件设计 (42) 4.5.1二氧化碳浓度控制原理 (42) 4.5.2二氧化碳浓度软件控制流程图 (43) 4.5.3温室二氧化碳浓度控制流程图 (44) 总结 (46) 参考文献 (47) 附录A 外文文献 (49)